美國SIA報告解讀中國半導體：投資力度超各國，封測、存儲具國際競爭力

美國SIA報告預測：未來十年，中國晶圓裝機量將達全球1/5。

編譯 | 高 歌

編輯 | Panken

近日，中國“天問一號”火星探測器和“天宮”空間站相繼開始了其科研探索任務。據報道，“天問一號”和“天宮”內部芯片主要為中國自主研發(fā)、生產，這既體現了中國半導體技術的進步，也引起了美國半導體產業(yè)協會（SIA）的關注。本月，SIA發(fā)布了《盤點中國半導體產業(yè)（Taking Stock of China’s Semiconductor Industry）》白皮書。該白皮書共有7頁，對中國半導體行業(yè)在全球供應鏈中的地位、發(fā)展前景以及投資等進行了解讀。

SIA認為，中國半導體行業(yè)在封測和成熟制程邏輯芯片等領域已具有較強的市場競爭力，而在EDA工具、IP、半導體設備與材料等環(huán)節(jié)正快速進步、發(fā)展。

但是，這兩年來歐洲、美國都在爭取芯片國產化，歐洲要自己搞定2nm工藝，美國也施壓讓Intel、三星、臺積電在美國建晶圓廠，但臺積電認為這種想法不切實際。臺積電創(chuàng)始人張忠謀日前對這一現象發(fā)出警告，認為各國將芯片帶回本國生產的努力可能會適得其反，無法實現自給自足。張忠謀表示，這種情況的實際后果最可能的就是花費了數千億美元之后，依然無法自給自足，而且成本會提升。

除了涉及安全的芯片可以考慮自產，但民用芯片應該全球貿易，過去幾十年中自由貿易推動了半導體技術的進步，“試圖讓時間倒流是不切實際的，如果這樣做，可能會導致成本上升，技術進步放緩?！?/span>

半導體芯片產業(yè)是全球分工、全球生產的，白皮書寫道，美國不應和中國輕易脫鉤；相反，美國需要在技術領域加大投資，才能真正地取得競爭優(yōu)勢。

以下是對SIA白皮書進行的完整編譯。

01.

中國半導體市場龐大，在封測環(huán)節(jié)已開始占有主動權

從整個電子產業(yè)鏈來看，中國擁有世界1/5的人口，是僅次于美國的第二大嵌入式半導體電子設備消費市場。巨大的市場也提升了中國的制造實力。中國是全球最大的電子制造中心，生產全球36%的電子產品，包括智能手機、計算機、云服務器和電信基礎設施等。盡管中國對于半導體的需求巨大，但本土芯片產業(yè)規(guī)模相對較小，僅占全球半導體總銷售額的7.6%。本土芯片廠商主要面向消費、通信和工業(yè)終端市場，產品則多為分立器件（二極管、三極管、光電二極管等）、低端邏輯芯片和模擬芯片等。具體來說，中國廠商的身影較少出現在高端邏輯、先進模擬和前沿存儲產品市場上。而在先進制程晶圓代工、EDA工具、IP核、半導體制造設備和材料等領域，中國廠商和國外巨頭存在著較大的差距。SIA稱，目前，中國代工廠商目前更注重于成熟制程，在半導體設備和材料等環(huán)節(jié)技術相對落后。

▲全球各地區(qū)半導體市場份額變化

盡管如此，中國半導體廠商也在部分市場中占有主動權。在半導體封裝測試環(huán)節(jié)（OSAT），如長電科技等封測廠商已躋身全球前10。2020年中國OSAT廠商合計擁有全球38%的市場份額，且這些廠商已經展開了全球化布局，超過30%的制造設施都在中國之外。此外，中國的芯片制造份額也在快速增長，在龐大的國內市場帶動下，中國無晶圓廠（Fabless）設計公司和IDM廠商在中端移動處理器、基帶、嵌入式CPU、網絡處理器、傳感器和功率器件方面取得了顯著進展。SIA數據顯示，2020年中國公司已經占據了全球16%的無晶圓廠半導體市場份額，僅次于美國和臺灣。由于芯片設計門檻較低，并且云與智能設備市場增速較快，也推動了中國企業(yè)在人工智能（AI）芯片設計上快速發(fā)展。當前，中國無晶圓廠企業(yè)已可以為AI、5G通信等各個領域設計7nm和5nm的芯片。同時，中國也是重要的晶圓制造國。全球約23%的晶圓裝機產能位于中國，其中30%是來自其他東亞國家的半導體制造商。雖然將近95%產能都是28nm以上的成熟制程，但是SIA認為，這些成熟制程對于全球數字化經濟的貢獻不應被忽視。

▲中國在全球半導體供應鏈中各環(huán)節(jié)所占份額

02.

大基金是行業(yè)政策關鍵，半導體供應鏈迎來上市熱潮

在白皮書的第二部分，SIA也重點提到了中國的半導體政策。2014年，中國工信部首次發(fā)布了《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》，從產業(yè)規(guī)模、技術能力、配套措施和企業(yè)培育4個方面，提出了中國集成電路產業(yè)發(fā)展的目標。2015年，國務院又印發(fā)了《中國制造2025》戰(zhàn)略文件，該戰(zhàn)略文件提到集成電路及專用設備是新一代信息技術產業(yè)，較為關鍵，中國需要提升集成電路設計水平、豐富IP和設計工具、加強封測產業(yè)實力等。

▲大基金1期和2期投資半導體各環(huán)節(jié)份額

SIA認為，中國半導體產業(yè)政策的核心則是國家集成電路產業(yè)投資基金（俗稱“大基金”）。迄今為止，大基金投資范圍已經覆蓋了集成電路產業(yè)的上、中、下游各個環(huán)節(jié)，主要集中于IDM企業(yè)和晶圓代工廠商。大基金投資金額的69.7%用于半導體前道工藝環(huán)節(jié)，有效增加了中國在全球半導體生產中的份額。這也使政府在半導體行業(yè)中有著舉足輕重的影響力。事實上，中國半導體行業(yè)43%的注冊資本由政府直接或間接持有。而在各類投資、政府補助和低息貸款的支持下，中國半導體企業(yè)具有顯著的運營成本。波士頓咨詢集團的一份報告指出，在中國建造和運營晶圓廠的成本比在美國低37%。

▲各地區(qū)晶圓廠10年總成本對比

隨著中美貿易關系的緊張，半導體也成為了中國戰(zhàn)略布局的重點產業(yè)。半導體投資步伐也明顯加快，僅2020年，中國就新增了2.28萬余家半導體公司，相比2019年增長了195%。2020年，還有40家半導體供應鏈廠商于上交所科創(chuàng)板上市，總融資金額達256億美元（約合1659億人民幣）。

▲40家科創(chuàng)板上市企業(yè)類型與市值對比

03.

晶圓裝機容量占比將大幅提升，存儲和成熟制程為突破口

在制造領域，由于大量資金的支持，中國新晶圓廠的數量也明顯增多。美國半導體市場研究機構VLSI統計，自2014年以來，中國企業(yè)已經宣布了110多個新晶圓廠的投資項目，目前為止，已有40座晶圓廠已經建成投產，另有38條新產線在建，還有14個項目停工。就今明兩年來說，中國半導體產業(yè)2021年和2022年的資本支出將分別達到123億美元和153億美元（約合797億和991億人民幣），占全球半導體資本支出總量的15%。而中國晶圓裝機容量占全球總裝機容量的比例將在未來十年內達到19%左右。

▲中國晶圓裝機容量份額

白皮書中也提到在存儲芯片和成熟制程邏輯芯片領域，晶圓廠的建設正在取得突破性成績，并在全球市場中具有競爭力。同時，由于美國的出口管制，國產替代成為了中國半導體行業(yè)的大趨勢，這也推動了無晶圓廠半導體企業(yè)、EDA公司、半導體制造設備和材料等環(huán)節(jié)的發(fā)展。此前，多家中國芯片廠商宣布將針對政府服務器和PC市場開發(fā)自研GPU；在EDA領域，過去24個月內，就有超過8家初創(chuàng)公司成立，融資金額達4億美元（約合26億人民幣）；半導體制造設備方面，中國半導體設備未來有望實現40/28nm節(jié)點的國產替代。

▲中國20強EDA公司注冊資本總金額與融資次數（左）、中國廠商與行業(yè)巨頭在邏輯和存儲領域的節(jié)點差距（右）

04.

中美脫鉤不可取，技術比拼將決定勝負

在白皮書最后，SIA建議美國半導體行業(yè)應當認真對待中國企業(yè)所發(fā)起的挑戰(zhàn)，同時半導體是一個高度全球化的產業(yè)，美國不應當通過與中國貿易脫鉤、限制出口等方式進行競爭。沒有哪個時代能和當今相比，更能讓業(yè)界更感受到半導體行業(yè)受外界干擾的嚴重性。中美科技戰(zhàn)升級的大背景下，美國國防部和商務部接連出臺多種“黑名單”和“實體名單”，打壓以華為和中興為代表的高科技企業(yè)，在半導體產業(yè)內部產生了某種程度的“灰犀?！毙?，而美國商務部對華為的各種制裁政策，SIA都在第一時間站出來發(fā)聲表示反對，認為這種干預市場秩序的政府行為最終損害的是整個半導體利益共同體，但是美國是否會繼續(xù)收緊對華制裁仍是未知數。最近的一項研究表面，如果與中國完全脫鉤，或將導致美國芯片企業(yè)所占有的全球市場份額下降8%-18%。不僅美國芯片廠商的研發(fā)和資本支出將大幅削減，還會損失12.4萬個工作崗位，最終喪失其行業(yè)領導地位。SIA認為，如果美國想要真正地在競爭中取勝，需要回歸技術領域，通過投資加強自身技術競爭力，并在那些能夠改變游戲規(guī)則的領域中占得先機。

05.

結語：行政禁令只能導致雙輸局面

面對中國半導體產業(yè)的快速發(fā)展，出于政治考慮，美國政府往往將其視為威脅，并通過行政禁令對中國廠商進行限制。SIA則指出，脫鉤、行政限制并不能真正促使美國半導體企業(yè)發(fā)展，反而會使它們失去行業(yè)中的領導地位。事實上，在半導體這個高度全球化的產業(yè)中，孤立、互相限制只能導致雙輸的局面。而制定公平競爭的規(guī)則，鼓勵良性競爭、加大技術投入和創(chuàng)新則能夠更好地支持半導體產業(yè)發(fā)展。