1.韓國半導體產業發家史: 政府巨額投資 三星 '死磕' ;
'晶片國際棋局' 系列專題之二
本報記者 周智宇 深圳報道
近來, 晶片成為網紅, 熱詞, 把半導體行業和公司送上風口浪尖. 上期全球商業觀察我們梳理了國際半導體產業目前的競爭格局, 本期繼續聚焦半導體產業全球領先的韓國和台灣地區, 看看它們發展半導體產業的曆程, 現狀和得失經驗. (李豔霞)
2017年半導體產業締造了一項新紀錄.
國際研究機構Gartner研究總監George Brocklehurst表示, 這項記錄便是三星將英特爾(52.78, 0.80, 1.54%)擠下全球半導體營收龍頭的寶座. 英特爾自1992年以來連續25年 '全球第一大廠' 的名頭就此讓位. Gartner最新的統計結果顯示, 2017年全球半導體營收總計4204億美元, 較2016年的3459億美元增長21.6%.
此外, 根據IC Isights等機構的統計數據, 從營收來看, 全球前三大半導體公司中韓國佔據兩席, 三星, SK海力士分別位居一, 三名. 三星, SK海力士在2017年營收大增, 主要和晶片短缺造成的價格走高有關.
自20世紀80年代三星建立半導體研究與開發實驗室起至今, 韓國半導體產業發展可謂 '勵志' .
不到40年的時光中, 韓國的半導體產業在起步比美國, 日本晚上十幾年的情況下, 從一片荒蕪逐漸生長為半導體產業之林的巨擘, 離不開密集的技術援助, 政府的強力保護以及企業的 '死磕' .
沉澱: '政府+大財團' 的模式
韓國的半導體產業以技術引入起步, 經過20年左右的沉澱, 在晶片設計與加工技術等領域完成了自身技術積累.
1959年, LG公司的前身 '金星社' 研製, 生產出韓國的第一台真空管收音機, 這也被認為是韓國半導體產業的起源. 但當時的韓國並沒有自主生產能力, 只能對進口元器件進行組裝.
20世紀60年代中期開始仙童半導體 (Fairchild) 和摩托羅拉 (Motorola) 等美國公司越來越多地投資於東南亞等低價勞動力國家, 以降低其生產成本, 韓國從這一趨勢中獲益, 但僅停留在經濟層面.
OECD (經合組織) 在一份報告中指出, 對於這些美國投資者的子公司而言, 韓國只是 '飛地' , 對於韓國的技術進步未起到任何作用, '他們只是專門從事簡單的晶體管和ICs的組裝, 用於出口, 所需的材料和生產設備都是進口的' .
到了20世紀70年代, 三洋 (Sanyo) 和東芝 (Toshiba) 等日本公司半導體公司也開始在韓國投資. 但直到20世紀80年代初, 韓國的半導體工業仍然非常局限, 只是一個簡單的, 勞力密集的組裝節點.
隨著20世紀70年代外部世界市場環境變化以及韓國工資水平的提高, 韓國輕工業產品出口比率大幅下降, 外債也上升到危險的水平, 韓國經濟受到威脅.
為此, 韓國政府在1973年宣布了 '重工業促進計劃' (HCI促進計劃) , 旨在通過重工業和化學工業發展來建立一個自給自足的經濟. 1975年, 韓國政府公布了扶持半導體產業的六年計劃, 強調實現電子配件及半導體生產的本土化.
韓國政府還組織 '官民一體' 的DRAM共同開發項目, 即通過政府的投資來發展DRAM產業.
在半導體產業化的過程中, 韓國政府推進 '政府+大財團' 的經濟發展模式, 並推動 '資金+技術+人才' 的高效融合. 在此過程中, 韓國政府還將大型的航空, 鋼鐵等巨頭企業私有化, 分配給大財團, 並向大財團提供被稱為 '特惠' 的措施.
《經濟學人》在1995年的文章中評論稱, 20世紀80年代韓國工業的發展得益於HCI促進計劃, 由於如此龐大的資源集中於少數財團, 他們可以迅速進入資本密集型的DRAMs生產, 並最終克服生產初期巨大的財務損失.
超越: 三星的崛起
1983年是韓國半導體產業的曆史轉折點.
韓國財團的進入讓半導體行業進入大規模整合 (VLSI) 生產時代, 這些包括三星, 金星社以及現代公司 (後改名為海力士半導體, 並被SK集團收購) 等企業. 這實現了韓國工業的質變——從簡單的裝配生產到精密的晶片加工生產.
20世紀80年代, 三星和現代的財團都在尋找未來的商業領域, 最終他們的目標是, 從工業基地轉型為更具高科技導向的產業. 當三星決定通過其電子業務進入大規模整合晶片生產時, 現代決定將晶片生產作為實現其向電子產業多樣化的一個途徑. 而隨後金星社的加入, 讓韓國最大的三家財團均參與進VLSI生產.
三星發展半導體產業是一部濃縮的韓國半導體產業發展史.
前三星集團首席執行官李秉哲 (Lee Byung Chul) 在1983年2月決定對記憶體晶片生產進行大規模投資. 這被認為是一個非常大膽的決定. 因為當時韓國仍是一個簡單的裝配生產基地, 1983年, 整個半導體生產中晶圓加工的份額也僅為4.3%.
根據三星的官方策略解釋, 三星電子公司當時遭遇了日本進口晶片的頻繁交付問題. 以上的所有因素促使李秉哲嘗試進入VLSI晶片業務.
三星制定了一個詳細的計劃, 根據這個計劃, 三星全部半導體產品中大約50%應該是DRAM. 通過對精心挑選的DRAM領域關注, 實現規模經濟和成本的競爭力.
其後, SST國際公司在矽谷成立, 成為三星的技術前哨. SST國際公司 (與Tristar半導體公司同年更名) 為三星的產品開發做出了重大貢獻, SST國際公司成功開發的產品會轉讓給韓國的母公司SST, 用於批量生產, 這對三星的技術開發起到了至關重要的作用.
1983年, 三星在京畿道器興地區建成首個晶片廠, 並開始了接下來的一系列動作. 三星電子首先向當時遇到資金問題的美光(47.58, 0.96, 2.06%) (Micron) 公司購買64K DRAM技術, 加工工藝則從日本夏普公司獲得, 此外, 三星還取得了夏普 '互補金屬氧化物半導體工藝' 的許可協議.
在此過程中, 三星等韓國公司已逐漸熟悉漸進式工藝創新, 加上這些公司逆向工程方面的長期經驗, 韓國的半導體產業進入了發展的快車道.
在選擇DRAM作為主要產品後不久, 三星於1983年11月成功研發了64K DRAM. 從技術上講, 韓國半導體行業實現了從相對簡單的LSI技術到尖端的VLSI技術的重大飛躍. 由此, 1983年標誌著韓國VLSI晶片時代的開始. 不可否認的是, 在最初階段, 外國技術許可在三星產品開發中發揮了至關重要的作用.
隨後, 三星電子1984年成立了一家現代化的晶片工廠, 用於批量生產64K DRAM. 1984年秋季首次將其出口到美國. 1985年成功開發了1M DRAM, 並取得了英特爾 '微處理器技術' 的許可協議.
此後三星在DRAM上不斷投入, 韓國政府也全力配合. 由韓國電子通信研究所【KIST, 由韓國科學和技術部 (MOST) 管理】牽頭, 聯合三星, LG, 現代與韓國六所大學, '官產學' 一起對4M DRAM進行技術攻關. 該項目持續三年, 研發費用達1.1億美元, 韓國政府便承擔了57%. 隨後韓國政府還推動了16M / 64M DRAM的合作開發項目.
1983年至1987年間實施的 '半導體工業振興計劃' 中, 韓國政府共投入了3.46億美元的貸款, 並激發了20億美元的私人投資, 這大力促進了韓國半導體產業的發展.
在1987年, 世界半導體市場還出現另一個機會, 這源自美國和日本之間的半導體貿易衝突以及隨後的政治調控. 1985年以後, 日本DRAM生產商市場份額的增加, 被認為是犧牲了美國生產商的利益, 美日之間的貿易衝突日益加劇.
日本首先宣布對外國半導體生產商實施半導體貿易協定 (STA) , 美國政府則於1987年3月宣布了對含日本晶片的日本產品徵收反傾銷稅等報複措施.
最終, 日本承諾通過減少DRAM產量來提高晶片價格. 但當時美國計算機行業需求增長, 導致全球市場上256K DRAM的嚴重短缺. 這為韓國256K DRAM生產商提供了重要的 '機會之窗' .
此後韓國一直在趕超. 1988年三星完成4M DRAM晶片設計時, 研發速度比日本晚6個月, 隨後三星又趁著日本經濟泡沫破裂, 東芝, NEC等巨頭大幅降低半導體投資時機, 加大投資, 引進日本技術人員. 並於1992年開發出世界第一個64M DRAM, 超過日本NEC, 成為世界第一大DRAM製造商.
賭徒: 逆周期投資
超越日本成為世界第一大DRAM製造商只是三星帶領韓國半導體產業邁向世界第一梯隊的第一步.
1995年之後, 三星多次發起 '反周期定律' 價格戰, 使得DRAM領域多數廠商走向破產, 並逐漸形成DRAM領域只有幾家壟斷市場的現狀.
集邦諮詢拓墣產業研究院研究經理林建宏對21世紀經濟報道記者表示, 半導體產業每年需投入大量資本支出, 用於設備與技術的開發. 三星是綜合公司型態, 即使存儲器市場低迷, 仍可透過其他事業部門注入資金. 這讓三星逐步成為半導體產業巨擘.
比如, 三星於1984年推出64K DRAM時, 全球半導體業步入一個低潮, 記憶體價格從每片4美元暴跌至每片30美分, 而三星當時的生產成本是每片1.3美元, 這意味著每賣出一片記憶體三星便虧1美元.
在低潮期, 英特爾退出DRAM行業, NEC等日企大幅削減資本開支, 而三星卻像 '賭徒' 一般瘋狂加碼, 逆周期投資, 繼續擴大產能, 並開發更大容量的DRAM.
到1986年底, 三星半導體累積虧損3億美元, 股權資本完全虧空. 但轉機卻瞬間來到, 1987年, 日美半導體協議的簽署使得DRAM記憶體價格回升, 三星也為全球半導體市場的需求補缺, 開始盈利, 從逆勢中挺了過去.
在1996年至1999年, 三星再次祭出 '反周期定律' , 而彼時日立, NEC, 三菱的記憶體部門不堪重負, 被母公司剝離, 加上東芝宣布自2002年7月起不再生產通用DRAM, 日本DRAM僅剩下爾必達一家.
再如, 2007年初, 因全球DRAM需求過剩, 疊加2008年金融危機, DRAM顆粒價格從2.25美元暴跌至0.31美元. 三星卻將2007年公司總利潤118%用於DRAM擴產, 使得DRAM價格接連跌破現金成本和材料成本.
在這樣的攻勢下, 德國廠商奇夢達於2009年初宣布破產, 日本廠商爾必達於2012年初宣布破產, 三星市佔率進一步提升, 全球DRAM領域巨頭只剩下三星, 海力士和美光.
這場價格戰的影響仍在持續, DRAM從2016年下半年到2018年一季度, 一直處於穩定缺貨漲價期中, 在此過程中, 三星晶片業務銷售額達690億美元, 成為全球最大的晶片製造商.
中國半導體投資聯盟秘書長王豔輝在5月3日接受21世紀經濟報道記者採訪時表示, 在品牌發展不順的時候, 三星等韓國的企業並未想到要轉去做代工, 而是繼續投入, 這是韓國能夠出現三星, 海力士等全球領先晶片品牌的原因.
如何保持第一梯隊優勢
王豔輝指出, 韓國的半導體產業是從產業轉移開端, 在政府主導下, 發展出自有品牌.
在韓國發展半導體產業的過程中, 韓國政府對於產業的支援力度非常強, 研發時大力投入, 產出後進行保護.
從1990年開始, 韓國半導體產業投資興起. 從研發投入來看, 1980年時半導體領域研發投入約為850萬美元, 到1994年時為9億美元. 專利技術也從1989年底的708項上升至1994年的3336項.
1994年, 韓國推出了《半導體晶片保護法》. 此後, 韓國政府還指定晶片產業及技術為影響國家競爭力的核心技術, 致力於高度保障技術及產權.
龐大的半導體產業也發展出以三星和SK海力士為龍頭, IC製造企業, 半導體設備企業和半導體材料企業層層分工, 通過外包, 代工的方式構建出的龐大半導體產業鏈, 形成了龍仁, 化成, 利川等等半導體產業城市群, 支撐著韓國的半導體產業鏈.
在韓國的半導體產業進入全球半導體產業的第一梯隊後, 韓國仍希望保持其自身的優勢, 不僅通過 'BK21' 及 'BK21+' 等計劃對大學, 專業或研究所進行精準, 專項支援. 還在2016年時推出半導體希望基金, 投資於半導體相關企業, 旨在聚焦新技術的開發, 尤其是儲存新技術方面.
這一系列的政策也基本延續 '政府+大財團' 的產業政策, 鼓勵企業及大學間的結合, 為晶片產業培養人才, 以維持韓國在半導體產業上的優勢. 21世紀經濟報道
2.外媒: 移動晶片行業霸主高通或許才是最後的贏家;
據外媒5月3日報道, 隨著最近的併購活動激增, 政治氣候的變化以及公司重要的IP投資組合, 高通(52.49, 2.18, 4.33%)公司正準備壟斷移動和電信技術.
本周, T-Mobile和Sprint宣布了合并的意向, 如果獲得批准, 將在北美地區創造出僅次於威瑞森(48.19, 0.35, 0.73%)和美國電話電報公司 (AT&T) 的移動通信運營商. 這兩家公司打算如何合并他們的基礎設施以及建立一個全新的5G網路的技術細節問題還沒有完全解決, 但高通公司的技術肯定會成為它的核心技術. 到目前為止, 美國電話電報公司和T-Mobile已經走在了全球相容性的道路上. 美國電話電報公司一直在與全球最大的電信設備製造商華為合作, 建立一個全球5G標準.
最近在美國, 華為和中興等公司的銷售情況都不太好. 儘管高通可能因丟失中興而面臨最初的營收下降, 但從長遠來看, 這對他們來說是非常有利的. 事實上, 如果華為被禁止在美國做生意, 高通將成為世界上最強大的電信和移動設備製造商. 這不僅包括那些進入智能手機和移動設備的關鍵組件的業務線, 還包括物聯網, 雲SoC處理, Wi-Fi設備和運營商設備等方面的業務.
如果華為像之前的中興一樣被趕出美國, 這就意味著高通技術將為美國的大多數主要運營商及其設備提供動力. 高通的驍龍晶片技術將驅動整個美國銷售的大部分 (或者所有) 安卓設備, 而且它的射頻前端和基帶晶片/數據機將應用在所有的移動設備上.
蘋果(183.83, 6.94, 3.92%)也正對高通提起訴訟, 並且打算將其基帶移動晶片替換為英特爾(52.78, 0.80, 1.54%), 但是英特爾在整體性能和可靠性方面都受到了重大批評. 而隨著T-mobile和Sprint的合并, 蘋果將很有可能解決這一訴訟, 繼續使用高通公司的4G和5G晶片集, 以便在美國使用單一組件來聚合運營商. 當美國的5G網路基礎設施以質量為基礎的時候, 再去和英特爾做生意其實是沒有意義的. 而美國電話電報公司也有可能就此放棄其與華為的互操作性和5G網路建設, 轉而開始與高通展開合作.
高通現在擁有美國電信市場的全部份額, 現在它可以在中國生產自己的零部件, 並在中國製造自己的手機. 就像上世紀90年代那樣, 台積電(38.59, 0.49, 1.29%)可以製造晶片, 夏普或LG可以生產顯示器, 而且可以在其他地方生產快閃記憶體和電池, 然後富士康可以做最後的組裝. 像T-Mobile和威瑞森這樣的公司現在也可能會尋求機會建立他們自己品牌的5G相容智能手機設備, 而高通將會作為ODM的主要承包商.
增加高通的行業聲望和建立一個新的虛擬壟斷並不是唯一的潛在結果. 目前, 高通和華為已經在為他們的3GPP版本15個5G組件進行互操作性測試, 他們表示這些測試的結果都是成功的. 從目前看來, 高通的5G技術確實對整個移動晶片製造行業帶來了巨大的衝擊. 但隨著T-Mobile和Sprint的合并, 高通是否將成為移動和電信行業最強大的技術公司? 這值得大家拭目以待! 環球網
3.英特爾8個CPU新漏洞 Inter新漏洞怎麼解決? ;
據iTnews報道, 研究人員在英特爾處理器中發現並報告了8個新Spectre式硬體漏洞後, 這家晶片巨頭面臨著提供新安全補丁的困擾.
德國IT網站C'T首先報道了此事, 並稱其已經從研究人員處獲得了全部的技術細節, 並進行了驗證. 此外, 英特爾公司也已經證實了這些漏洞的存在, 並將其列入 '通用漏洞披露' (Common Vulnerabilties and Exposures)中.
新的硬體漏洞已經被命名為 'Spectre New Generation' , 英特爾認為8個漏洞中有4個有嚴重威脅, 其餘的則屬於中等威脅. 英特爾正在為它們開發補丁.
C'T報道稱, 其中一個新漏洞比原來的Spectre漏洞更嚴重, 因為它可以用來繞過虛擬機隔離, 從雲主機系統中竊取密碼和數字密鑰等敏感數據. 不管英特爾的軟體保護擴展(SGX)是否啟用, Spectre New Generation漏洞都可以被利用.
目前還不清楚ARM架構下的AMD處理器和晶片是否也容易受到Spectre New Generation的攻擊.
穀歌Project Zero團隊的安全研究人員被認為發現了其中一個Spectre New Generation漏洞. 他們可能會在下周發布技術細節, 屆時將有嚴格的90天保密期, 以給供應商時間解決問題.
對於英特爾及其技術合作夥伴(如微軟)來說, 應對處理器上的Spectre和Meltdown漏洞始終很困難, 因為在應用了微代碼補丁後, 用戶報告系統不穩定, 且性能變慢.
這些漏洞源於硬體的設計缺陷, 並允許攻擊者在記憶體中讀取數據. 成千上萬的新舊處理器都容易受到漏洞影響. 英特爾已承諾重新架構其處理器, 以防止再次出現Spectre和Meltdown漏洞. 網易科技
4.力晶銅鑼園區建12寸晶圓廠;
【時報-台北電】繼記憶體廠華邦電決定在台南科學園區的高雄園區興建12吋晶圓廠後, 轉型為晶圓代工廠的力晶 (5346) 也打算在新竹科學園區的銅鑼園區投資興建12吋晶圓廠, 這也是銅鑼園區第一家進駐的半導體製造大廠.
據了解, 力晶新廠將不會投入記憶體生產, 而是以邏輯及類比IC的晶圓代工為主, 爭取包括電源管理IC或CMOS影像感測器等訂單.
力晶曾是台灣最大記憶體DRAM廠, 過去曾大賺也大賠, 2012年因DRAM價格崩跌衝擊, 每股淨值變成負數, 該年底以每股0.29元下櫃. 該公司在下櫃後重新調整營運, 轉型為晶圓代工廠, 除了替金士頓及晶豪科等代工DRAM外, 也投入LCD驅動IC, 電源管理IC, CMOS影像感測器等晶圓代工業務.
力晶自2013年營運轉虧為盈以來, 已經連續5年維持獲利. 該公司去年合并營收達463.05億元, 較前年成長10.7% , 平均毛利率年增3.5個百分點達31.7% , 稅後淨利80.80億元, 較前年成長約23.0% , 每股淨利3.54元, 去年底每股淨值達15.29元.
力晶繼去年恢複配發股利後, 董事會日前已決議今年每普通股擬配發1.7元股利, 其中包括1.2元現金股利, 以及0.5元股票股利.
力晶轉型為晶圓代工廠以來, 5年來不僅還清近千億元債務, 每年還獲利近百億元. 由於力晶目前產能供不應求, 有意在新竹科學園區的銅鑼園區投資興建1座新的12吋晶圓廠, 這將是銅鑼園區第一家進駐的半導體製造大廠.
新竹科學園區管理局表示, 力晶已派人勘查銅鑼園區, 也提出用地需求, 但有汙水排放的過濾系統問題待解決, 因廠商汙水排放到區內汙水處理廠的導電度要求標準高, 業者紛紛反映需要花費的設備成本高, 目前評估改由園區汙水處理廠設置電透析等過濾系統, 預計10月才會有結果. (新聞來源: 工商時報─塗志豪/ 台北報導)
5.物理學家觀察到時間晶體的訊號
耶魯大學的物理學家在《Physical Review Letters》和《Physical Review B》期刊上發表了兩篇論文, 報告觀察到了時間晶體的訊號. 鹽或石英之類的普通晶體屬於三維有序的空間晶體, 其原子排列在空間上具有周期性. 時間晶體不同, 它的原子自旋是周期性的, 先是朝一個方向, 然後朝另一個方向, 好像有一種脈動力在 '翻轉' 它們.
時間晶體的 '滴答' 鎖定在一個特定頻率, 即使脈動翻轉是不完全的.
科學家是在 2016 年首次識別出時間晶體, 他們認為對時間晶體的深入理解有助於改進原子鐘, 陀螺儀和磁力計, 甚至可能還有助於創造出量子計算機. solidot