“双11”晚间,格力对外公告以20亿元参与了三安光电的定向增发,投资方向正是三安光电正在聚焦的化合物半导体领域。当时很多媒体都批评格力董事长董明珠不懂半导体,乱投资。而如今看来,三安光电市值已破千亿,保守估计,3年下来,格力持股收益超60%,不得不承认,董明珠又“赌”对了。
那么,董明珠为何要投资三安光电,化合物半导体产业又有何魅力呢?
2014年,三安光电设立全资子公司——三安集成,致力于成为一个集化合物半导体研发、制造和服务的平台。说到三安集成,就不得不提到其产品线外延的基石,移动终端射频的理想材料——砷化镓。
砷化镓有抗辐射、耐高温、良好的光电特性,以及高电子迁移率等优势。
比如,砷化镓应用的工作频率主要在8赫兹以内,所以很适合应用于低频率器件,比如微基站和手机。另外,LED、激光器也是砷化镓的主要应用领域。
据了解,三安集成砷化镓射频2021H1扩产设备已逐步到位,每月能生产出8000片,出货产品在2G~5G手机功率放大器、WIFI等应用领域全面覆盖,海内外客户累计接近100家。如今,三安光电已成为国内射频技术的主力供应商。
另外,三安光电在第三代半导体材料——氮化镓方面,也有不俗的表现。
相比于砷化镓,氮化镓同样具有熔点高、硬度高等特点,而由砷化镓制造的半导体材料更具有宽带隙、高热导率等特点,应用在电子产品上可提高充电效率。不过造价过高,成了砷化镓的主要劣势。不过碳化硅的出现,对这一缺陷进行了补足。
碳化硅具有良好的衬底导热性,非常适用于高温、高频领域,而且硅在地球上储量极高。因此,性能强、造价低的碳化硅基氮化镓成为了半导体产业的新“宠儿”。在雷达、卫星以及5G基站等大功率输出领域,碳化硅基氮化镓都有广泛的应用。据了解,目前三安光电是我国少数能够大规模生产碳化硅基氮化镓的企业,并成功打造了国内首台6英寸氮化镓外延芯片产线,并实现量产。
从整体上来看,三安光电在制造氮化镓外延和芯片方面,具有明显的行业稀缺优势。而集三安光电化合物半导体之大成的,便是其旗舰产品——声表面波滤波器(SAW)。
声表面波滤波器是射频前端中的重要芯片,一直以来,以村田,太阳诱电,京瓷等为代表的日本企业垄断全球声表面波滤波器40%的市场份额。不过,这一垄断如今已经被三安光电所打破。
目前,三安光电子公司——三安集成已经拥有了集声表面波滤波器产品研发、生产和销售为一体的产业集群。另外,通过对压电材料晶圆、可靠封装以及表面波谐振器结构等研究领域的整合,三安集成能够提供无线通讯系统射频前端应用的单频段及多频段的滤波器、双工器产品。
此外,三安集成还持续扩大了SAW滤波器产品的选型库,其频率范围可以覆盖600~2690兆赫兹,通带带宽范围可覆盖15~194兆赫兹。
当然,滤波器相关应用包括但不限于蜂窝系统频段,非授权频段以及其他无线射频前端应用。在芯片级、晶圆级等封装技术加持下,三安集成致力于持续供应高可靠性与高性能的SAW滤波器市场。
2021年,已有41家愿意使用三安集成滤波器产品,其中有17家是国内手机和通信模块的主要客户。毫不客气地说,三安光电的产品已成功导入手机模块产业供应链。另外,三安光电开发的自主知识产权温度补偿型滤波器,性能已经与国际厂商的同类产品性能相当,其优势是能够快速导入客户端。
截至2021年,已经有多家手机终端厂商与三安光电接洽,随着手机终端厂商对三安光电的不断认可,以及三安光电产能的提升,未来在该领域的市场份额将得到进一步提升。
目前,三安光电已经是国内乃至全球化合物半导体领域的领头羊。在提升我国化合物半导体的国际地位和产业定价权方面,做出了贡献。
作为早早布局三安光电的格力来说,不但获得了资本溢价,更巩固了半导体产业的布局。在如今各个产业深受“芯片荒”所困的时候,能够让格力平稳前行。
不得不承认,董明珠的商业智慧的确让很多人当时看不懂,过后追不上。
随着半导体行业获得政府和资本的青睐,全国各省正在掀起一场“造芯”运动,2020年上半年,已有21个省份落地的半导体项目超过140个,总投资额最少超过3070亿元。在2020年8月,就有近万家企业计划投身芯片行业,江苏、浙江、陕西、天津、辽宁、重庆、江西转产半导体企业数量分别增长了196.94%、547.37%、618.25%、465.31%、387.76%、422.73%和412.12%。截至2020年9月1日,中国已新设半导体企业7021间,2019年新设半导体企业也超过10000间。
在全国半导体项目遍地开花的表象下,潜藏了以下几点隐忧。
一是投资人动机不纯,芯片变“芯骗”。近年来,一些利用地方政府急于求成的心理,套取国有资金扶持,结果钱没少花,芯片项目却没有多少进展,使地方政府蒙受巨额损失。这方面,武汉弘芯和济南泉芯是典型代表。武汉弘芯号称投资1280亿元,但实际到位资金却非常有限,从始至终大股东缺乏投资诚意,时至今日实缴资本依然为零,在武汉政府投入的真金白银烧光之后项目就陷入休克状态。同样的手法在济南泉芯再度上演,在2020年2月,济南泉芯实际到位资金约5.1亿元,实际出资仍是地方政府实际控制的国有企业,这与武汉弘芯如出一辙。
二是诱发官商勾结,带来腐败和权力寻租。当下,政府对半导体技术的投资是不遗余力的,海量国有资金涌向半导体行业。不少人就以不正当方式打通关节,获取高额国有资金大肆挥霍,这方面最典型的例子就是德淮半导体。德科码创始人利用在美国、日本求学、工作的背景,在南京、宁波、淮安三地开始公司,并套取海量国有资金。最终,号称投资30亿美元的南京德科码在2020年5月申请破产,宁波承兴半导体在获得700万政府资金后就没有后续了,德淮半导体烧钱46亿元之后无疾而终,地方政府为此背负了巨额债务。在整个过程中,腐败问题丛生。
三是技术引进贪大求洋,陪了夫人又折兵。当下,一些官员不善于培育本土企业,反而非常热衷于招商引资,寄希望于请“洋和尚”来念经,仿佛洋和尚念几句咒语,一个产业就能凭空变出来。面对一些跨国公司,瞬间就被迷花了眼,不惜血本高额投资,结果不仅没能引进技术,反而陪人夫人又折兵,这方面最典型的案例就是成都格芯和贵州华芯通。2017年,格罗方德与成都政府共同投资90亿美元建设一条12寸晶圆代工线。然而,巨额投资并没有起到多少效果,成都格芯早已名存实亡,一直在寻找接盘者,只不过没人敢当白衣骑士。目前,晶圆厂里价值百亿元的设备只能放在那里积灰尘。贵州华芯通则是又一个惨烈的案例。2016年1月,贵州政府与高通合资成立华芯通,总投资18.5亿元,虽然华芯通高调标榜自主,但实际上,这款ARM服务器CPU就是高通ARM服务器CPU的马甲。由于ARM服务器CPU在商业市场上根本没有市场,众多曾经押宝ARM的厂商也难以为继,高通决定放弃ARM服务器CPU,在高通放弃ARM服务器CPU之后,华芯通就变成无根之木,自然而然也就关门了。
四是罔顾外部风险盲目投资害人害己。随着信创市场已经成为风口,为了进入信创市场和斩获更多市场份额,一些ARM阵营厂商不是以产品和服务为卖点,而是以政商关系为突破口,将“洋人地基上造房子”的技术包装成自主技术,在全国各地大肆搞圈地运动,向地方政府要政策和市场,搞单一来源采购。目前,C公司全国设立16家公司,H公司则与北京、天津、福州、厦门、成都、绵阳、重庆、上海、郑州、许昌、青岛、济南、合肥、西安、九江、南京、广州、深圳、东莞、南宁、太原、杭州、宁波、桐乡、武汉、长沙、醴陵、哈尔滨、沈阳、长春等城市签订协议,建立KP产业基地,从公司经营的角度看,C公司和KP在短时间内高频率的设立全资子公司和建设产业基地是不太符合商业逻辑的。因为这些子公司和产业基地大部分功能雷同,业务重叠,而且整机制造压根就不是高 科技 ,机关单位市场规模有限,这种规模的投产会带来严重的产能过剩问题。前不久,随着外部环境越发严峻,H公司已经失去ARM芯片流片渠道,全国的KP产业基地面临缺芯的困局,生产能力和交付能力受到严重影响,很多地方政府重金投资的整机厂几乎处于半休克状态。原本可以用来弥补芯片制造、设备、原材料等短板的资金,就这样被浪费在整机厂生产线上。
芯片产业是需要以十年磨一剑的方式细细打磨的,并非短期打鸡血就能够做成的。
目前,国内掀起的“造芯”运动是非理性的,很多投身“造芯”的企业不仅在技术积累上少的可怜,还存在动机不存的问题。
从产业发展的角度看,芯片是高投资、长周期的项目,需要的是集中资源重点发展,如今,全国各省发展半导体产业,只会把有限的力量分散,白白浪费了海量国有资金和时间。
从全球来看,美国半导体企业主要集中在硅谷,日本半导体产业集群位于九州硅岛,韩国半导体产业集群位于京畿道和忠清道,我国台湾省的半导体企业高度集中于新竹科学园区,都不存在全国各地遍地开花的情况。
技术发展必须遵循客观规定,必须循序渐进,地方政府不要妄图短期用政策和国有资本一口气吃成胖子,不要妄图短期用行政资源砸出一个产业,方式方法不对,投入的资源越多,最终也只会鸡飞蛋打,南辕北辙。
当下,顶层应当加强对半导体产业的统筹,以十年磨一剑的态度规划和发展产业。在产业政策制定中,要根据各地实际情况和现有的产业特点进行布局,使设计、制造、设备、原材料、封装全产业链齐头并进。在国有资金的使用上,要抑制地方政府的非理性投资,对于半导体产业扶持资金的发放进行严格审核。要发挥集中力量办大事的制度优势,把资金和时间用于扶持本土厂商中的“绩优股”和“潜力股”。
“眼见他起高楼,眼见他宴宾客,眼见他楼塌了。”
许多人曾用这样的描述形容互联网泡沫与投机者,如今,轮到了半导体行业,业内用 “芯片烂尾潮” 来形容一系列光怪陆离的景象,但真正内核的原因仍有待挖掘。
2020 年 10 月 20 日,由于不少地方芯片项目烂尾的报道持续发酵,国家发改委新闻发言人孟玮在例行发布会上指出:国内投资集成电路产业的热情不断高涨,一些没经验、没技术、没人才的 “三无” 企业投身集成电路行业,个别地方对集成电路发展的规律认识不够,盲目上项目,低水平重复建设风险显现,甚至有个别项目建设停滞、厂房空置,造成资源浪费。
武汉弘芯是一个涉及上千亿资金的明星项目,成立于 2017 年 11 月,目标是为实现 14 纳米和 7 纳米制程的芯片生产线,每月产能 3 万片,还聘来了台积电关键研发人物蒋尚义担任 CEO。2019 年 12 月,弘芯还成功引进了国内唯一能生产 7 纳米芯片的 ASML 光刻机设备,一时风光无限。
2020 年 6、7 月份,武汉弘芯被曝出,项目存在较大资金缺口,随时面临资金链断裂导致项目停滞的风险。同时,由于弘芯项目二期用地一直未完成土地调规和出让,且缺少土地、环评等支撑资料,无法上报国家发改委窗口指导,导致国家半导体大基金、其他股权基金无法导入。同时,弘芯还被曝出拖欠着供应商数千万工程款,价值 5.8 亿元的 “全新” 光刻机也被抵押给银行。
实际上,类似弘芯这类经过短暂风光却频现问题的半导体项目,也在不少地方存在并发生着。
在 2019 年,南京德科码 30 亿美元晶圆项目停摆,沦为欠薪、欠款、欠税的 “三欠” 公司,被法院列为失信被执行人;成都格芯消耗政府 70 亿元投资建设了厂房,现在停产、停业、倒闭裁员,沦为一座空房;贵州华芯通半导体宣布破产清算,与高通的合作以失败告终;江苏淮安德怀半导体被曝腐败窝案,46 亿元资金打了水漂……
据悉,国家下一步将引导地方加强对重大项目建设的风险认识,按照 “谁支持、谁负责” 原则,对造成重大损失或引发重大风险的,予以通报问责。
近年来,国家对半导体产业的投资扶持力度堪称前所未有,尤其是在中兴、华为事件之后。
2014 年 9 月 24 日,国家大基金一期成立,首期募资 1387.2 亿元,为国内单期规模最大的产业投资基金;2018 年两会之后,国内提出发展集成电路产业的城市高达 30 个,多地政府都成立了集成电路产业发展基金,预计募集基金规模超过 3000 亿元;2019 年 10 月 22 日,国家大基金二期成立,注册资本为 2041.5 亿元,业内预计两期大基金可以撬动的 社会 资本规模超过 1 万亿元,越来越多的地方政府、 社会 资本介入半导体产业,希望能实现一些突破。
但盯上这块大蛋糕的人更多。用企查查搜索 "芯片" 关键词, 能得到 54733 家名称里带芯片的注册公司,而搜索 “半导体” 和 “集成电路”,分别能得到 91247 与 261681 家企业数据。
这么多资金投入、这么大扶持力度、这么多企业参与,却换来了一波 “芯骗” 苦果,不禁让人思考问题出在哪里?追责固然重要,然而在新的发展周期启动前,我们该如何从源头上避免下一次芯片烂尾潮?
对此,华裔微纳电子学家马佐平向 DeepTech 分享了其独到看法。他是中科院外籍院士,兼任耶鲁大学电机系讲座教授、前系主任,也曾在 IBM、Intel、 HP、日立、东芝、台积电等国际大厂担任高级 科技 顾问。
以下对话内容,在保持原意的基础上略有删改。
DeepTech:你怎么看待这批地方芯片烂尾项目?
马佐平:在 2014 年国家大基金成立的时候,我曾向相关负责人谏言,建议从大基金中拿出一部分钱来做基础研究,做技术扎根,虽然业绩要到 5 10 年后才能看到,但是这个非常重要。而那位负责人当时的回应是:“我们都了解,也都非常赞同,但我只是一个执行的人,上面花钱投入,希望我们每年要有业绩,所以我不能等着 5 年、10 年以后再看业绩,那到时候我也不知道被调到哪里去了。”
于是,就有相当一部分钱去投入到买设备去盖厂房等方面。我记得在 2018 年 4 月中兴事件之后,一个月内就传出将会新成立一个大基金。
再后来就如我们现在看到的现象,出现一大堆骗钱的烂尾芯片项目。可以说这个并不是意外,症结就是有些地方在乱撒钱,很多投资并没有明晰让从业者做什么,为什么要做这个?甚至没有有效监督,成百上千家新的公司纷纷成立,很多对半导体根本不了解的人都去开公司了。
这对产业发展来讲不但没有用处,反而有害处,优质资源被浪费掉了,也把半导体行业变成了一个骗钱行业,真正要做事情的人反而被人家看不起。
最重要的一定是要好好找真正的专家团进行规划,我们到底缺什么?我们到底要把钱用在怎样的刀口上,不能投机取巧,搞形象工程。
DeepTech:以武汉弘芯为例,他们聘到了台积电资深的元老蒋尚义,甚至成功引进了 7 纳米光刻机,而且武汉有比较成功的长江存储、武汉新芯等项目,地方应该不缺乏经验?
马佐平:这个非常可惜。弘芯聘请的 CEO 蒋尚义是我的大学同学,非常有实力的一个人,他是台积电创办人张忠谋十分倚重的研发元老,人称 “蒋爸”,期间也雇我做过顾问,他如果要带团队真的有能力做成,非常好的一个人,可是没想到的是,这么好的一个人也被骗。
很多国内报道都说背后有几个人在北京搞了一个空壳公司(北京光量)做大股东,根本没有资本和技术实力 *** 盘,而且也查不到更多信息。
DeepTech:我们能否从根源上避免部分地区乱撒钱搞芯片的方式?
马佐平:可以参考国外的决策经验,比如在美国,别说几千几万亿的项目,就是只有几个亿的项目,政府推进工程发包之前,也会请很多专家组成顾问团,各种审核,怎样花钱,第一步做什么,第二步做什么,细节都要规划到了,至少要推敲几个月。
华为事件之后,外媒还传言中国要投入 9 万亿用更大力度全面扶持半导体产业,且不说这个数字是真是假,如果真是这么大的资金规模,决定过程至少要超过一年以上。首先行政部门需要有一个非常清晰的规划和审核,之后还要看参众两院多方投票是否能通过,可能到最后只能批准 5 万亿的预算,不过都会有非常充分的理由支撑,不是随便拍脑门决定的。
政府工程发包的时候也要有一个顾问团,都是来自各个领域的专家,包括技术方面、财务方面、执行方面的专家,然后给出落实建议,要具体执行的时候,还有另外的顾问团或是顾问公司,各个环节是非常独立的,杜绝之间的利益关系。
而如果是拍脑门决定,无疑效率非常高,但是会有很多欠考虑的地方以及看不到衍生出来的关联影响。我们不能在开会的时候,大家都说这个计划很好很好,一开始执行才发现里面利益牵扯太多,乃至没办法打破。
DeepTech:这个情况在当下的半导体行业,是很普遍的一个现象?
马佐平:很普遍。我经历过太多这种事情,地方半导体行业有很多外行领导内行的情况,我的建议也要组建无利益关系的顾问团,其实很容易,但是后来有人跟我们讲,你这种是不可能的,你如果去搞这种顾问团的话,等于是把人家利益部分都砍掉了。最后很多钱,流向了骗子和贪污。
你这个项目要这么多钱是干什么的?你一项一项地把它列出来,审核部门再找相关专家、顾问团详细讨论和决策,就会很难被蒙骗,可能要很久才能出来方案,但是,将来出错的几率就会很小。
DeepTech:扶持半导体事业已经成为国家战略,而且市场的投资热度都很高,但我们造的芯片可能大多在一些非常细分的领域或者相对中低端一些,这种方式能让中国半导体事业进阶到一个理想预期么?
马佐平:现在业界投资的很多芯片,是有一些商机的,虽然不是最高端的芯片,但在中国市场的需求量还是很大。如果这批创业者比较了解的话,抓住这个重点,弥补市场空白,外面进不来,刚好我们自己有这个能力去弄,而且可以很快研发出来,一定程度上可以把我们国内的供应链产业链给加强,当然这只是短期。
长远来看,我们国家芯片产业真正的目标还是要做高端芯片,像华为等公司需要的旗舰手机芯片、5G 设备芯片等,它需要非常高端的基础技术支撑,国内没办法供应它,那短期能怎么办?没办法,那就要沉下心来做长期打算,真的是忍痛前行。
芯片产业链非常复杂,涉及面非常广,从材料、制造、设计、设备、封装、生产最后到市场,这些环节全部都紧密连在一起,哪里是我们最弱的?那里我们能够迎头赶上等等,需要系统规划一下。
我觉得对于芯片产业,完全要自己封闭起来搞,这是不可能的,一定要争取国际合作,即便美国技术领先,也是要靠国际力量的。我觉得我们可以用外交手段等,推进业界寻求国际合作,而且不能说,完全是我们这边都占利,这种强势的方法不太可行,我们也需要给到对方好处,大家互相促进,能自力更生固然好,但对于芯片产业来说几乎不可能。
这也是一个很现实的事, 因为芯片产业不是某个单一的东西,比如说我们自己造原子d、人造卫星很厉害,攻克几个关键技术就可以做出来。
芯片产业发展是日新月异的,每一个星期每一个月都在创新,你现在以为跟别人的差距差不多了,人家两年以后又翻了一倍,不可能自己闭关自守,我们需要深刻了解这一点,有的时候需要放下一些身段跟人家合作。
我们经常说要赶超,但现阶段只要不差的更远就不错了,人家研发能力更强,也不是不动的,人家也在努力发展。
DeepTech:这么多年来,我们的芯片产业似乎与国际产业链的契合紧密度仍然不够?比如我们遇到制裁禁令会变得很被动,也难以牵动国际产业链帮助进行脱困。
马佐平:契合度比较低。最主要是你可以给人家什么,人家跟你合作,人家能得到什么,我们要得到什么,需要互利的基础,都是很现实的问题。
中国有一个很大的利基就是市场非常大,中国市场已占到全球集成电路市场的近乎一半。此外中国的扶持政策、财力、建厂土地等都具备很大的吸引力,还有一方面,中国近年来培养出来的工程师人才,是美国的好几倍,这些都是非常大的优势所在,怎样利用好这些资源互利,不要老是去对抗。
我们可以集中所有的力量去干一件大事,刚好那个东西不是那么复杂,但现在对于芯片产业来讲,完全不是这个样子,太复杂了。比如一台光刻机就有几十万个零件,其中比较精密的材料来自很多发达国家,荷兰的 ASML 可以把它整合起来,但是里面的关键元件和技术有一大部分是美国提供的,所以美国可以通过一些手段卡住它对中国的供应。
我知道很多地方领导希望看到有实体的东西,比如盖大楼、建厂房、买设备,有一个实体东西在那就安心了,但是这不解决核心问题。
DeepTech:怎么解决你说的核心问题?
马佐平:这需要看一个芯片项目具体的性质,是要做什么事情,但最重要的是人,没有靠谱的人才团队,大楼盖起来,机器买来也没有用。人才为什么会去?他需要知道很明晰且有力的规划,将来能切实落实。据我所知,弘芯就曾计划从台积电高价挖来一些人,给他们开出 3 倍高的薪水,但是呢,单纯为钱而来的人并不一定是最好的人才。
至少要把人才稳住,之后要扩建什么当然是无可厚非的,不能本末倒置。
弘芯项目当前的处境非常可惜,据我了解,蒋尚义已经寻找到了 50 多个得力干将,因为在芯片业界有一个规则,不能从同业竞争公司之中挖来骨干马上雇佣,这期间至少要 “周转” 一年时间, 但是真的有几个厉害人,因为信任他,所以愿意跟着他。
如果没有太多意外和干扰,我相信他带领团队真的可以做成弘芯,而且可能不需要太多年,就能越过 14 纳米工艺,实现 7 纳米乃至更高的水平,因为蒋尚义在台积电就曾领导过 7 纳米工艺的研发突破。
遗憾的是,没人出面将弘芯的局面稳住,就看着它垮掉,这些人才如果都散掉了,不仅前面的钱白花了,重要的是接下来再想攻克 7 纳米工艺谈何容易,再试图从台积电等大厂挖核心人才也会被盯得更紧了。
DeepTech:芯片烂尾潮之外,最近半导体行业还有哪些现象显示出了不好的征兆?
马佐平:我看到了很多中国公司在报道里说开发出了第三代半导体,所谓的第三代半导体,好像很先进,其他的都是一代、二代,我们有了第三代芯片不是更先进吗?其实要我来说,不是第三代,只不过是 “第三类” 半导体,可以局部用到一些大功率、 汽车 、高温设备等细分领域。
还有很多人大谈摩尔定律失效。摩尔定律有狭义与广义之分,狭义的摩尔定律就是把芯片微器件不断缩小,肯定是快到尽头了,比如说台积电 5 纳米,再下一个阶段 3 纳米,最多 1.5 纳米,能够分布几百亿个晶体管等等,但我认为广义的摩尔定律才刚刚开始,很多业内人士也赞同这个说法。
芯片不只是平面的,工程师可以堆叠好几层乃至几十层,新的制造封装工艺在台积电已经在不断突破,而且预期很快会变成主流,就是广义的摩尔定律还不会失效,可以想象一下如果一层有几百亿个晶体管,像盖高楼一样构建几层乃至几十层会有怎样的性能,芯片纳米工艺到极限之后,可把它立体化,用三维的方法重新定义。
DeepTech:我还看到不少光电芯片、乃至碳基芯片可能要取代硅基芯片的说法。
马佐平:光电芯片当然在某些方面可以有很好的应用,而所谓的碳基也好,比如石墨烯或者纳米碳管的炒作,这些是不可能取代硅芯片的,尤其是石墨烯领域的报道很多是在乱讲,它能够做导体,但你要做到硅基晶体管的水平是完全不对的,用碳基取代硅基有些痴人说梦。
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