台湾的芯片产业之所以在世界上具有影响力就是因为台积电的存在。在全世界高端半导体中有50%在台湾地区生产,所以可以看出台湾半导体产业具有非常强的竞争力。
台积电是如何发展起来的?
台湾半导体产业的真正发展,其实源于1980年代美国对日本的经济打击。当时,美国人意识到日本的半导体产业有超越美国的趋势,开始找借口攻击东芝等日本公司,同时也协助韩国和台湾的公司进行攻击。在这方面,台湾和韩国的半导体产业在 1990 年代都取得了长足的发展。
台湾半导体到底有多复杂?
从台湾政治环境来看,台湾社会认同分化,政治反对广泛,民粹主义猖獗,执政的民进党独裁,缺乏强有力的监督和约束,经济政策目光短浅,加上各种政客名嘴吐槽,使得整个台湾的政治生态和社会生态是矛盾的、浮躁的,总是有对抗和升级的可能。台湾半导体产业发展的政治环境并不稳定、不理想,甚至非常复杂。
台积电是美国人限制大陆发展的棋子。
由于美国执意挑起中美贸易争端并在政治上搞所谓中美对抗,半导体产业作为战略产业自然首当其冲,目前美国等西方国家都在打压发展。对中国半导体产业的围攻。其中一个环节是赢得和使用台积电。总的来说,基于许多源自美国甚至依赖美国的技术,商业台积电仍然选择与西方国家保持良好的关系,甚至跟美国一些西方国家联合起来针对大陆企业,在一定限度上影响大陆发展。
总而言之,台积电这样的台湾半导体产业的发展当然离不开上述台湾政治环境、两岸关系和国际环境。
每年年末都会对当年度全球半导体产业情况作出回顾,同时对下一年的产业走势作出预测。在市场需求持续疲弱的底色下,叠加了中美战略博弈对抗升级,以及国内疫情防控等超预期因素冲击,毫无疑问2022年的全球半导体行业是极其艰难的一年。面对2023年,WSTS、ICinsights、Gartner等知名分析机构都给出了悲观预测,甚至认为全球半导体行业正走向自2000年互联网泡沫后的最大衰退。
在对2023年全球半导体产业发展悲观预期如此一致的情况下,最大的不确定性可能就在于国内半导体行业将会如何发展?尤其是在政治因素正在最大限度的干扰半导体行业自身规律的情况下,有必要对2023年及以后的全球及国内半导体产业发展趋势作出分析和预判,也欢迎各位一起讨论。
全球经济向中低速增长回归,半导体行业缺乏基础驱动力。新冠疫情爆发以来的3年,全球GDP平均增长速度下降接近50%,除此之外,俄乌冲突、通胀攀升和央行货币政策紧缩等也引发世界性的全面经济衰退,预计2023年及未来一段时间全球经济将向GDP增速低于3%的中低速增长回归。半导体行业作为充分反映全球经济的风向标,未来有可能将长期陷入缺乏宏观经济基本面支撑的困局,2023年全球半导体行业将可能迎来5%-10%的负增长,而以后2-3年也将维持在低于8%的低速区间徘徊运行。
市场创新出现断层危机,引发技术创新投入边际报酬递减。2023年全球半导体产业仍然面临“需求创新困境”持续低迷,基于PC、手机、消费电子等市场的渐进式创新已经进入衰退期,增量空间显著收窄,如同手机、PC等可以支撑半导体技术快速迭代升级的下一代现象级市场尚未成熟和全面爆发,市场端的创新需求出现“断层”。而当前结构性的技术变化依然主要停留在工程层面,并未发生能够在短期内扩张总体经济空间的重大基础技术革命,因此同业竞争会更趋近于零和博弈,技术创新投入遵循边际报酬递减规律,部分国家对先进技术的高成本投入将逐步趋缓。
中美战略对抗日益升级,“科技脱钩”引发供应链低效率。2023年中美半导体领域的博弈有望迎来短时间的战略缓冲期,但随着美国2024年大选临近,美国仍会间歇性的联合其盟友以国家安全理由对中国半导体产业进行升级压制与围堵。除半导体关键设备、基础工业材料及零部件等供应链环节外,还可能涉及到新能源汽车、数字新基建等更广泛领域,短期内中国半导体产业高端化升级面临的“卡脖子”困境更加严重。而行政繁冗的内政环境可能会影响美国芯片政策的落实进程,联邦与各州对半导体产业设置的繁杂法律限制短期内很难出现根本性改变[1],全球供应链也由此进入2-3年的低效率调整期,资本支出大幅缩减。
产业格局“西进东出”,半导体人才等资源面临全球紧缺。2023年全球集成电路产业链布局的成本与效率导向势必要让位于安全原则和韧性偏好,出现了区域化与短链化同步、产业格局“西进东出”的趋势,以中国大陆为中心的东亚半导体产业链与布局可能面临更大不确定性,不少跨国半导体企业将重新思考既往布局与未来规划问题,由此引发了半导体人才等资源的全球短缺和风险偏好明显弱化。美国及其盟国将进一步升级半导体“人才隔离”的措施,中国有可能面临高水平半导体人才加速流失的极大困境,东南亚及欧洲、日韩等地区则由此受益。
国内市场呈现复苏潜力,防疫政策变化或在年底引发反d。2023年上半年国内半导体市场会有较大压力,除受到全球经济衰退影响以外,防疫政策约束下的消费不振、美国打压政策的延续性影响会持续发酵,影响产业信心和动力。随着两会后防疫政策调整逐步见效,短期内产业驱动力依然受到疫情升温的抑制,但部分产品领域需求环境可能会在3-6个月后有所改善,芯片库存压力会在2023年下半年以后逐步释放。2023年底国内有望受益于疫情影响力度大幅减弱、消费信心阶段性恢复以及去库存完成等影响,迎来小规模反d,芯片设计及封装测试等产业链环节、手机、消费电子、工业半导体、数据中心等应用领域的行情逐步恢复向好。
产业链高端替代是主线,前沿创新和基础突破关注度倍增。2023年产业链高附加值环节的国产替代依然是主线,基本替代逻辑从前些年的资本驱动转由内循环市场驱动,更多国内新基建、新能源、数字经济、信息消费场景的整机系统厂商将加速推进国产芯片的验证和采购,泛信创市场覆盖范围进一步扩大到金融、电力、轨道交通、运营商等领域。半导体设备、材料及零部件等供应链环节以及存储器等高端通用芯片受到美国管制新规影响,国产化进度进入到动态调整期,制造、设备企业对国内基础材料和零部件企业的支持力度明显提升,验证进度加快。同时,对Chiplet/先进封装、PIC光子集成电路、MRAM/RRAM新兴存储器、RISC-V计算架构、氧化镓等前沿创新和基础领域的关注度将大幅增加。
部分企业面临生存困境,“内卷”领域加速启动并购整合。2023年半导体行业过剩的投机资本将对这个赛道不再感兴趣,Pre-IPO项目、美籍高管为主项目、已出现头部企业或者多家上市公司的赛道项目中部分将面临融资困境,部分优质项目可能会因估值受影响而主动关闭融资窗口,进一步压低资本的投资偏好。产业中涌现出更多的潜在并购整合机会,上市公司和相关联的产业基金成为主要推手。在MCU、蓝牙/WIFI、射频前端、显示驱动、电源管理芯片等创企数量众多、中低端替代已经实现、头部企业优势明显的产品领域有望出现以上市公司推动的并购整合。而在估值、企业经营成本、技术门槛都高的一些大芯片领域,有可能出现由基金推动的并购整合。
打好“市场”“体制”牌,新一轮产业政策周期酝酿待发。2000年的“18号文”,2011年的“新4号文”,2014年的《纲要》以及2020年的“新8号文”共同构成了我国半导体产业政策体系的关键节点,并不断推动产业可持续发展。产业政策的重要性不仅在于解决特定领域关键技术有无问题,更要解决相应创新体制和生态的塑造问题。在中美战略博弈升级、半导体供应链形势不确定性显著增强、国内市场需求不振等多方面因素影响下,2023年国内新一轮半导体产业政策周期有望酝酿开启。
这篇文章我写的异常艰难,一是因为当前形势下很多内容和观点不方便书写,二是因为对2023年的悲观预期已成共识,似乎也没什么好写。但我总认为,无论是行业周期、疫情政策还是美国遏制如何影响,都还是要对我国半导体产业保持相对乐观的态度,要尝试在碎玻璃渣子里找糖吃,在苦日子里寻得一抹阳光。
要想中国半导体成功突破低端锁定,既不可能通过速战速决抄近路的战略,也无法通过继续依附于美国主导的全球半导体供应链体系获得,只能以坚定的战略意志,借由建设涵盖体制-技术-市场多重创新的内循环体系来实现,这势必是个“持久战”。
无论是中国还是美国,始终还是要回到全球化的轨道上,这是半导体产业的基本规律。那时的全球化将会赋予中国全然不同的角色,给予中国企业更多公平竞技的机会,进入更广阔的新兴市场;同时,中国也可以将更广大的世界纳入我们自己搭建的创新和产业共同体,实现真正的国际国内双循环。
英伟达(Nvidia)如果成功以400亿美元收购Arm,预计将对芯片世界产生重大影响,但要完全理解这一交易的影响还需要很多年。
由于多种因素,预计未来几年会出现更多此类交易,对于拥有创新技术的初创公司的收购兴趣增加,以及从股市筹钱更加容易都是重要原因。 此外,还有许多新兴市场正在逐渐升温,比如5G、边缘计算、AI / ML以及自动驾驶 汽车 的持续发展。
短期内,大多数行业的并购受新冠疫情的影响,但这不会持续下去。 收购是实现规模增长以及完善公司产品的最快方法,也是快速吸纳人才的方法。
Nvidia收购Arm的交易,是全球最大的GPU供应商与第一大移动处理器IP供应商的结合,将帮助Nvidia的业务范围从数据中心扩展到了边缘和终端。这笔交易也有助于两家公司将自己定位在边缘计算的不确定但新兴的世界中,在这个世界中,高度专业化的设备和服务器用于预处理或完成大量数据的处理。此外,Arm拥有广泛的生态系统。
“作为一家合并公司,我们可以做很多事情。增加的投资将使我们能够积极推动数据中心的发展,并将已经在数据中心中大量应用的AI推广到各个角落,并到达边缘。” Arm首席执行官Simon Segars说:“英伟达拥有大量的IP产品组合,可用于构建芯片、产品和系统。我们向全球半导体行业授予IP许可,并围绕此建立了一个生态系统。因此,我们将拥有更多的IP许可给客户。”
并购的成败,时间会给出答案
目前,Nvidia对Arm的收购交易还要通过各国监管机构的审查和批准。据熟悉并购交易的几位业内人士称,德州仪器(Texas Instruments)在2000年以76亿美元的价格收购Burr-Brown,这似乎是一项轰动的交易,但事实证明,这一收购的结果比最初的预期要局限得多。
两家公司的合并增强了TI在模拟技术领域的能力,并加强了公司的业务重点,但对整个行业的影响却不那么明显。TI 2011年以65亿美元收购美国国家半导体(National Semiconductor)的情况也是如此。
相比之下,ADI公司在2017年以148亿美元的价格收购了Linear Technology,并以210亿美元的价格收购了Maxim Integrated,使其成为TI强大的竞争对手,TI数十年来一直主导着模拟领域。ADI的收购让这个利润丰厚的市场,迎来了更多的价格和性能竞争,也为初创公司带来了机会。
“英特尔对Mobileye的收购可能具有重大意义。” Segars说:“ Broadcom(博通)被Avago(安高华)收购也是一笔重要的交易。人们谈论半导体整合已经很长时间了,这也确实正在发生。如果绘制这些公司市值的图表,就会发现长尾巴,这确实很有趣。ADI收购Maxim是另一回事。由于COVID-19,收购的进度要慢一些。对于从未有过交集的公司而言,很难融合在一起。Maxim和ADI有长期的合作关系。Arm、Nvidia和Softbank也彼此熟知。”
EDA和IP领域的并购超过芯片行业其他领域
EDA的收购交易数超过了芯片行业的任何其他领域,不过EDA行业的大多数收购规模都相对较小。 然而,三大EDA公司如果没有收购推动其增长,就永远不会成为三大巨头,而且芯片业不太可能会像以前那样发展。 仅Synopsys就完成了100多次收购。Mentor已经完成了70多次并购,而Cadence已经完成了50多次。(这个数字并不精确,因为有些是资产的分拆和收购,而不是整个公司。)
“许多产品属于增量产品,从技术上和经济上都有所提升。我们非常大的收购的交易之一是Avant,Synopsys在那时建立了所谓的设计前端、综合、仿真、时序、功耗等。那时的后端是物理设计,它是布局布线和一些验证,是由不同公司完成的。”Synopsys董事长兼联合首席执行官Aart de Geus表示,
“在90年代后期,我越来越担心,从技术角度来看,设计和后端设计之间的相互依赖性将变得越来越强。这种情况发生在2000年左右,当时人们担心经济低迷带来的影响。事实证明,在2001年经济大萧条时,许多消费者打算减少开支。只有一家公司——Mentor介于这两者之间,因此我们认为有必要提升我们的能力参与这场竞争。”
正是Cadence开启了EDA行业的并购。“在EDA中引人注目的两个收购是Cadence-Gateway和Cadence-Tangent。”西门子Mentor的名誉首席执行官Wally Rhines说,“随着世界正从原理图转向RTL,Gateway使Cadence进入了网关开发的Verilog业务,这推动了Verilog成为标准。虽然行业协会是VHDL,但Verilog处于领先地位。”
“同样重要的是Cadence对Tangent的收购。Tangent是一家门阵列路由器公司(最好的门阵列路由器公司),他们也开发了面向标准单元迁移的能力。更早之前,Mentor IC Station和Cadence从Solomon Design Automation出来的Virtuoso的前身,都提供相似的产品。今天的IC Station可能就是Virtuoso,只不过SCS(硅编译器系统)和Mentor的IC Station之间的内部争使他们陷入了完全停滞,为Cadence提供了机会。”
可以说,EDA行业中最重大的收购涉及2016年西门子(Siemens AG)对Mentor的收购。 西门子是一家大型企业集团,也是欧洲最大的工业制造公司,这笔45亿美元的交易使西门子可以提供了从设计软件到完整的半导体流程的完整服务。
同时,也让Mentor成为了一家实力雄厚的公司,其资金规模远大于所有EDA公司的总和。从这个角度来看,2019年,西门子的收入超过1000亿美元。所有EDA公司的市值之和只是其中的一小部分。
IP公司也积极购买其他IP公司,Arm的增长至少部分也是来源于多年来的收购。一些EDA公司,特别是Cadence和Synopsys,也收购了许多小型的IP公司。
Arteris IP董事长兼首席执行官K. Charles Janac表示:“迄今为止,在IP领域,最重要的收购是Synopsys进行了一项将近10亿美元的业务,主要集中在外围I/O IP和PHY技术。 英伟达对Arm的收购对于IP行业和半导体行业都是极为重要的。Nvidia试图成为下一代计算平台,与Intel和AMD直接竞争。因此,在Nvidia的支持下,也许Arm架构将成为SoC的下一个核心。”
关键是协同作用。“我曾经为Joe Costello工作,那时他担任Cadence首席执行官,他有几个有趣的想法。”Janac说,“这笔交易是很好的财务交易,但也必须能够有一些协同作用。如果将2两家公合并放在一起,它们的总和不应等于2或者2.5,应该为3或4。两家公司还需要在文化上兼容并积极地合作。Costello说的另一件事是,最好的交易是双方都对交易有些不满。如果有人真的很高兴,那可能就不算什么了。”
处理器和内存领域的重大并购
在处理器方面, Nvidia收Arm的意义不仅仅局限于某个方面。Arm的生态系统是如此广泛,以至于Arm处理器内核主导着从智能手机中的应用处理器到各种各样的便携式设备,当然,这不是收购唯一重要的意义。
AMD在2006年以54亿美元收购了GPU制造商ATI,从而使AMD在数据中心市场成为英特尔重要的竞争对手。 “ AMD收购了ATI的图形业务,这使他们能够在与Intel兼容的CPU的基础上进一步发展CPU业务。” 西门子Mentor的名誉首席执行官Wally Rhines说。“ ATI是一家非常独特的公司。如果回顾 历史 ,你会发现随着图形标准的改变,大约每10年就会出现一家新的图形公司。ATI是唯一延续了几代,并幸存下来的公司。”
在存储领域,一系列收购促成了美光的复兴。 他说:“日立和NEC合并成为Elpida(尔必达),被美光(Micron)收购。这的确使美光 科技 保留了DRAM业务,今天全球有三大DRAM供应商,虽然美光公司是最小的,但那笔交易使他们拥有了足够的技术和竞争力,以及日本公司的影响力。”
IDC研究副总裁Shane Rau表示同意。他说:“美光收购尔必达使他们迈过了门槛。现在有三大内存公司,这对于它们在DRAM中具有足够的供需是必要的。我们预计NAND市场也将出现整合。”
政府对收购的干预和影响
不过,并非所有宣布的收购都能实现。审查过程可能会产生令人意外的结果,而且政府可能认为国家受到威胁。 过去,主要是美国政府负责终止或推迟重大交易,但中国等其他国家开始发挥其市场力量 ,中国否决了高通公司的440亿美元收购NXP的计划。
“由于富士通收购交易的失败,美国国家半导体收购了仙童半导体。”Rhines说,“这笔交易意义重大,因为美国国家半导体数十年来一直将其研发投资降至最低,而Don Brooks(当时的总裁兼首席执行官)领导下的仙童半导体开发了出色的新技术。它使美国国家半导体焕发出了新的生命,因为一家将研发投入最小化和运营卓越最大化的公司收购了一家研发投入最大化的公司。”
美国政府在另外两项间接影响芯片产业的交易中也发挥了重要作用。第一项涉及1956年IBM签署的同意法令,当时该法令旨在限制IBM捆绑服务、软件和大型计算机的,被称为“市场篮子”的垄断定价。
IBM是当时唯一提供这三个功能的公司,而且由于当时的平台也是行业的标准,所有软件都必须与IBM的设备兼容。因此,IBM利用其市场影响力使用低价策略与这三个细分市场中的任何一个竞争对手竞争。
到1980年代初期开始PC时代时,IBM仍主要通过大型机和微型计算机来赚取收入,其高管的观点是,PC只是一种玩具。因此,IBM的想法是,与其再次扼杀市场竞争者使自己面临政府的更多干预,不如与英特尔和微软签署交易,而不是试图拥有所有技术。
美国政府还于1982年中断了贝尔系统的交易,让另一项交易达成。AT&T放弃了对贝尔运营公司的控制,而贝尔运营公司又被拆分为地区运营公司。贝尔实验室(Bell Labs)与联邦政府合作开展了大量工作,当时贝尔实验室是全球主要的研发部门之一,与IBM不相上下。 贝尔实验室在1947年发明了第一个晶体管,这是成为Linux基础的Unix *** 作系统,也是第一个光路由器。
贝尔实验室于2006年作为朗讯(Lucent)的一部分出售给了阿尔卡特(Alcatel),这是分拆的一部分,在2016年又被诺基亚收购。同时,GlobalFoundries在2015年收购了IBM的微电子业务。这两项收购终结了两个最大的半导体研究业务。
尽管IBM仍在为AI系统进行芯片研究,但在美国,公司以及公司/政府资助的半导体研究,尤其是通信和计算研究的全盛时期已经结束。
各国政府也阻止了芯片行业的其他交易。美国外资投资委员会(CFIUS)阻止了清华紫光集团在2018年以230亿美元的价格收购美光的交易。美国司法部还阻止了Applied Materials(应用材料公司)和TEL(东京威力科创)在2015年的93亿美元合并。
400亿美元的并购规模上限
Nvidia并购Arm的交易仍然是半导体行业规模最大的交易,尽管数量不多。Avago以370亿美元的现金和股票收购了Broadcom。不过,值得注意的是,似乎有一个可接受的上限。
IC Insights的高级市场研究分析师Rob Lineback表示:“几年前,我们确定半导体并购协议(不包括与系统级和软件业务相关的交易)已达到约400亿美元的上限。 高通公司未能以440亿美元收购恩智浦的交易在2018年7月被取消,因为中国在贸易战中一直推迟批准该交易。美国博通以1210亿美元的对高通的恶意收购报价(后来降至1170亿美元)被阻止,是因为担心该国在蜂窝通信技术领域的领导地位的丧失。”
尽管有足够的资金和公司参与的意愿,但规模仍然很重要。“由于大型交易的高价值,更多国家之间的贸易保护主义抬头以及贸易摩擦的加剧,大约400亿美元似乎已成为半导体行业可行的收购规模限制。” Lineback说,
“地缘政治环境和贸易战可能会继续限制半导体并购的规模。但是,Nvidia的400亿美元协议违反了这一假设上限。Nvidia与Arm的交易不仅影响了IC行业许多领域的主要参与者,而且似乎也是对当今地缘政治下芯片并购限制的考验。”
在中国,也有对收购交易的股份限制。非本土公司要建立合资公司,需要由中国合作伙伴公司拥有股份子公司51%或更多股份。IDC的Rau说:“这笔交易使Arm剥离了Arm China 51%的股份,意义重大。这是将知识产权带到中国的几笔交易之一。MIPS向中国开放,RISC-V也向中国开放。”
半导体行业正在进入新的阶段
新收购将如何改变芯片行业还有待观察,但是摩尔定律的放缓,以及芯片设计向更异构的方向发展以及对处理和智能需求的推动力,正在改变着芯片行业的动态。
“我们似乎正在进入半导体行业的新阶段,在1970年代和1980年代,通常与大型半导体公司进行纵向集成,这些大型半导体公司开发自己的处理器内核、EDA工具、有时甚至还包括处理设备。” Codasip的高级市场总监Roddy Urquhart说。
“到1990年代,这种情况已经被诸如德州仪器和西门子半导体(于1998年分拆)之类的公司所打破,放弃了内部EDA工具,转而采用商业工具。在同一时间范围内,包括Arm、MIPS、ARC和Tensilica在内的IP公司应运而生,以提供内部内核的替代方案。到2000年,世界上大多数公司都依靠三大EDA公司和Arm来满足大多数设计工具和IP需求。在同一时间范围内,我们看到了纯晶圆代工厂的出现和无晶圆厂半导体公司的增长。凭借稳定的商业环境,全球IC设计在许多地区得到了发展,特别是在中国和印度。”
更多的并购让市场在不同的地区进行重组,采用新技术以及需要在更多地方处理更多数据的需求,将会有更多的收购,但是速度如何尚不清楚。 雷锋网
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