文/星空下的大橙子
1987年，世界上第一家芯片代工企业台积电在新竹成立。30多年过去了，这家业界巨掣掌握着全球芯片代工市场52%的份额（据iFind数据），拿下了苹果、华为等厂商几乎全部高端制程（16nm及以下）订单。由它创立的ICT（信息与通信技术）行业设计、制造和封装测试三环节分离的垂直分工模式也繁荣发展，奠定了全球信息化浪潮的生产力基础。但是众所周知，凡是有利于世界的，都是懂王反对的。在懂王兴风作浪之下，半导体全球产业链断裂的风险与日俱增。有消息称华为已经开始将14nm制程订单从台积电转到中芯国际（HK0981），并派出工程师入驻中芯，帮助研发7nm工艺。
全球化逆流汹涌，半导体行业不能自主可控就意味着断供停产的风险。
一、一石三鸟，背靠大树的通富微电
实现自主可控的第一步是找到突破口。在设计、制造和封测三个环节里封测的技术含量最低，也成了自主可控最先突破的环节。根据iFind数据，我国最大的三家封测企业长电 科技 （600584）、华天 科技 （002185）和通富微电（002156）合计占据了全球约25%的市场份额，并且都进入了顶级企业的供应链。尤其是通富微电，拿到了世界处理器两强之一AMD90%以上的CPU和显卡封测订单。
成立于1994年的通富微电之所以能在AMD的订单中拿下这么大的份额，是因为公司于2016年4月出资3.71亿美元收购了AMD苏州和AMD槟城两家封测厂85%的股权。这两家工厂原本就承担着AMD大部分产品的封测任务，并购之后分别更名为通富超威苏州和通富超威槟城。通过这次并购，通富不仅扩充了 产能 ，还提升了 工艺和研发 能力，更与 大客户 AMD深度绑定。2019年，来自AMD的订单为通富带来了40.77亿营收，占通富全年营收的49.32%。
通富也曾经表示，AMD这个大客户是公司有别于其他封测企业的最大优势。
二、增收减利，大树底下未必好乘凉
通富在《2019年年报》中明确写到，由于AMD7nm制程的CPU和显卡上市大卖，带动公司报告期内2019年营收上升14.45%。看来这个“特别的优势”确实是个优势。
但是这个优势够不够特别呢？橙哥觉得也真是够特别——2019年通富微电净利润大降 84.92% ，扣除非经常性损益的净利润（扣非净利润）甚至 亏损1.3亿 ，全靠政府补贴才实现盈利。虽然橙哥一直支持政府对高 科技 行业进行补贴，也着实吓了一跳。
通富在年报中对这一怪现状并未加以解释。当然我们可以从利润表中看到，2019年营收上升 10.44亿 的同时，成本上升了 10.62亿 。收入增长弥补不了成本的增加，再加之研发费用增加 1.26亿 ，基本上与去年1.27亿的净利润相当。如此一来也就难怪通富的扣非净利润会亏损了。
但是橙哥更关心的是，成本为何会上升如此之多。这一点通富在年报附注中同样未加说明，反而是研发费用的结构露出了端倪。
对于封测企业来说，其研发费用与生产成本的结构十分相似。都是原材料占大头，而原材料中占比最大的是载板，大约占到整个成本的 40%以上 。
载板，也叫基板，可以理解为使一种高端印刷电路板（PCB），主要功能是作为芯片的载体。目前载板的产能基本掌握在日韩企业手中，全球前十大载板企业合计市占率超过 80% ，集中度很高。国内载板龙头深南电路（002916）只能做存储芯片载板，对CPU载板无可奈何。所以，封测企业面对上游的载板供应商就 没什么议价权 。2018年起，由于看到5G建设和消费电子升级的趋势，载板先于下游半导体市场进入景气行情，价格节节攀升。这就是通富成本大涨的原因。显然，我们的封测企业也很难把这个成本转嫁给客户。只能自己扛下亏损。
至于为什么通富的经营现金流增加了 6.5个亿 ，那是因为通富把该付给供应商的货款全截流在自己这了。
三、结语
在通富微电身上，橙哥看到了中国ICT产业的希望与无奈：
1.希望在于国内企业确实有能力拿出顶级的技术和工艺，做出顶级的产品；
2.无奈在于各个环节难以做到齐头并进。因此难以形成 集群效应 ，使得先头部队陷入孤立无援的境地。
去年，全球封测一哥日月光营收高达973.5亿人民币。相比之下，大陆封测三巨头的营收总计也就400亿左右（长电 科技 尚未发布年报）。这说明我们的先头部队还没有到达战场的腹地，向半导体全产业链自主可控的进军才刚刚启程。
如果想要走远，半导体行业需携手同进结伴而行。
注：本文不构成投资建议，股市有风险，投资需谨慎，没有买卖就没有伤害。
“川军团的豪杰们打拢了也凑不起这场仗，我的人凑不凑都不习惯这种仗。”
《我的团长我的团》其中的一句台词，面对一场必须接受的抗争，他们最后冲上去了。
2020年后，依仗半导体领域技术、规模、知识产权的优势，对面那个大国对我们 科技 企业的打压，几近无以复加，华为和中芯，作为我们芯片产业设计和制造环节的龙头，深受遏制，2021年初，我们的半导体设备龙头中微公司，也开始面对类似华为和中芯最初的那种境遇。
被全链条的这样针对，目的是很明显的。
受影响的绝不仅限于大陆的 科技 业。在过去的这两年， 科技 全球化带来的均衡价值链，以及其背后支撑所需的标准、规则、信用全部被破坏， 科技 创新也不可避免地被这种逆全球化趋势减缓。
华为缺芯后采取的库存囤积策略，在一段时间挤压了其他公司元器件需求的产能。其连锁反应使得更多的消费类电子企业，在供应链风险突增和疫情的双重影响下，纷纷调整了库存水位，抢芯片产能，于是全世界开始陷于芯片短缺的境地。
新技术及其实施规模，客观规律下总是在发展壮大的，尤其是全球的产业和政治都开始聚焦半导体领域时，也许有一天，芯片产能会过剩，随着其产业技术的革命性进步，芯片终会沙子价，但在目前的形势下， 以半导体为方向的地缘 科技 战略的重要意义在深化，这种趋势造成的资源瓶颈越来越紧张，一段时间内看不到向缓特征 。
本文汇集了一些行业现象和观点，探讨一下未来几年的半导体产业的发展趋势，当然限于水平，视界比较局限和狭隘，请大家指正：
1、半导体已成为现代生活以及世界商业和军事技术的关键，它必然成为 科技 争夺的焦点。
2、芯片供不应求的状态可能会延伸到未来5年。
3、半导体产业链各个区间，逐渐被领先地位的巨头企业把持，它们通过成熟技术的成本优势和技术壁垒，刻意保持与追逐者的差距。
4、半导体产业是典型的重资产行业，从砂子到电子，对基础学科和规模化工业的门槛要求很高。在未来几年，半导体设备和制造链条的规模增长速度，远远赶不上设计规模加大，5G和AI技术发展而造成的需求增长速度。
5、欧美日同时意识到半导体制造的链条瓶颈，主动性通过投资和合作，树立本土化思维，抢产能就是在抢夺未来工业 科技 的话语权。
6、尽管我们距离世界先进的差距很大，尽管半导体是必须依赖全球化的 科技 产业，但我们似乎又拥有落后但相对齐全的半导体内循环产业链基础， 也许只有中国的半导体产业链兴起的那一天，才能出现芯片产能过剩甚至求买，打破芯片制造的桎梏，就像在艰难的全球疫情初期，中国制造为世界注入了力量 。
芯片无处不在，半导体已成为我们现代生活以及世界商业和军事技术的关键。在过去的20年里，半导体业发生了非凡的创新，使全体消费者和工业界受益。在过去20年的全球化进程中，半导体全球价值链，已经发展成为所有产业中，国际一体化程度最高的产业。
芯片产业有设备、材料、集成电路设计、晶圆代工和封装测试五大领域。即便如华为那样优秀的企业，也只能在设计环节拥有世界级的实力。
根据美国半导体行业协会的数据，2019年全球芯片产业营收4123亿美元，美国公司高达47%。而2019年中国进口芯片3040亿美元，超过石油成为进口商品的第一大品类，我们出口赚的外汇，主要用来购买芯片了。
过去十年中，美国半导体工业在研发领域投资 3120 亿美元，仅 2018 年就达 390 亿美元，这几乎是世界其他国家在半导体研发领域投资总额的两倍。不得不承认，美国在半导体产业中确实有着先足的优势：美国趋向于专注于半导体设计以及高端设备制造，拥有大量的泛半导体领域内的知识产权。这是他们可以将芯片政治化的资本。
但同时，半导体产业是世界产业中最复杂，地理位置最分散的价值链。打压我们，使得这条产业链开始非理性波动，过去几十年取得的产业效率被抹杀，美国深受反噬。
比如：有越来越多竞争对手，把不受美出口管制当作推销半导体产品的优势。当美商英伟达宣布将要收购Arm的时候，开放架构RISC-V开始备受青睐。
晶圆代工厂力积电董事长黄崇仁表示：未来五年晶圆代工产能会是兵家必争之地，没有产能的IC设计厂会营运很辛苦。
当下的缺芯现象已经开始令人乍舌：
1、某晶圆台企提前预售2021年二季度的8寸晶圆代工产能，竟然是以“竞标”的形式，价高者得之。竞标加价的幅度在30%-40%。
2、作为设计公司，联发科为了巩固电源管理IC产能，自掏腰包16.2亿元新台币采购半导体设备，租给晶圆代工厂抢产能。
3、由于芯片供应短缺，很多核心车载芯片花钱也买不到了。大众、丰田、福特、菲亚特、日产等全球知名车企纷纷宣布因为芯片缺货，将不得不减产，估计今年上半年全球 汽车 工业将减产450万辆。
云端服务、服务器、笔记本电脑、 游戏 及医疗 科技 需求成长，5G、物联网、 汽车 及人工智能（AI）快速发展，带动芯片需求的激增。缺芯已经开始影响到手机等消费类行业，后知后觉的车企当然是首当其冲的受害者。
供需不平衡将会导致半导体市场发生结构性转变，需求成长幅度大于产能增加幅度的结构性问题，短期内难以解决，半导体产能供不应求也许会影响到未来5年。
与其他暂时的商业现象不同的是：半导体产能供不应求不是景气循环周期性的问题，而是结构上的问题，这必须是全球产业界的合力才能解决的问题，至少在最近几年内，还无法对芯片产能产生乐观情绪 ，但这种供需现象，对迫切需要前行的大陆半导体来说，无疑是大好机遇。
EDA设计工具
EDA软件被美国的三大巨头Cadence、Synopsis及Mentor垄断，这一直是我们的芯片设计，无法完全去美化的最大短板。
设备
半导体设备技术壁垒极高，目前被美国、日本和荷兰的巨头垄断。这些龙头公司起步早，整个行业也被他们高度垄断、强者恒强，相应产品也已经成为事实上的行业标准。
材料
硅基材、CMP抛光材料、高纯试剂（用于显影、清洗、剥离、刻蚀）、特种气体、光刻胶、掩膜版、封装材料，这些半导体材料占据集成电路成本的20%。
经历相同的被遏制过程后，日本隐忍起来，转移到半导体产业链的上游，以匠人精神占据半导体高端材料的顶部。目前，日美德在全球半导体材料供应上占主导地位。
芯片生产
世界五大晶圆厂产能，已经占全球市场的半壁江山，请注意，这5大晶圆厂没有我们的中芯国际。2020年12月，三星、台积电、镁光、SK、铠侠五家公司的总产能，占全球晶圆总产能的54%，而2019年时这个比例只有36%，集中度越来越高。
半导体的巨头把持着产业链的咽喉要道，它们通过成熟技术的成本优势和技术壁垒，始终保持与追逐者的差距，这种态势下，很难出现格局的打破者 。
比如台积电在芯片制造方向上，拥有一骑绝尘的技术，甚至需要担当起高规格元器件的研发生产任务。据传，苹果与台积电合作开发 Micro OLED 面板，其技术需求较以往的OLED 高很多，这个挑战需要依仗台积电的先进生产与封装技术，若顺利，台积电又将握有新一代关键性技术。
在时间面前，等待或放弃追赶，只能使差距大到望洋兴叹。 市场被高端玩家驾驭，下游用户只能受制于人。
半导体行业协会在12月表示，到2021年，全球芯片销售额将在2020年的4330亿美元规模上增长8.4％，而2019年到2020年的增长幅度为5.1％。
但预估全球晶圆代工产能，2021年产值成长只有6％，尽管这也是创新高。
加上新工艺的研发费用，每一座晶圆代工厂的建造成本都在几百亿美元以上。比如2018年中芯在上海建设的12英寸芯片生产线，投资超过100亿美元，2019年台积电正在建设的3纳米制程工厂，投资超过190亿美元。
16nm /14nm芯片的平均IC设计成本约为8000万美元，上一代的28nm IC约为3000万美元，而7nm芯片则需要2.71亿美元。
具有领先技术、节点优势的顶级公司将蓬勃发展， 根据自己的意愿和上层影响力分配产能，这种状况，寄希望新生力量来打破，何其艰难 。
尽管硅谷是半导体行业的发源地，但由于高昂的建造成本和亚洲地区提供的大量激励措施，近几十年来，大部分工业投资都流向了亚洲。但在全球半导体产业发生变革后的今天，制造对半导体行业的发展显得越发重要。美日这些老牌半导体强国，重拾对半导体制造的重视。
美曾经邀请 Intel公司重拾代工业务，以期塑造本土企业芯片制造的向心力。台积电在各方影响下，将在亚利桑那州建设价值120亿美元的芯片制造厂，三星电子紧随其后，它将在得州投资100亿美元建立3nm生产线。
在日经产省极力的邀请下，台积电计划将在日本东京设立先进封测厂。消息称，双方将会成立合资公司来进行营运，出资各半。这座封测厂很有可能是台积电在台以外的首座封测厂。
半导体产能才是芯片链条的瓶颈，抢产能就是在抢夺未来工业 科技 的话语权。
根据美国半导体行业协会的数据，2019年全球芯片产业营收4123亿美元，美国公司高达47%，而中国大陆芯片公司只占了5%。更需要认清的现实是：我国这5%的市场份额，还处于芯片产业链的低端。从芯片产业的基础软件、底层架构、光刻胶及配套试剂等芯片材料，再到高端显示芯片、大容量内存芯片、基础 *** 作系统、集成电路专用装备和高精度加工设备，中国依赖进口。
封锁带来的困局需要正视。
半导体是一个全球性的行业，没有任何一个国家能单独提供整个行业供应链。但我们不主动在产业链具备一定的实力，封锁不会自动解去。而我们的优势在于拥有庞大的市场以及相对完备的产业链配套的生态。
打破芯片产业技术封锁困局的关键在于人才培养，在于基础学科的进步。有数据指出：我国集成电路人才到2022年，芯片专业人才缺口仍将近25万。
面对前所未有的压力，只能正面迎战，躲避及退让是不可取的，首先是生存，坚持是关键。
我们有太多的期望，中国已经融入 科技 全球化体系，不可能走回头路。 只有国产化上形成突破，才能谈起全球化，甚至让芯片产业全球化，回到它本来应有的样子，这大概是我们被赋予的高阶使命吧 。
屈原在他的代表作十万个为什么《天问》中问道：交错而生的阴阳宇宙，其本源与演化究竟如何？都说天有九重，又有谁去度量？（“阴阳三合，何本何化？圜则九重，孰营度之？”）。
大约2300年后，名为“天问”的中国行星探测任务启动。“天问一号”火星探测器飞向苍茫宇宙，将于明年二月抵达火星。火星当然不是终点，但是在迈向更远星空的旅途上，比如——太阳。
一、踩上风口，关于材料的美好前景
宇宙中有许多太阳（恒星），离它们越近温度就越高，辐射就越强，远远超出一二代半导体的承受极限，所以目前探测器去不了离太阳们太近的地方。因为探测器也需要芯片，因此对于半导体基础材料的要求更高。
于是， 耐高温、耐高频、抗辐射 又 适应大功率 的第三代半导体闪亮登场了。
半导体一二三代主要以材料区分：
【第一代】：主要用硅和锗，是目前绝大部分器件的原料；
【第二代】：砷化镓和磷化镓成为4G通讯设备的主流；
【第三代】：以氮化镓、碳化硅、氧化锌和金刚石等为代表，尤其是碳化硅和氮化镓各擅胜场。其中 碳化硅 耐高温耐高压，主要用于千伏级别如电动车、高铁或工业用途。 氮化镓 主要用于中压（约600伏）产品。虽然与硅材料有部分重叠，但良好的移动性特别适合高频率场景，所以在 基站 、 5G通讯 等场景占优。
半导体性能越来越强，对材料的要求自然水涨船高。为了能生产第三代半导体材料，上世纪60年代末，一种把 金属有机化合物 气化，在高温反应室里发生化学反应得到相应材料的技术—— MOCVD ，成为了主流技术。用于这种技术的金属有机化合物统称 MO源 。全世界MO源供应商有4家玩儿得最大，对岸3家我国1家。中国这家就是南大光电（300346）。其主要产品纯度都做到了6N（99.9999%）级，而且与许多用户有深度合作，竞争态势不错。
摘自《南大光电2020年半年报》
中国拥有世界上已探明镓储量的绝大部分，公司未来很可能成为全球 三甲 基镓 龙头。三甲基镓是制备氮化镓的必需原料，所以三代半导体这个风口，南大光电算是踩中了。
另一方面，由于三代半导体还处于起步阶段，公司的MO源目前主要用于LED行业。LED这些年竞争不断加剧，所以公司MO源产品的 毛利率有所下滑 ，但整体上还是不错的。
摘自《南大光电2020年半年报》
不过公司特气产品 毛利下滑 十分严重，这是另一个故事了……
二、有钱任性，关于收购的悲伤故事
在MOCVD技术中，MO源进入反应室需要与高纯超净特种气体，也就是 高纯电子特气 混合。这种气体不但重要，纯度和洁净度直接影响加工精度，而且用量很大，是用量仅次于硅片的半导体材料。公司的磷烷、砷烷气体纯净度都做到了6N级别，是国内LED行业主要的气体供应商，在电子行业也有进展，硅烷、硼烷已经准备投放市场。特气比MO源的利润丰厚很多，去年上半年公司 特气产品毛利率高达60.76% ，简直高得不像制造业！
明星业务急转直下，源自一场有钱任性的并购。
去年8月5日，公司公告拟出资2.5亿收购山东飞源气体57.97%的股权， 溢价率高达235% ！
摘自《南大光电取得飞源气体57.97%股权的公告》
这个收购案的诡异之处在于飞源气体2019年7月才由山东飞源 科技 有限公司通过分立方式设立，其提交的财务文件中2017和2018年 财务报告均是模拟数据 ，两年分别亏损0.3亿和0.2亿，2019年前7个月又亏损近千万。可以说，南大是高溢价收购了别人还没做起来的业务自己做。
公告一出，深交所发了《关注函》，连发九问要求公司说明收购的合理性。公司答得头头是道，最终于去年11月底完成了收购。
任性收购的恶果从去年底开始显现。公司各项费用飙升，利润大幅下滑，直到今年上半年仍没有改善的迹象。公司扣除非经常损益的 净利润骤减87.74% ， 经营现金流萎缩260.60% ，由正转负。橙哥估计，买来的这部分业务还亏着呢。
摘自《南大光电2020年半年报》
这里面要说一下的是研发费用。根据半年报，上半年公司研发投入增长40%，如果属实的话那说明公司 大部分研发投入已经符合资本化条件 ，所以计入费用的部分不增反减，这也符合公司不断有新产品进入市场的现状。
但是飙升数倍的销售费用和管理费用告诉我们，公司的销售并不顺畅，对收购资产的整合也远没有完成。
三、结语
上半年，南大光电193nm高端光刻胶项目（可用于90-14nm技术节点集成电路制造）顺利投产并开始进行客户验证。公司另一高端材料ALD前驱体也具备量产能力并实现小规模销售。近日，公司公告收购杜邦公司19项新型硅前驱体技术资产包，继续增厚技术储备。综合来看，南大光电基础不错，核心产品有积淀，新业务发展也不错。但是一次任性的收购无异于给自己买了一个大包袱，何时卸下这副重担，年报或许有答案。
注：本文不构成投资建议，股市有风险，投资需谨慎，没有买卖就没有伤害。
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