芯片,未来物联网、人工智能时代最关键的技术、产业领域之一,关系到经济 健康 发展甚至安全。芯片及半导体产业本来是全球化分工、协同最好的领域,但是近几年全球半导体产业的震荡,几乎让所有工业化国家都感受到了危机。
危机已来,格局调整也已开始。
1
全球主要芯片及半导体产业玩家都开始了行动
中国现在已经几乎是举全国之力在加速芯片及半导体产业的提升,与此同时欧、美、日、韩等传统的芯片及半导体产业发达国家或地区也都没有闲着,一场全球性芯片产业革命大潮即将到来。
据三星电子向美国德克萨斯州官员提交的文件显示,该公司正考虑在德州首府奥斯汀投资170亿美元建设一个新的芯片工厂,将可创造1800个工作岗位。新工厂将为外部客户生产先进逻辑设备。预计该工厂将在今年二季度破土动工,2023年三季度投入运营。甚至还有其它消息称,三星该工厂将可能生产最先进的3nm制程工艺芯片。
而早在去年5月,目前全球最大、最先进的芯片代工厂台积电就已宣布,有意在美国亚利桑那州建设并运营一座先进晶圆厂,将直接创造1600个高 科技 就业岗位。2021-2029年期间,台积电将为此工厂支出约120亿美元。
此后一段时间没什么大的进展消息,但已有报道台积电董事会已于去年11月份拍板35亿美元晶圆代工厂美国设厂计划。台积电规划于美国亚利桑那州凤凰城设置一座12英寸晶圆厂,预计于2024年上半年开始生产5nm制程产品。
接二连三的一系列消息证实,全球芯片玩家已经全部上阵,这意味着什么?这个行业要发生大事了。
2
当前越来越集中、高度垄断的全球先进芯片生产布局,将要彻底打破了
目前全世界高端芯片竟然只有二个大厂,这多少有些让人感觉意外,毕竟芯片制造可不是个小的行业。数万亿美元的产业,即便是高端制造也达到上千亿美元规模,这么集中的产业模式,风险巨大。
在全球市场氛围融洽,各方能紧密合作,能充分发挥市场调整机制及资源分配优势之时,确实这样的全球化提供了极高的行业效率。
但是现实却不会一直这么理想,风险已不期而至。去年华为被美国恶意打压、断供芯片就彻底打破了这个产业的“理想”模式。要知道美国的几十家芯片企业,还是代表着全球芯片的最高水平,全球对其都有很大的依赖性。而众多各类企业设计的先进芯片的制造,更是集中于少数工厂,台积电、三星就是二个仅有的先进芯片代工厂。
美国的英特尔目前还是IDM模式,可以自己设计、自己生产芯片,但是近几年英特尔也碰到了巨大的技术障碍,已经大大落后于台积电、三星的技术,有消息称英特尔也将逐步开始委托台积电生产了。
未来的芯片(及半导体)产业格局将会是台积电、三星全球开厂,当然本地化以后,肯定会受当地政策的制约。中、美、欧、日、韩及中国台湾地区全面开花的格局,原来的差别化的地区分工、协同模式将会减弱,也就是全球化程度将会退步。而且在此期间, 一定会发展出一批中国、欧洲的新的先进芯片工厂 。
如此,会大大降低台积电、三星的垄断地位,消除这个产业的风险高度聚集特征。从长远看,对全球产业有利,对台积电、三星其实是负面影响的。对中国的芯片产业来说,进入第一集团根本靠不上外部支撑,几乎一切都得靠自己去打造,但这却是必选项。
3
台积电、三星去美国开厂,对美国并无重大意义,反而还有副作用
台积电、三星(被催着)去美国开了工厂,算是美国的芯片产业回流计划取得了一定成功。但这 对美国有什么重大意义吗?其实意义并不大!
一方面确实可能给美国增加了几千人的就业问题,但这也只是区区两家工厂而已,所需员工就这么点儿。其次,美国原来很多高端芯片由台积电、三星在美国之外代工的模式有什么重大安全隐患吗?然并卵,其实根本就不存在!你听说过有哪个国家或地区曾经威胁过要给美国芯片断供吗?所以根本不存在通过芯片制造回流美国,以提高美国芯片产业安全这个事。
而且, 芯片工厂开到美国去还存在一个负面影响,那就是反而提高了美国芯片的制造成本,从而将会导致美国芯片涨价,反而降低其竞争力!
当然为了所谓产业回流美国,适度涨价、降低市场竞争力美国可能也愿意承担。不过这可就苦了美国芯片企业和全球供应链了。价格高了,自然会有一部分其它国家或地区的产品战胜美国芯片,也就是抢走美国芯片的市场份额。
当然对于不可替代、必须从美国买的芯片,那还是没办法的,仍需从美国采购,涨的成本也就只能由全球供应链承担、消化了。但是,经历了产业动荡后,全球都明白了依赖于美国芯片的高风险,很多国家和地区都在加大芯片研发投入,新的可以替代美国产的芯片必定越来越多,以后美国独家垄断的芯片一定会是越来越少。
这或许并不是美国搅乱全球芯片产业格局而希望出现的结果。但是没办法,曾经的全球化很难回去了,行业大玩家相互之间减少依赖性,将是必然的趋势。
4
欧洲会成功实现芯片自主吗?
说句实话,这事太难了!
欧洲几十个国家,欧盟的松散决策及运作、管理方式,以及内部贫富差距的高度分化,欧洲想团结一致搞大事真心太难。伽利略导航就是个明证。好好的一把牌,起步早,有技术实力,却是起了个大早、赶了个晚集。最终被中国北斗反超,就是欧盟内部瞎折腾、一团糟的结果。
从技术角度讲,欧洲科研和工业基础当然雄厚,集中力量和资源搞个芯片工厂,应该不存在太大的障碍,芯片产业比起中国的基础条件来说要好。欧洲的英飞凌、意法半导体、恩智浦等很多厂家本就排名全球前列,补补生产上的短板,欧洲芯片产业加速提升是有希望的。
加上全球唯一的高端光刻机(特别是EUV光刻机)制造商ASML就在欧洲,欧洲发展芯片制造,可谓是近水楼台先得月。
但,恰恰问题就出在这个团结一致上。我们很难相信欧洲能办成这个大事。但毕竟欧洲是看到了芯片产业形势的严峻以及市场趋势,就在当下还无法克服的 汽车 芯片短缺,也给了欧洲一个重重地敲打。目前19个国家达成一致行动,芯片提升一定会有一定效果的。
到时候应该可以削弱对美国的技术性依赖,以及减小对台积电、三星的生产依赖。这对中国也不是坏事,毕竟欧洲芯片技术起来了可以制衡美国,削弱美国对全球芯片技术的控制力度。而且欧洲技术取得突破、做大了产能,那就更需要市场了,中国恰恰就是最大的市场,所以这必定会给中国芯片供应链提供更多选择,减轻美国那边的压力。我们期待欧洲尽快进步。
5
中国将成为全球芯片产业的强大汇聚地,不但在规模和数量上,而且在技术水平上会有全面的突破
中国作为世界工厂,经济一直在持续、高速发展中。但之前中国一直是芯片需求大国,可谓一直是高、中、低端芯片全球大采购, 2020年芯片进口金额将连续第三年维持在3000亿美元以上 !2019 年我国芯片的进口金额为 3040 亿美元,就已远超排名第二的原油进口额。
我们不但高端芯片严重依赖美国、欧洲、日本、韩国以及中国台湾地区,甚至连中低端芯片(如各类 汽车 用芯片)都需大量向国外采购。 中国 汽车 用芯片依赖进口的比例达到惊人的90%以上,每年金额达到千亿元以上。
中国的芯片产业自主性极差,不但需要直接大规模全球采购芯片成品,更是 没有一点儿高端芯片的生产能力,还缺乏高端芯片生产的关键设备(如EUV光刻机)、原材料(如光刻胶、晶圆等) ,存在太多的芯片及半导体产业短板。
目前我国最先进的中芯国际芯片生产最先进的也才是14nm制程工艺,而去年台积电早已实现5nm量产,并在研发3nm、2nm技术。我国最先进的光刻机企业上海微电子最先进的光刻机才达到90nm水平,与ASML的差距好几代以上。
这才是美国能对华为断供的根本原因,被卡脖子的地方太脆弱。
但是未来这一切将会彻底改变。在中国芯片制造赶上全球先进水平后,中国全球工厂的地位更加强大,大量的芯片将会在中国研发、制造。到那时我们当然不会封闭,但会与美、欧、日、韩形成良性的市场关系,既有采购,也会有大量向这些国家地区的出口。这才是一种更合理的市场布局。
芯片产业的赶超,难度很大,这几乎就是一次工业化水平的整体赶超。三、两年肯定不够,三、五年也很难实现全面超越。但是我们其它没路可走,必须一个个攻克难点。
芯片生产企业得加把劲了,华为的麒麟9000芯片以及还在研发中更先进的芯片,还在等着国产制造呢,时不我待!
半导体设备,即在芯片制造和封测流程中应用到的设备,广义上也包括生产半导体原材料所需的机器设备。在整个芯片制造和封测过程中,会经过上千道加工工序,涉及到的设备种类大体有九大类,细分又可以划出百种不同的机台,占比较大市场份额的主要有:光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机、测试机、分选机等。
半导体行业周期性带来新动能
从全球半导体发展情况来看,受宏观经济变化及技术革新影响,半导体行业存在周期性。2017-2019年,全球半导体行业来到了下滑周期。2019年,全球固态存储及智能手机、PC需求增长放缓,全球贸易摩擦升温,导致全球半导体需求市场下滑,全年销售额为4121亿美元,同比下降12.1%。进入2020年,有5G商用化、数据中心、物联网、智慧城市、汽车电子等一系列新技术及市场需求做驱动,将给予半导体行业新的动能。
全球半导体设备市场规模约600亿美元
根据国际半导体产业协会SEMI统计数据显示,近年来全球半导体设备销售额呈波动态势,2019年为597.5亿美元,比2018年的645.3亿美元的历史高点下降了7.4%。2020年一季度,全球半导体设备销售额为155.7亿美元,比2019年第四季度减少13%,但与2019年一季度相比,增长了13%。半导体设备总市值虽仅几百亿美元,但其是半导体制造的基石,支撑着全球上万亿的电子软硬件大生态,设备对整个半导体行业有着放大和支撑作用,确立了整个半导体产业可达到的硬性尺寸标准边际值。
前道设备占据主要市场份额
从半导体的制造流程来看,前道流程较多,涉及的设备种类也较多。在一个新晶圆投资建设中,设备投资一般占70-80%。而按工艺流程分类,在新晶圆的设备投资中,晶圆加工的前道设备占据主要的市场份额,约80%封测设备占据约18%的比重。
市场主要集中在中国台湾及大陆地区
近些年,在全球半导体设备消费市场中,中国大陆,中国台湾,韩国这三大市场一直排在前三位。其中,中国大陆最具发展潜力,从前些年的第三,到最近一年的第二,一直处于上升态势。
具体来看,2019年,中国台湾是半导体设备的最大市场,销售额增长了68%,达到171.2亿美元,占全球市场的比重为28.65%。中国大陆则以134.5亿美元的销售额保持其第二大设备市场的地位,占比为22.51%。排名第三的是韩国,销售额为99.7亿美元,同比下降44%,占比为16.69%。
2020年一季度,排名前三的仍是中国台湾、中国大陆以及韩国,销售额占比分别为25.82%、22.48%、21.58%。
日美荷品牌占领前位
目前全球半导体设备市场集中度较高,以美国、荷兰、日本为代表的TOP10企业垄断了全球半导体设备市场90%以上的份额。美国著名设备公司应用材料、泛林半导体、泰瑞达、科天半导体合计占据整个设备市场40%以上份额,而且均处于薄膜、刻蚀、前后道检测三大细分领域的绝对龙头地位。技术领先和近半的市场占有率,任何半导体制造企业都很难完全脱离美国半导体设备供应体系。
未来规模预计超千亿
从整体来看,尽管受疫情的影响,半导体行业及半导体设备行业依然逆势增长。存储器支出回升、先进制程投资及中国大陆积极推动半导体投资的背景下,预计2020年全球半导体设备市场将持续保持增长,市场规模预计达到632亿美元,同比增长6%2021年预计达到700亿美元2025年将超千亿美元。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国半导体产业战略规划和企业战略咨询报告》。
韩国的半导体产业发展的最好。
要知道半导体产业对于科技的发展至关重要,如果不将半导体产业的核心技术掌握在自己的手里,那么必然会导致自身在科技发展领域受制于人,而目前的半导体产业出现了三个国家并立的局面。
一、韩国的半导体产业发展的最好。虽然韩国的整体经济水平并不能够和中美两国相提并论,但是由于韩国在半导体产业布局时间较早,这使得韩国的半导体产业展现出了极强的优势,甚至就连美国在半导体产业上的发展,也需要严重依赖韩国的技术支持。如果韩国在未来能够继续保持自己在技术上的优势,那么韩国在半导体产业上必然会获得很多的利益。
二、韩国的半导体产业发展最好,是因为韩国掌握了绝大多数的半导体产业份额。如果世界上的科技公司想要拥有最优秀的半导体产品,那么选择韩国半导体公司生产的产品,绝对是最稳妥的选择,因为韩国的半导体产品确实拥有着相当出色的质量。正是由于韩国在质量上展现出了极强的优势,所以才使得韩国能够掌握绝大多数的半导体产业份额,如果中美两国不想办法发展自身的半导体产业,那么韩国把控半导体产业的格局就不可能被彻底打破。
三、韩国的半导体产业发展最好,是因为韩国能够满足绝大多数的市场需求。韩国不仅拥有着相当出色的半导体产品设计能力,同时还拥有着相当强悍的半导体产品生产能力。要知道只有在满足市场需求的情况下,才能够让韩国的半导体产业有明显的发展。正是由于韩国将生产能力提到了最高等级,这使得世界上的科技公司只能够选择使用韩国的半导体产品。
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