20年以來(lái)最為嚴(yán)重的缺貨情況，讓當(dāng)下的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“談芯色變”。因何開(kāi)始?何時(shí)結(jié)束?全球和中國(guó)半導(dǎo)體    產(chǎn)會(huì)因此受到哪些影響?眾多熱點(diǎn)問(wèn)題始終牽動(dòng)著行業(yè)人士敏感的神經(jīng)。日前，Gartner研究副總裁盛陵海接受了包括《電子工程專輯》在內(nèi)的媒體采訪，對(duì)當(dāng)前全球半導(dǎo)體發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)解讀。

Gartner研究副總裁盛陵海

 

盛陵海認(rèn)為造成當(dāng)前全球芯片缺貨的原因，既包含偶然因素，也有必然因素。

偶然因素，是過(guò)去發(fā)生的中美貿(mào)易摩擦、華為囤貨和一些工廠的關(guān)閉，其中中美貿(mào)易糾紛導(dǎo)致一些國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行了備貨。市場(chǎng)出現(xiàn)缺貨后，很多大型公司也提升了庫(kù)存需求，從而造成整體需求量大大超過(guò)可以提供的產(chǎn)能。

而必然因素，是在整個(gè)半導(dǎo)體的周期中，大約兩三年會(huì)產(chǎn)生一個(gè)周期，而目前正處于一個(gè)供不應(yīng)求的高峰周期。簡(jiǎn)單回顧一下，2019年實(shí)際上是一個(gè)供過(guò)于求，也是整個(gè)半導(dǎo)體市場(chǎng)下滑的時(shí)間點(diǎn);再往前推兩年，2017年則是一個(gè)高峰。半導(dǎo)體公司往往會(huì)在高峰時(shí)期會(huì)進(jìn)行大量投資，投資產(chǎn)出的兩年后則又產(chǎn)生供過(guò)于求的情況。

在“供過(guò)于求”的周期間，即2019年以及2020年上半年，考慮到新冠疫情的影響，很多半導(dǎo)體公司降低甚至是延遲了投資。因此，從整個(gè)投資周期來(lái)看，2021年當(dāng)下產(chǎn)能的增加實(shí)則是前兩年投資所產(chǎn)生的。由于產(chǎn)能增加的缺失，目前的5G手機(jī)以及如今已漸衰退的比特幣在上半年的需求，新冠疫情造成的筆記本、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心的需求，均無(wú)法得到滿足。

Gartner方面預(yù)計(jì)，這個(gè)時(shí)間周期會(huì)延遲到2022年的第二季度。

基于全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，Gartner對(duì)以12寸為主的先進(jìn)制程和以8寸為主的傳統(tǒng)制程進(jìn)行了如下的預(yù)測(cè)：

12英寸產(chǎn)能增加主要是5nm及以下、55nm/65nm

從下圖預(yù)測(cè)中可以看到，5nm及以下先進(jìn)制程的產(chǎn)能增加最大。2021年，5nm的升級(jí)版4nm將會(huì)出現(xiàn)，明年的目標(biāo)則是3nm。與此同時(shí)，55nm/65nm也會(huì)是一個(gè)比較大的增長(zhǎng)點(diǎn)。主要原因是目前55nm的需求量非常大，所以盡管是較老的工藝，但需求量在未來(lái)幾年仍然會(huì)有比較大的增加。此外，28nm、14nm、16nm都有較大的增加機(jī)會(huì)。

傳統(tǒng)制程集中在8英寸晶圓，最為緊缺

傳統(tǒng)制程大多數(shù)集中于8英寸晶圓，但目前8英寸晶圓產(chǎn)能非常緊缺，且新廠投資不足，均以擴(kuò)產(chǎn)為主。盛陵海分析稱，這是因?yàn)檫^(guò)去很多年間8英寸產(chǎn)能過(guò)剩，導(dǎo)致價(jià)格“跌跌不休”，谷底時(shí)期只有大約300美金。很多工廠，尤其是日本的一些半導(dǎo)體企業(yè)關(guān)閉了8英寸的產(chǎn)線。同時(shí)，5G手機(jī)對(duì)PMIC、模擬電路需求量有比較大的增加。尤其是PMIC，其制程集中在180/150nm，主要為8英寸和少部分12英寸，并不會(huì)有大幅度的提升。需求量的增加隨即導(dǎo)致了目前Power相關(guān)器件非常嚴(yán)重的缺貨情況。

目前來(lái)看，針對(duì)8寸產(chǎn)線沒(méi)有新廠的投資，大多數(shù)投資均為擴(kuò)產(chǎn)。比如中芯國(guó)際的財(cái)報(bào)中顯示大約會(huì)增加45000片的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。擴(kuò)產(chǎn)實(shí)際是為了滿足增加的迫切需求，但要徹底解決8寸制成緊缺的問(wèn)題，仍需要將8寸的產(chǎn)能轉(zhuǎn)向12寸。因?yàn)?2寸產(chǎn)能產(chǎn)出大，同樣時(shí)間條件下，其產(chǎn)出可達(dá)到2倍多，這一點(diǎn)從臺(tái)積電使用12寸晶圓為聯(lián)發(fā)科生產(chǎn)PMIC電源產(chǎn)品，華虹宏力使用12寸晶圓進(jìn)行BCD電源產(chǎn)品制造就能看出。

“全球半導(dǎo)體的投資在今年也將有一個(gè)較大的躍升。“盛陵海指出，過(guò)去幾年間，2019年呈現(xiàn)了下滑態(tài)勢(shì)，由于缺貨、短缺的情況，2021年則有超過(guò)20%的大幅度增加。這些增長(zhǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是先進(jìn)制程，以及目前緊缺的28nm工藝上;二是NAND Flash方面的投資會(huì)有比較大的增加，DRAM情況稍好，因?yàn)镈RAM廠商為了控制整個(gè)市場(chǎng)的高位價(jià)格，其投資較為保守;三是一些國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體公司均在向12英寸轉(zhuǎn)移，即用12英寸工廠生產(chǎn)90nm以下或55nm以下產(chǎn)品，合肥晶合、廣州粵芯等都在進(jìn)行此類嘗試。

Gartner預(yù)估，2021至2025年全行業(yè)資本支出將一直維持在1300億美元以上的高位，其中大部分將投入到NAND閃存、先進(jìn)工藝制程(5納米及以下)和12英寸成熟制程(90/65納米等)上。

 

在看過(guò)全球市場(chǎng)后，讓我們將視線轉(zhuǎn)向中國(guó)市場(chǎng)。

放眼整個(gè)半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)說(shuō)，中國(guó)國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè)在整個(gè)上下游的市場(chǎng)份額以及全球位置方面，仍然處于較低的水平，尤其是設(shè)備、材料技術(shù)障礙非常高的產(chǎn)業(yè)上游。在封裝測(cè)試、光電器件、傳感器和分立器件、晶圓制造上，中國(guó)的市場(chǎng)份額均達(dá)到兩位數(shù)，還是非?？捎^的。FAB差不多占10%的份額，封裝測(cè)試占比最高達(dá)20%，但其面臨的問(wèn)題是如何向先進(jìn)封裝進(jìn)行拓展。盛陵海指出，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)還是缺少如士蘭微這樣的IDM類型的公司。

實(shí)際上，中國(guó)從五年前開(kāi)始就已在半導(dǎo)體自由化方面付諸了很多努力，Gartner也因此對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了一系列預(yù)測(cè)。

第一個(gè)預(yù)測(cè)，是在2025年，中國(guó)半導(dǎo)體公司在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將有機(jī)會(huì)從當(dāng)下15%的份額突破到30%。

“我聽(tīng)到過(guò)很多不同的聲音，認(rèn)為這個(gè)份額可能低于10%。“ 盛陵海表示，實(shí)際上，“低于10%”的看法也是對(duì)的，因?yàn)椴糠衷趪?guó)內(nèi)生產(chǎn)的國(guó)外待工產(chǎn)品，基本不會(huì)使用國(guó)內(nèi)芯片，而是選用海外芯片，從這一點(diǎn)來(lái)看，低于10%的預(yù)測(cè)同樣有跡可循。但是如果考慮到國(guó)內(nèi)自有，中國(guó)國(guó)內(nèi)電子企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)芯片比例也在不斷增加的情況，去年15%的市場(chǎng)份額，在今年很有可能甚至肯定會(huì)有一定比例的下降。但今年上半年的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)，遇到了千載難逢的缺貨時(shí)機(jī)，已有較大的進(jìn)步，很多公司都得到了較多的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)，在海外的一些客戶也獲得了一些機(jī)會(huì)。

第二個(gè)預(yù)測(cè)，是前十的中國(guó)半導(dǎo)體購(gòu)買者基本上是電子制造企業(yè)，OEM或者是ODM。

目前，國(guó)內(nèi)排名前十的電子產(chǎn)品制造企業(yè)均擁有自主芯片設(shè)計(jì)的能力，OPPO、小米、美的，甚至于百度、阿里巴巴等企業(yè)都已在建立自己的團(tuán)隊(duì)。建立自己設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的主要好處就是在形成一定量級(jí)的規(guī)模后，便可降低采購(gòu)成本。此外，企業(yè)也可以發(fā)展自己獨(dú)立的技術(shù)、做一些差別化、專有的技術(shù)與產(chǎn)品。

但這些企業(yè)同時(shí)也面臨挑戰(zhàn)，包括：企業(yè)能夠做到怎樣的量級(jí)、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能力、性價(jià)比是否能滿足需求等等。當(dāng)下，大多數(shù)企業(yè)在起步初期均處于“燒錢”階段，發(fā)展比較困難。所以大公司的行動(dòng)會(huì)更為積極，因?yàn)樗麄冊(cè)谪?cái)務(wù)方面的境況較好，而且大公司以及在國(guó)內(nèi)環(huán)境下投資半導(dǎo)體常會(huì)得到政府的補(bǔ)助或其他支持。

第三個(gè)預(yù)測(cè)，是相比2020年，中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)的投資規(guī)模在2023年會(huì)實(shí)現(xiàn)80%的增幅。主要原因源于中芯國(guó)際、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)、長(zhǎng)江存儲(chǔ)，以及其它一些新興的中小規(guī)模晶圓工廠投資。在2023年，投資規(guī)模將有機(jī)會(huì)達(dá)到一個(gè)可觀的峰值。

下圖是Gartner從公開(kāi)渠道收集，Pitchbook整理的中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)以及相關(guān)企業(yè)獲得的投資規(guī)模數(shù)據(jù)。

可以看出，數(shù)據(jù)被分成兩部分：其一，是非生產(chǎn)型的半導(dǎo)體公司;其二，是生產(chǎn)型的半導(dǎo)體公司。在近兩年間，“非生產(chǎn)型的半導(dǎo)體公司”融資已有非常大的提升，一些GPU公司、自動(dòng)駕駛、“第三代半導(dǎo)體”的投資規(guī)模都在逐步增加。同時(shí)，華為、小米、英特爾、高通、三星等海外企業(yè)也在中國(guó)國(guó)內(nèi)積極地進(jìn)行投資。而對(duì)于生產(chǎn)型企業(yè)來(lái)說(shuō)，規(guī)模很大、上下起伏的狀況也同樣存在。從公開(kāi)的信息來(lái)看，過(guò)去五年里，“投資案”的數(shù)量增加了2倍。

2020年為什么會(huì)有那么大幅的增加呢?盛陵海認(rèn)為這應(yīng)歸功于科創(chuàng)板的出現(xiàn)帶動(dòng)了整個(gè)投資的熱潮。

“原來(lái)投資半導(dǎo)體公司為什么很謹(jǐn)慎?因?yàn)檎麄€(gè)回收周期很長(zhǎng)，難以在投資后馬上獲利。而科創(chuàng)板，實(shí)則是為政府政策給投資人打了一劑強(qiáng)心針或者說(shuō)是興奮劑，讓很多的投資逐漸集中于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。”盛陵海說(shuō)，不過(guò)，這肯定也會(huì)帶來(lái)一些弊端，例如過(guò)度投資或者是過(guò)高的競(jìng)價(jià)。但整體而言，此類投資、特別是市場(chǎng)化投資肯定也帶動(dòng)了一批企業(yè)的成長(zhǎng)。像原本在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)很有名的高瓴資本、紅杉資本，這兩年間都開(kāi)始涉足半導(dǎo)體企業(yè)。雖然他們成功提升了價(jià)格，但另一方面他們也是投資，投資規(guī)模也有助于一些新興公司能盡快地在產(chǎn)品方面進(jìn)行創(chuàng)新或是利用最先進(jìn)技術(shù)打造產(chǎn)品。

從中國(guó)半導(dǎo)體公司2020年排名來(lái)看，海思半導(dǎo)體遙遙領(lǐng)先。但由于受到美國(guó)制裁，其在2021年可能會(huì)遇到雪崩式的滑坡。那么，接下來(lái)哪些公司有潛力能夠取代海思的位置?

根據(jù)盛陵海的分析，排名第二、第三的韋爾半導(dǎo)體和安世半導(dǎo)體Nexperia，其產(chǎn)品相對(duì)比較單一，我們很難斷言這些產(chǎn)品是否可以在短時(shí)間內(nèi)迅猛成長(zhǎng);中興微電子，去年?duì)I收超過(guò)了8億美金，但估值偏低;匯頂(Goodix)和格科微(GalaxyCore)具有一定潛力?？偟膩?lái)說(shuō)，排名前十的半導(dǎo)體公司近年的營(yíng)收增長(zhǎng)十分迅猛。相比十年前，年?duì)I收一億多美金的公司便可進(jìn)入前十名榜單，但現(xiàn)在的營(yíng)收額要超過(guò)5億美金才有機(jī)會(huì)。但高速成長(zhǎng)并沒(méi)有體現(xiàn)在全球市場(chǎng)份額上，目前中國(guó)排名前十的半導(dǎo)體企業(yè)全球份額只有約6.7%。

下圖預(yù)測(cè)了中國(guó)芯片在全球占比達(dá)到10%的市場(chǎng)。綠色代表規(guī)模很大、很重要的產(chǎn)品，10年內(nèi)市場(chǎng)份額仍處于1%以下的產(chǎn)品包括：DRAM、Server、PC、Automotive semiconductor、GPU、MEMS Sensor、FPGA。

如上所述，DRAM、處理器、微處理器、FPGA、GPU、NAND Flash這些產(chǎn)品與上一層級(jí)間仍存在較大的差距，基本上是空白，預(yù)測(cè)兩年后有機(jī)會(huì)將中國(guó)的產(chǎn)品市場(chǎng)份額推升到第二層級(jí)，也就是5%以上。當(dāng)然，要到達(dá)第一層級(jí)，即超過(guò)10%份額，還需要更多的努力。

從全球晶圓代工市場(chǎng)份額來(lái)看，中國(guó)大陸市場(chǎng)份額的增長(zhǎng)相比2019年，將會(huì)有近乎翻倍的增長(zhǎng)，位列第二。中國(guó)臺(tái)灣仍會(huì)占據(jù)最大的市場(chǎng)份額，這也是為什么美國(guó)希望把臺(tái)灣一部分的市場(chǎng)份額和生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)移到美國(guó)去的原因。

 從投資角度來(lái)看，盡管前十名中的三家中國(guó)企業(yè)(中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ))占據(jù)了6-8名的位置，但與前五位相比，仍然存在很大的差距。因此中國(guó)有必要進(jìn)行大規(guī)模的投資建廠和擴(kuò)產(chǎn)。

在回應(yīng)“中國(guó)芯片產(chǎn)能缺口還差8個(gè)中芯國(guó)際”的說(shuō)法時(shí)，盛陵海表示，這個(gè)說(shuō)法可能是為了讓公眾更好地理解中國(guó)半導(dǎo)體目前多建廠、多擴(kuò)產(chǎn)的現(xiàn)狀。不過(guò)，他認(rèn)為中國(guó)對(duì)半導(dǎo)體的需求不斷增加，國(guó)內(nèi)建廠擴(kuò)產(chǎn)的前提應(yīng)該是，產(chǎn)品是否有競(jìng)爭(zhēng)力，覆蓋哪些工藝，過(guò)去幾年晶圓廠一直不愿擴(kuò)產(chǎn)的原因是需求不足，或者競(jìng)爭(zhēng)力不足。如今要發(fā)展國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈，更應(yīng)該在更大的層面有效率有規(guī)劃的建廠，例如哪類芯片供應(yīng)最緊缺，哪類產(chǎn)品更有競(jìng)爭(zhēng)力，朝著全球第一的目標(biāo)去建設(shè)，這樣的建廠和擴(kuò)產(chǎn)才更有意義。

那么，擴(kuò)產(chǎn)之后 ，是否又會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩的情況?

盛陵海表示，這是一定會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，不以意志為轉(zhuǎn)移。但不必感到恐慌，因?yàn)檫@其實(shí)是一個(gè)正常的循環(huán)?！鞍雽?dǎo)體每?jī)扇甑闹芷谧兓且驗(yàn)樾酒倘睍r(shí)大家進(jìn)行投資，造成兩三年后的產(chǎn)能供過(guò)于求。若沒(méi)有新的產(chǎn)品出現(xiàn)，例如5G手機(jī)這類需求量較大的產(chǎn)品，產(chǎn)能就會(huì)過(guò)剩。這時(shí)，大家又會(huì)趨于相對(duì)保守。再經(jīng)過(guò)兩三年，又會(huì)出現(xiàn)新產(chǎn)品帶動(dòng)新需求量?！彼f(shuō)。

因此，現(xiàn)在的投資會(huì)造成未來(lái)2023年、2024年發(fā)生供過(guò)于求的現(xiàn)象。但可能存在一些廠商由于產(chǎn)品好，依然供不應(yīng)求的情況，但是其他廠商則處于供過(guò)于求的狀態(tài)。在一個(gè)市場(chǎng)中，我們不能斷言供應(yīng)和需求是完全匹配的?；旧隙紩?huì)是在整體平衡的上下進(jìn)行不停的振蕩。即使發(fā)生供過(guò)于求的情況，一些規(guī)劃做的比較好的企業(yè)，像是臺(tái)積電這樣的企業(yè)，仍然會(huì)在市場(chǎng)里面保有自身的競(jìng)爭(zhēng)力。

從產(chǎn)業(yè)整體來(lái)看半導(dǎo)體生產(chǎn)和供應(yīng)的比例，東亞超過(guò)70%，美國(guó)只有11%;從封裝角度上來(lái)看，美國(guó)低于10%，東亞，包括東南亞，集聚度非常高。此外，全球70%的電子產(chǎn)品是中國(guó)制造的，即便受到疫情的影響，中國(guó)仍保持了出口的增長(zhǎng)，原因在于馬來(lái)西亞、印度、越南等國(guó)家無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn)，不少產(chǎn)能又轉(zhuǎn)回中國(guó)。

在過(guò)去四年里，很多企業(yè)嘗試走向海外，但出去后發(fā)現(xiàn)，投資環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施以及工作效率等都與中國(guó)國(guó)內(nèi)存在差別。基于此，很多企業(yè)雖然在當(dāng)?shù)亟⒘松a(chǎn)基地，但無(wú)法迅速且徹底的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能轉(zhuǎn)移，中國(guó)仍然承擔(dān)著主要部分。換言之，無(wú)論是產(chǎn)能，還是電子產(chǎn)品的制造，均是中國(guó)和美國(guó)之間博弈較為關(guān)鍵的地方。

近些年，為了打壓中國(guó)企業(yè)，美國(guó)進(jìn)行了加稅、建立實(shí)體清單、禁止中國(guó)企業(yè)進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)、設(shè)立技術(shù)/標(biāo)準(zhǔn)壁壘、投資幾百億美金用于發(fā)展本國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等一系列做法。而中國(guó)的應(yīng)對(duì)之道，更偏重于“修煉內(nèi)功”，整合資源，例如持續(xù)保持對(duì)外開(kāi)放、國(guó)際國(guó)內(nèi)雙循環(huán)/新基建策略、構(gòu)建5G/新能源體系、加速實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰/碳中和“目標(biāo)等。

華為其實(shí)在這其中起到很大作用，因?yàn)槿A為不能用美國(guó)公司的芯片，所以它就多找一些國(guó)內(nèi)的“替代者”。這些“替代者”華為一旦認(rèn)證了，其它公司也可以用。國(guó)內(nèi)企業(yè)也在投資自己芯片設(shè)計(jì)的團(tuán)隊(duì)。本土供應(yīng)鏈在不斷的成長(zhǎng)中，從一些手機(jī)廠商、手機(jī)OEM一些料單中也可以看出，雖然主芯片還是國(guó)外的，但是次要的周邊的芯片里中國(guó)廠商的產(chǎn)品名字出現(xiàn)的次數(shù)越來(lái)越多。

“中美之間競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵并不是其它方面，而是以半導(dǎo)體為代表的高科技領(lǐng)域。“盛陵海表示，半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)具有較長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈，美國(guó)或是美國(guó)可以控制的國(guó)家和地區(qū)掌握了絕大部分話語(yǔ)權(quán)，不過(guò)，當(dāng)前中國(guó)已出臺(tái)了包括科創(chuàng)板、鼓勵(lì)民間投資、國(guó)家投資在內(nèi)的多項(xiàng)政策，都在推動(dòng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

他建議可以從四個(gè)維度來(lái)看待中美間的競(jìng)爭(zhēng)：開(kāi)放的生態(tài)、封閉的生態(tài)、全球市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。在全球市場(chǎng)要利用既有的開(kāi)放生態(tài)，同時(shí)也要盡量打造“Made in China”產(chǎn)品品牌并提升產(chǎn)品質(zhì)量，以期占領(lǐng)更多的市場(chǎng)。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看：一方面，要利用開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)去梳理中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，也要進(jìn)入全球生態(tài);另一方面，在國(guó)內(nèi)先新建，然后向外走，通過(guò)“一帶一路”的策略往外輸出標(biāo)準(zhǔn)、輸出技術(shù)。同時(shí)，建立“底線思維”，確保即使出現(xiàn)中美“硬脫鉤”的情況，也不會(huì)受到很大的影響。