编者按
对当今科技产业, 芯片的重要性正像是第一, 二次工业革命中的蒸汽机, 内燃机, 或是更甚. 无论是人们常用的手机, 电脑, 还是企业应用的数据中心, 工业机器人(19.520, -1.50, -7.14%), 都离不开芯片的支撑. 而美国对中兴通讯(31.310, 0.00, 0.00%)的禁售令, 让大部分人看到了中国科技产业的 '软肋' : 中国芯入不敷出, 严重依赖进口, 与美韩企业等国际头部玩家存在2-5代的差距. 芯片这局棋, 中国该如何下? (李艳霞)
4月20日, 中兴通讯发布声明表示, 美国商务部工业与安全局在相关调查还未结束之前, 执意对公司施以最严厉的制裁, 对中兴通讯极不公平, 中兴不能接受.
近年来, 全球科技产业可谓是一片繁荣: 5G通信, 人工智能, 自动驾驶, 增强现实, 虚拟现实等技术从理想走进现实, 认定当前正是第四次工业革命的呼声也逐渐涌现. 中国科技公司近年来也是突破不断, 在某些领域已走在国际前列.
但是, 缺 '芯' 依然是中国科技产业的 '痛点' . 赛迪研究院集成电路产业研究中心总经理韩晓敏近日对媒体表示, 中国芯片产业的落后是 '全方位, 系统性' 的, 即便是国内龙头企业, 和国际主流厂商都还尚存差距, 更不用说顶尖厂商.
市场调研机构Strategy Analytics手机元件技术服务副总监Sravan Kundojjala在采访中对21世纪经济报道记者表示, 中国半导体行业公司在芯片领域大部分业务上还 '处于落后状态' .
全球半导体业地理布局: 美韩企业占据强势
据半导体行业分析机构IC Insights于2017年11月更新的预测显示, 不计晶圆代工, 以市占率衡量的2017年全球十大半导体企业中, 美, 韩企业分别占据 (报告发布时博通总部尚位于新加坡) 5个和2个席位, 日本, 新加坡和荷兰则分别有一家企业入围. 而在2016年, 美, 韩则分别有4家, 2家企业入围, 其余4家分别来自新加坡, 日本, 荷兰, 中国台湾.
选取1993, 2000, 2006, 2016和2017 (预测) 5个年份数据, 除在2017年屈居次席外, 英特尔在其余年份市占率均位列首位; 来自韩国的三星, 则在前4个选取年份中位于第7, 4, 2, 2位, 并在2017年冲上榜首. 三星近两年势头迅猛的主要原因是得益于全球范围DRAM和NAND存储芯片的涨价, 同样受益于此的还有韩国SK海力士和美国美光.
总体来说, 半导体巨头们的优势也在不断扩大. 据IC Insights在2018年4月更新的数据显示, 2017年全球集成电路市场 (不含晶圆代工) 规模达到了4447亿美元, 而5家头部半导体公司的销售额即占据了市场总量的43%, 对比10年前的2007年, 当时这一数字还 '只是' 33%.
此外, 横向来看, 2017年全球排名前10, 前25, 前50的半导体企业所占据的市场份额分别为57%, 77%和88%; 2007年这些数据还分别为46%, 67%和76%. 在强者愈强的半导体行业中, 留给后起 '新玩家' 的空间已越来越小. 如何能在一个已步入成熟期的产业中实现突围, 中国企业依然面临挑战.
中企IC设计市占率达11%
不过, 新兴市场的半导体厂商也并非没有机会. IC Insights数据显示, 从1990年至2017年, 日本集成电路产业 (不含晶圆代工) 所占市场份额从49%降至7%, 日本电器, 日立, 松下, 三菱等企业纷纷退出.
而同期亚太地区企业则增速惊人, 从4%增长至了37%. 其中, 后来居上的韩国集成电路供应商, 尤其是在存储芯片领域, 对这一格局变动起到了重要作用. 此外, 除原地踏步的欧洲企业, 北美企业份额从也37%增长至49%, 并取代日企成为第一阵营.
但值得注意的是, 亚太地区这一增长也并非全部源自业务增长, 财务运作下的并购整合亦起到了一定作用. 以总部曾位于新加坡的博通为例, '并购狂魔' 的几次动作都在搅动着行业地理布局.
2016年, 总部位于新加坡的安华高 (Avago) 完成了对总部位于美国的原博通公司 (Broadcom Corp.) 的收购, 随后整合组建成为新博通公司 (Broadcom Limited) . 2017年11月, 博通以现金加股票达1300亿美元的总价向高通发出收购要约, 并在被拒后发起恶意收购. 而就在首次报价前仅几天, 博通CEO Hock Tan在白宫表达了计划将总部迁回美国的意愿.
2018年3月, 在高通股东大会召开在即的 '决战' 前夕, 美国外国投资 (CFIUS) 紧急介入, 要求高通推迟股东大会举行和股东投票截止时间. 一周后, 美国总统特朗普就以 '国家安全' 担忧为由, 签署行政令阻止该次收购, 博通随即宣布正式放弃收购高通, 并表示将继续按原计划搬迁总部. 4月4日, 博通发布声明表示, 位于加州圣何塞的美国总部现成为博通公司全球总部, 该公司又一次成为一家美国公司.
一位半导体领域投资超百亿的私募人士对21世纪经济报道记者指出, 集成电路产业存在一个微笑曲线, 即两端利润率高, 中间利润率低, 而IC设计即是其中利润率处于高点的一环.
IC Insights今年3月更新的数据显示, 如仅统计IC设计这 '多金' 的一环, 该类公司在2017年的集成电路销售额达到了1014亿美元, 美国公司占据了其中的53%, 而这还未计入2017年总部还尚位于新加坡的博通公司16%的市占率.
不过, 中国企业在IC设计上也取得了显著进步, 成为自2010年以来全球IC设计市占率提升最快的一方. 2010年时, 中企市占率还仅为5%, 但到2017年时已增长至11%. 2009年时, 进入前50的IC设计公司的中国企业仅有海思半导体一家, 而在2017年, 包括海思, 中兴, 紫光在内, 共10家中企入围50强.
年进口额约2601亿美元中国半导体 '入不敷出'
尽管中国是世界电子产品的制造工厂, 但在芯片部分, 中国的生产能力却显得不足.
中国是全球半导体的主要消费国, 出口产能却一直较低. 根据中国海关总署数据, 2017年中国集成电路年进口额约合2601亿美元, 这一数字超过石油进口总金额, 但2017年仅出口669亿美元.
反观前几年, 2014-2016年, 中国的集成电路年进口额分别为2176亿美元, 2299亿美元以及2270亿美元, 保持上升趋势. 而中国集成电路年出口额在2014-2016年分别为609亿美元, 691亿美元以及610亿美元. 出口额/进口额比率自2015年起反而呈现出下降趋势.
此外, 根据赛迪智库数据, 中国每年消费的半导体价值约占全球出货量的33%, 其中集成电路市场规模占全部半导体行业约81%, 而中国集成电路产业规模大概占全球集成电路产业规模7%-10%. 这组数据说明, 中国每年消耗全球1/3的半导体, 但产能却只能提供全球的1/10.
'中国的半导体企业在过去十年里确实取得了很大的进步' , Strategy Analytics手机元件技术服务副总监Sravan Kundojjala向21世纪经济报道记者表示, 尤其是在与基带, 应用程序处理器, 连线晶片以及指纹传感器等与智能手机相关的组件上.
但是, 由于中国大陆的半导体企业主要集中在高性能低成本的市场上, 这使得这些企业与高通等其他全球领先的半导体公司相比, 无法推进他们的技术路线图. Kundojjala认为, 从这个角度来说, 中国大陆的半导体公司与高通, 博通等企业之间存在巨大的技术差距.
Kundojjala举例, 中国半导体在LTE手机基频领域取得了 '有限' 的进展. 像海思半导体有限公司 (以下简称 '海思' ) 在LTE和5G基带方面取得了良好的进展, 而展讯, 瑞芯以及锐迪科也是如此. 但是, 海思的LTE Cat7下行速率达300Mbps, 而高通集成的基带支持最高2Gbps的下行速率.
同时, 中国大陆半导体公司的集成能力远远比不上高通. 比如, 高通的LTE基带还集成了CPU, GPU, DSP, ISP等等. Kundojjala表示, 在基带领域, 海思是唯一可与高通相比的中国公司.
总体有差距, 部分领域实现突围
集邦咨询半导体产业分析师郭高航对21世纪经济报道记者指出, 在设计端, 中国近9成为小微初创企业, 而且这些企业开发方向不乏大量重合.
中国半导体行业协会数据显示, 2017年中国大陆共有集成电路芯片设计企业约1380家, 普遍规模较小, 研发实力较弱. 其中, 只有500 多家企业盈利. 在物联网, 汽车电子, 消费电子领域的设计公司多数为10人以下的初创团队, 这与高通等巨无霸企业竞争差距明显.
而在中国大陆的设计企业数量暴增的同时, 国际设计企业的发展却呈现出整合及资源优化再分配的趋势. 高通试图收购恩智浦案便是其中一个代表.
赛迪研究院集成电路研究所的报告显示, 如果高通成功收购恩智浦, 这会基本封死中国大陆集成电路在物联网, 可穿戴, 车联网, 无人驾驶, 无人机, 工业, 嵌入式, 消费电子等领域的高端发展之路, 而中国大陆的设计公司将只能局限在北斗导航, 军工, 特种领域, 农业发展等小众细分领域.
此外, 郭高航认为, 虽然中国大陆在设计端部分芯片产品有明显突破, 但目前IP核仍依赖ARM等国际龙头, 设计端使用的EDA工具完全靠Synopsys/Cadence/Mentor等厂商提供授权.
郭高航向21世纪经济报道记者分析称, 处理器部分虽然中国大陆有海思, 展讯实现了突围, 但仍多偏向于手机终端领域, 且海思处理器芯片也并未对外供货, 展讯仍处于中低阶市场, 在PC, 服务器等终端应用领域, 中国大陆厂商仍不具话语权.
一个可见的事实是, 在全球Top20的半导体厂商中, 中国大陆厂商仍旧缺位. 郭高航认为, 这主要是因为中国的厂商现在创新能力不足, 技术差距依然明显, 产业配套及产业氛围仍需改善.
在存储器领域, 郭高航表示, 中国企业在编码型快闪存储器 (Nor Flash) 产品部分已进入全球主流供应商阵列.
根据集邦咨询数据统计, 2016年兆易创新(205.370, 8.49, 4.31%)Nor Flash全球市场份额约7%, 并且已成功打入三星智能手机供应链. 但主流存储器芯片DRAM和 NAND目前仍严重依赖进口, 本土在建的三条存储器晶圆制造产线量产计划, 初期量产时间基本排在2018下半年, 技术方面不论是3D-NAND还是DRAM , 与国际龙头厂商的差距约2代左右.
Kundojjala也指出, 在尖端工艺技术方面, 中芯国际(SMIC)等中国铸造厂还是落后于台积电(TSMC)和三星(Samsung).
Kundojjala认为, 在铸造技术中, SMIC和TSMC之间至少有3-5代的差距. 而铸造技术对新技术如5G和AI等的旗舰芯片至关重要.
随着制造端台积电已经试产到7nm,下一步5nm即将全面开启EUV时代, 格罗方德, 联电也都已量产14nm,再加上继三星之后, 英特尔, 海力士等纷纷计划将代工业务独立出去, 郭高航指出, 全球半导体行业的制造端竞争将更加激烈.
而在封测端, 中国大陆的厂商虽然可以说已经进入了全球领先行列, 但未来成熟封装技术对企业营收增长的驱动将逐渐减弱.
郭高航分析, 台积电InFo技术的走热再一次点燃了各封测厂商对高阶封装技术的追求, 长电科技(22.450, -0.52, -2.26%)通过收购星科金朋同步拥有星科金朋在Fan-out领域的技术储备和市场资源, '虽然相对巨无霸台积电差距明显, 但在OSAT厂商中属于领先地位' .