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【資訊】未來晶圓制造將走向寡頭壟斷

時間:2017-04-14

從半導體晶圓制造技術路徑上來看,未來半導體產品的發展會將分化為More Moore和More than Moore兩條路線。

More Moore是縱向發展的路徑,要求芯片不斷的遵從摩爾定律,不斷往比例縮小制程的路徑上走。需要滿足摩爾定律的芯片,主要以數字芯片為主,包括AP\CPU\存儲芯片等。在制程上,需要最先進的節點來滿足性能要求。目前最先進的邏輯芯片代工制程是16/14nm,供應商為臺積電,客戶有高通,蘋果,英偉達等客戶。產品占到了50%左右的市場。

More than Moore是橫向發展的路線,芯片發展從一味追求功耗下降及性能提升方面,轉向更加務實的滿足市場的需求。這方面的產品包括了模擬/RF器件,無源器件、電源管理器件等,大約占到了剩下的那50%市場。這其中的代工供應商有中芯國際,臺聯電,臺積電等。

然而,時至今日,摩爾定律正在逐漸失效。半導體的技術發展也似乎走到了一個十字路口。行業的發展不會再像之前那樣似乎還能按照摩爾定律的節奏繼續往下走。按照2015年最新的國際半導體技術路線圖給出的預測,半導體技術在10nm之后將會逐步停滯。

同時,摩爾定律的經濟效應也不再明顯,原因是因為:追求摩爾定律要求復雜的制造工藝,該工藝高昂的成本超過了由此帶來的成本節約。新工藝越來越難,投資額越來越大,目前建一個最新制程的半導體工廠成本達120億美元之多,而賺回投資額的時間將會很漫長。

具體到每個晶體管的制造成本,起初隨著摩爾定律的發展,制程的進步會帶來成本的下降,從130nm-28nm,每個晶體管的制造成本相對上一代都有下降。但是,下降的幅度在收窄。到了20nm以后,成本開始逐步提高。這也意味著,發展先進制程在成本方面不再具有優勢。

顯而易見,在先進制程制造成本不斷攀升,發展先進制程也不再具有成本優勢的情況下,晶圓制造會越來越壟斷地集中在幾家手上。也只有巨頭才能不斷地研發推動技術的向前發展。擁有20nm代工能力的廠家,只有臺積電、三星、Intel等寥寥幾家。在晶圓制造方面,集中度越來越高。

未來至于10納米、7納米、5納米,甚或1納米的制程競爭,中國將非常艱難。所以此時中國政府、中國資本的涌入,在中低端晶圓制造鑄就護城河,已甚至未來高階制程的競爭中,取得明顯優勢,不失為一種正確做法。

唯有占據一席之地,方可化解未來之危,所以,請理解中國政府,中國資本競相砸錢做大。做強中國集成電路之心。

半導體制造在半導體產業鏈里具有卡口地位。制造是產業鏈里的核心環節,地位的重要性不言而喻。在半導體價值鏈里,占據最為重要的一環。統計行業里各個環節的價值量,制造環節的價值量是最大的,因為Fabless+Foundry+OSAT的模式成為趨勢,Foundry在整個產業鏈中的重要程度也逐步提升,可以這么認為,Foundry是一個卡口,產能的輸出都由制造企業所掌控。

“made in china”品牌下 整機制造領域滲透率已經提升到邊際增長曲線斜率趨緩階段。中國制造經過這些年的發展,在下游整機制造半導體產業的下游應用市場,中國占42%,是非常主要的市場。其中智能手機占全球28%,LCD TV占全球24%。 PC/Notebook占全球 21%. 平板》21%。這幾個數據說明,全球各類電子類產品的下游應用需求,中國是重中之重。

“中國制造”要從下游往上游延伸,在技術轉移路線上,半導體制造是“中國制造”尚未攻克的技術堡壘。中國是個“制造大國”,但“中國制造”主要都是整機產品,在最上游的“芯片制造”領域,中國還和國際領先水平有很大差距。在從下游的制造向“芯片制造”轉移過程中,一定會涌現出一批領先的代工企業。

日本經濟學家赤松要在1956年提出了產業發展的“雁行模式”,認為日本的產業發展經歷了進口、進口替代、出口、重新進口四個階段。從這個角度來看,中國的集成電路正在經歷當年日本所經歷過的路線。

世界的集成電路經過了兩次產業轉移,第一次在20世紀70年代末,從美國轉移到了日本,造就了富士通、日立、東芝、NEC等世界頂級的集成電路制造商;第二次在20世紀80年代末,韓國與臺灣地區成為這一次轉移過程中的受益者,崛起了三星和臺積電這樣的制造業巨頭。

集成電路產業的產業轉移也包含著一定的技術特征,轉移路徑按照勞動密集型產業—〉資本技術密集產業—〉技術密集與高附加值產業。第一階段的產業轉移為封裝測試環節,美國很多半導體企業或將自身的封測部門賣出剝離,或是將測試工廠轉移到東南亞,在產業轉移過程中,中國臺灣地區的很多封測企業開始崛起,比如日月光和矽品等。第二階段的產業轉移為制造環節,這和集成電路產業分工逐漸細分有關系。集成電路的生產模式由原先的IDM為主轉換為Fabless+Foundry+OSAT,產業鏈里的每個環節都分工明確。在制造轉移的過程中,臺灣的TSMC崛起成為現在最大的代工廠。

目前,憑借巨大的市場需求,較低的人工成本,大陸的OSAT和Foundry正有接力臺灣,成為未來5年產業轉移的重點區域。

本土半導體市場需求和供給仍然錯配,有潛力去進行國產替代。中國大陸地區的半導體銷售額占全球半導體市場的銷售額比重逐年上升,從2008年的18%上升到1H2016的31%,同時半導體制造產能僅為全球的12%,需求和供給之間存在錯配。

中國整機商品牌提升,“本土化”提供完整產業鏈機會。以智能手機為例,除了三星蘋果之外,越來越多的本土品牌開始在市場上滲透,并逐漸有了話語權。國產手機包括華為、OPPO\VIVO等,年出貨量都已經超過了1億部,并且還保持了可觀的增速。在智能手機領域,越來越多的國產品牌正在浮出水面。從這個維度來看,我們看好國內從整機到上游的價值傳導。

國內從上游的芯片設計制造到下游的整機已經形成完整產業鏈,帶來可期待的產業鏈協同效應。我們看到大陸正在形成從整機到上游芯片完整產業鏈的布局,這一點同臺灣地區美國韓國不同,中國臺灣的電子集中在上游的芯片,從Fabless+Foundry+OSAT,但是欠缺下游的整機品牌,同時芯片環節沒有形成規模的集群效應,芯片每個環節只有一兩家龍頭企業;美國在芯片設計領域是全球最強,但是下游的整機品牌數量正在被中國逐漸超過;韓國和中國臺灣的格局有些類似,有一些大而全的企業,但是缺乏完整的集群效應。只有中國,憑借廣闊的下游市場和完整的集成電路產業鏈,正在逐漸崛起。

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