半导体行业“躁动”或迎寡头时代

纳什均衡是博弈论中的一个重要术语，是指在别人都不改变策略的情况下，任何一个人都愿意单独改变策略的状态。在半导体领域，各巨头之间正在用一场总值7000多亿元人民币的豪购来打破这种均衡。

截至2020年11月，国外半导体市场上诞生了5笔强强联手的并购案，平均每一笔交易金额都超过200亿美元，业内人士认为，通过此轮并购，国外半导体已进入寡头时代。

国外激战正酣

半导体行业上次出现大规模的并购潮还要追溯到2015年，当年，全球半导体市场增长缓慢，半导体需求主要受到PC出货放缓、美元升值、日本经济萎缩、欧债危机和中国股票市场影响。不过，与此同时，也掀起了一场并购潮。根据IC insights的数据，当年超30笔10亿美元以上的并购达成了价值1077亿美元的交易金额。

在之后的几年，并购虽偶有发生，但无论是交易金额，还是对行业的影响程度均不及2015年。直到进入2020年7月，半导体行业开启了疯狂的收购模式，SK海力士收购英特尔NAND业务，ADI收购Maxim、英伟达收购 ARM，AMD拿下赛灵思，Marvell 向 Inphi 寻求交易。

据统计，在不到5个月的时间里，半导体产业这5笔并购案总金额至少为1150亿美元，约合7603亿元人民币。无论是单笔数额还是总额，均创造了半导体行业并购史的新纪录。

TrendForce集邦咨询资深分析师姚嘉洋表示，可以看到参与并购的企业的股价均实现了大幅上涨，加之NVIDIA、AMD等企业本身今年的营收业绩向好，这为收购提供了条件，即便排除疫情的原因，这些企业也有能力进行收购的动作。

剑指数据中心

据Synergy统计，自2015年初以来，已完成的数据中心相关并购交易达到348笔，总交易额为750亿美元。

纵观目前出现的几起并购，无论是英伟达计划以 400 亿美元收购 ARM、AMD 欲以 350 亿美元拿下赛灵思，还是Marvell 以 100 亿美元向Inphi 伸出橄榄枝，其目的均指向数据中心。

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在因特网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心大部分电子元件都是由低直流电源驱动运行的。简而言之，计算机网络的发展要以数据中心为支撑。在信息时代下，数据中心也为更多企业带来了便利和经济效益，这也导致了数据中心的争夺进入白热化。

对于企业将箭头指向数据中心的原因，王树一表示，近年来随着云业务的增长，数据中心有明显的增长趋势。而PC和手机市场都已经过了高速增长期。

姚嘉洋则认为，服务器数据中心业务涉及的技术范围很广，是高性能计算和网络的结合体。而针对这些技术的细分领域，进入门槛较高，因此，通过实施并购进行业务整合是一种建立数据中心市场更高门槛的有效方式，以提升在该领域的竞争实力，与Intel、Broadcom等大厂抗衡。

徐可则分析道，因为现在新应用的出现，无论是数据中心端还是 汽车 端，都对公司的能力边界提出了新的要求，那它就需要通过并购来补齐自己的短板。

姚嘉洋表示，目前看数据中心提供了这样的空间，5G基建、物联网等也有较大潜力，未来这些领域都有可能出现整合的标的。而今年因为疫情、中美关系等外部因素未能实现的收购案在明年可能有较好机会。

国内“相安无事”

国外半导体龙头在市场上攻城略地，反观国内，还是一片“竞相发展，相安无事”的景象。

据统计，自今年年初截至10月以来，全国新增芯片企业注册量已达1.2万家，同时已有近万家企业变更经营范围，加入半导体、集成电路相关业务。目前，全国共有芯片企业总数近5万家。

而标普全球市场情报（S&P GlobalMarket intelligence）公布最新数据显示，截止到目前，中国半导体公司通过公开募股、定向增发以及出售资产的方式筹集了近380亿美元（约合2500亿元人民币）资金，比2019年全年募资总额高出一倍多。

徐可认为，现在国内半导体公司数量越来越多，还在快速增长，这看似和全世界半导体公司整合的趋势是背离的，但这其实是由不同的发展阶段决定的，对于此阶段其实也是合理的。但是未来，由于资本市场的推动，任何可能都存在。

徐可进一步解释道，长期来看的话，国内有这么多企业，这种小而散的现状其实是不可持续的，未来也没有办法去和国际巨头竞争，并且随着龙头企业的实力越来越强，随着小公司估值水平的下降，并购肯定会发生的。

姚嘉洋对此表示认同，同时他认为其中的一些优质公司，如果未来几年实现科创板上市或受到大基金的扶持，成长到一定阶段后考虑如何向上突破之时，将会对国内资源进行并购和整合。

对此，王树一表示，会在某种程度上形成垄断，对国内市场影响各有不同，AMD收购Xilinx若能完成，市场上最大独立FPGA厂商就剩下Lattice，反而可能对国内FPGA厂商形成利好。ADI收购Maxim也会在一些产品线形成垄断优势，但由于两家产品线原本就宽而散，对国内市场影响不大。英伟达收购ARM比较复杂，很多人担心ARM被收购以后影响其IP商业模式的独立性，因为英伟达原本是ARM的客户，所以也有听说国内厂商主张以反垄断的理由否决这项交易。

徐可则认为，龙头企业在并购之后，这些公司的实力更强，在相关的领域其实更容易形成垄断，但对国内公司的话，其实机遇与挑战并存。首先国外通过并购所形成垄断的领域，其实国内还比较弱，另外一方面他们在整合之后核心领域是有所加强，但在边缘的领域反而是弱化了，也会使得一批国内公司成长起来。

一般情况下，ND<NC或NA <NV；费米能级处于禁带之中。当ND≥NC或NA≥NV时，EF将与EC或EV重合，或进入导带或价带，此时的半导体称为简并半导体。也即，简并半导体是指：费米能级位于导带之中或与导带重合；费米能级位于价带之中或与价带重合。

选取EF = EC为简并化条件，得到简并时最小施主杂质浓度：

选取EF = Ev为简并化条件，得到简并时最小受主杂质浓度：

半导体发生简并时：

（1）ND ≥ NC；NA ≥ NV；

（2）ΔED越小，简并所需杂质浓度越小。

（3）简并时施主或受主没有充分电离。

（4）发生杂质带导电，杂质电离能减小，禁带宽度变窄。

扩展资料

半导体芯片的制造过程可以分为沙子原料（石英）、硅锭、晶圆、光刻，蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、互连、晶圆测试与切割、核心封装、等级测试、包装等诸多步骤，而且每一步里边又包含更多细致的过程。

1、沙子：硅是地壳内第二丰富的元素，而脱氧后的沙子（尤其是石英）最多包含25%的硅元素，以二氧化硅（SiO2）的形式存在，这也是半导体制造产业的基础。

2、硅熔炼：12英寸/300毫米晶圆级，下同。通过多步净化得到可用于半导体制造质量的硅，学名电子级硅（EGS），平均每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。此图展示了是如何通过硅净化熔炼得到大晶体的，最后得到的就是硅锭。

3、单晶硅锭：整体基本呈圆柱形，重约100千克，硅纯度99.9999%。

4、硅锭切割：横向切割成圆形的单个硅片，也就是我们常说的晶圆（Wafer）。

5、晶圆：切割出的晶圆经过抛光后变得几乎完美无瑕，表面甚至可以当镜子。

6、光刻胶（Photo Resist）：图中蓝色部分就是在晶圆旋转过程中浇上去的光刻胶液体，类似制作传统胶片的那种。晶圆旋转可以让光刻胶铺的非常薄、非常平。

7、光刻：光刻胶层随后透过掩模（Mask）被曝光在紫外线（UV）之下，变得可溶，期间发生的化学反应类似按下机械相机快门那一刻胶片的变化。掩模上印着预先设计好的电路图案，紫外线透过它照在光刻胶层上，就会形成微处理器的每一层电路图案。

8、溶解光刻胶：光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩模上的一致。

9、蚀刻：使用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分，而剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。

10、清除光刻胶：蚀刻完成后，光刻胶的使命宣告完成，全部清除后就可以看到设计好的电路图案。

再次光刻胶：再次浇上光刻胶（蓝色部分），然后光刻，并洗掉曝光的部分，剩下的光刻胶还是用来保护不会离子注入的那部分材料。

11、离子注入（Ion Implantation）：在真空系统中，用经过加速的、要掺杂的原子的离子照射（注入）固体材料，从而在被注入的区域形成特殊的注入层，并改变这些区域的硅的导电性。经过电场加速后，注入的离子流的速度可以超过30万千米每小时。

12、清除光刻胶：离子注入完成后，光刻胶也被清除，而注入区域（绿色部分）也已掺杂，注入了不同的原子。注意这时候的绿色和之前已经有所不同。

13、晶体管就绪：至此，晶体管已经基本完成。在绝缘材（品红色）上蚀刻出三个孔洞，并填充铜，以便和其它晶体管互连。

14、电镀：在晶圆上电镀一层硫酸铜，将铜离子沉淀到晶体管上。铜离子会从正极（阳极）走向负极（阴极）。

15、铜层：电镀完成后，铜离子沉积在晶圆表面，形成一个薄薄的铜层。

16、抛光：将多余的铜抛光掉，也就是磨光晶圆表面。

17、金属层：晶体管级别，六个晶体管的组合，大约500纳米。在不同晶体管之间形成复合互连金属层，具体布局取决于相应处理器所需要的不同功能性。芯片表面看起来异常平滑，但事实上可能包含20多层复杂的电路，放大之后可以看到极其复杂的电路网络，形如未来派的多层高速公路系统。

18、晶圆测试：内核级别，大约10毫米/0.5英寸。图中是晶圆的局部，正在接受第一次功能性测试，使用参考电路图案和每一块芯片进行对比。

19、晶圆切片（Slicing）：晶圆级别，300毫米/12英寸。将晶圆切割成块，每一块就是芯片的内核（Die）。

20、丢弃瑕疵内核：晶圆级别。测试过程中发现的有瑕疵的内核被抛弃，留下完好的准备进入下一步

21、封装

参考资料来源：百度百科-半导体

参考资料来源：百度百科-简并半导体

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