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    20年來最嚴重缺貨,中國半導體該如何發展?

    2021-07-14 13:49 半導體行業觀察

    導讀:目前缺貨的偶然因素,是過去發生的中美貿易摩擦、華為囤貨和一些工廠的關閉,其中中美貿易糾紛導致一些國內企業進行了備貨。

    2021年整個半導體產業經歷了20年以來最為嚴重的缺貨情況。造成缺貨的原因,既包含偶然因素,也有必然因素。那么在這個風雨交加的路口,8英寸產能緊缺,5納米和3納米正在滾滾向前,全球的產能該如何分配?投資繼續火熱的資本市場下,“生產型企業”和“非生產型企業”的發展走向如何?中國在缺貨和中美貿易戰中又該如何找準自己的定位,不斷發力。

    20年以來最嚴重缺貨,未來產能該如何分配?

    目前缺貨的偶然因素,是過去發生的中美貿易摩擦、華為囤貨和一些工廠的關閉,其中中美貿易糾紛導致一些國內企業進行了備貨。市場出現缺貨后,很多大型公司也提升了庫存需求,這就造成了整個需求量大大超過可以提供的產能。而必然因素是在整個半導體行業中,大約兩三年會產生一個周期,而目前正處于一個供不應求的高峰周期。

    在兩年前的2019年,實際上是供過于求,也是整個半導體市場下滑的時間點。再往前推兩年,2017年的時候則是一個高峰。往往半導體公司在高峰時期會進行大量投資,投資產出的兩年后則又產生供過于求的情況。在“供過于求”的周期間,即2019年以及2020年上半年,考慮到新冠疫情的影響,很多半導體公司降低甚至是延遲了投資。

    半導體缺貨的多重因素交織(圖源:Gartner)

    因此,從整個投資周期來看,2021年當下產能的增加實則是前兩年投資所產生的。由于產能增加的缺失,當下的5G手機以及如今已漸衰退的比特幣在上半年的需求,新冠疫情造成的筆記本、服務器、數據中心的需求,均無法得到滿足。Gartner預計,這個時間周期會延遲到明年的第二季度。

    而伴隨著這波缺貨,全球的產能情況又將如何發展呢?Gartner預測,在先進制程方面,產能增加最大的將是5納米及以下,如4納米和3納米。除此之外,雖然55納米是較老的制程,但市場對其的需求量也非常大,55納米/65納米也會是一個增長比較大的制程。同時,28納米、14納米、16納米都有較大的增加機會。

    先進制程產能供應趨勢(來源:Gartner)

    對于傳統制程來說,產能的焦點主要在8英寸晶圓。目前缺貨最嚴重的電源芯片、模擬這些相關的芯片,主要是8英寸緊缺造成的。因為過去很多年間8英寸產能過剩,導致價格“跌跌不休”,谷底時期只有大約300美金。很多工廠,尤其是日本的一些半導體企業,已經關閉了8英寸的產線。同時,加上現在5G手機對PMIC、模擬電路需求量的加大,尤其是PMIC,其制程集中在180/150納米,主要為8英寸和少部分12英寸。

    傳統制程產能供應趨勢(來源:Gartner)

    但目前來看,針對8英寸產線并沒有新廠的投資,大多數投資是擴產,如中芯國際的財報中顯示大約會增加45000張擴產。不過擴產實際是為了滿足增加的迫切需求,要徹底解決8英寸制程緊缺的問題,仍需要將8英寸的產能轉向12英寸。因為12英寸產能產出大,同樣時間條件下,其產出可達到2倍多。臺灣立積電已在使用12英寸的制程、12英寸的晶圓為聯發科生產PMIC電源方面產品。華虹宏力也在12英寸晶圓上做BCD電源相關的工藝。

    在投資方面,Gartner預測,2021年將有一個較大的躍升,2021年有超過20%的增長。這些增長主要體現在先進制程以及目前緊缺的28納米上,NAND Flash也會有較大的增加。與此同時,國內的一些半導體公司均在往12英寸轉移,即用芯片的12英寸工廠生產90納米以下或者55納米以下的這些產品,比如合肥的晶合、廣州的粵芯等都在進行此類嘗試。

    中國全產業鏈實力如何?

    放眼整個半導體全產業鏈來說,中國國內的半導體企業在整個上下游的市場份額以及全球位置方面,仍然處于較低的水平,尤其是設備、材料技術障礙非常高的產業上游。在封裝測試、光電器件、傳感器和分立器件、晶圓制造上,中國的市場份額均達到兩位數,還是非??捎^的。FAB差不多占10%的份額,封裝測試占比最高達20%,但其面臨的問題是如何向先進封裝進行拓展。盛陵海指出,現階段,國內還是缺少如士蘭微這樣的IDM類型的公司。

    中國半導體供應鏈一覽(圖源:Gartner)

    中國半導體各類產品的營收情況(圖源:Gartner)

    中國實際上從五年前開始就已在半導體自由化方面付諸了很多努力,Gartner預計到2025年,中國半導體公司在國內市場的份額有機會從當下15%突破到30%。不過也有很多聲音說:這個份額可能低于10%。實際上,“低于10%”也是對的,因為部分在國內生產的產品基本是使用的國外的芯片,從這一點來看,低于10%的預測同樣有跡可循。

    但是如果我們考慮到國內自有,中國國內電子企業使用的國內的芯片比重也在不斷增加。其實今年上半年的國內半導體企業,遇到了千載難逢的缺貨時機,已有較大的進步,很多公司都得到了較多的成長機會,也收獲了一些海外的客戶。

    現下,中國半導體在全球占有10%的市場份額,下圖中綠色即是代表規模很大、很重要的產品。比較困難的部分在于市場份額仍處于1%以下的產品,包括DRAM、Server、PC、Automotive semiconductor、GPU、MEMS、FPGA。此處所提到的MEMS是指MEMS Sensor。

    中國半導體產品的未來展望(來源:Gartner)

    在國內半導體Foundry方面。Gartner預測,整個Foundry在未來幾年預計會有較大的成長。從地區的角度來看,中國份額的增長比2019年將會有近乎翻倍的增長,但臺灣仍會占據最大的市場份額。前各個國家都在緊鑼密鼓地布局代工廠,在全球的布局角度上,未來預計臺灣將占據第一,中國大陸位列第二。

    在全球投資支出前十名里有三家中國企業,占到了6-8位的這個位置(中芯國際、長江存儲、長鑫)。但這三大生產型的企業在金額上與前五位相比,仍然有很大的差距。

    2021年全球半導體廠商的資本支出情況(來源:Gartner)

    而看向中國前十大半導體公司。十年前,年營收占到一億多美金的公司便可進入前十名市場份額。但是現在數值增長到要超過5億美金才有機會進入名單。由此可以看到,這幾年國內企業成長非常迅速,但在全球的市場份額上體現并不是很明顯,目前份額只占據6.7%。

    中國前十大半導體公司一覽(來源:Gartner)

    Gartner指出,中國前十大半導體購買者均擁有自主芯片設計的能力,例如OPPO、小米、百度、阿里巴巴等企業已在建立自己的芯片團隊,這樣的好處是形成一定量級的規模后,便可降低采購成本,同時也利于做出差異化和專有化的技術和產品。而面臨的主要挑戰也是這些企業是否能達到這個量級,產品的設計能力和性價比能否滿足需求。

    當下,大多數初創的芯片企業在起步初期處于“燒錢”階段,發展比較困難。所以Gartner預測大公司的行動會更為積極,因為它們在財務方面的境況較好,而且大公司以及在國內環境下投資半導體常會得到政府的補助或其他支持。

    中國半導體市場投資將繼續火熱

    科創板的出現,帶動了整個2020年半導體投資的熱潮,原本投資半導體公司都很謹慎,因為回報周期很長,不能馬上獲利,但是科創板則為投資人打了一劑強心劑或是興奮劑。盛陵海表示:“不過這也會帶來一些弊端,比如過度投資或者是過高的競價。但整體而言,這些市場化的投資無疑帶動了一批企業的成長,比如原先在互聯網產業很有名的高瓴資本、紅杉資本在這兩年間都開始涉足半導體企業,他們的投資規模也有助于一些新興公司能盡快地在產品方面進行創新或是利用最先進制成打造產品?!?/p>

    Gartner預測,接下來中國半導體市場的投資規模也會增長非常迅速,到2023年國內的投資規模較去年將有80%的增長,有機會達到一個可觀的峰值。增長的誘因主要是,中芯國際、長鑫、長江存儲幾大大型工廠以及其它一些新興的中小規模的晶圓工廠的投資。

    Gartner預估,2021至2025年全行業資本支出將一直維持在1300億美元以上的高位,其中大部分將投入到NAND閃存、先進工藝制程(5納米及以下)和12英寸成熟制程(90/65納米等)上。

    未來5年半導體資本指出將持續增加(圖源:Gartner)

    據Pitchbook整理的中國半導體企業以及相關企業的投資信息,近兩年間,“非生產型的半導體公司”融資有非常大的提升,比如一些GPU、自動駕駛或是“第三代半導體”等熱門賽道的公司,再者如華為、小米以及英特爾、高通、三星等海外企業也在中國國內積極地進行投資。而“生產型企業”更是有大規模、起伏大的投資案,如前文所指。

    中美競爭,我們該如何應對?

    首先從產業整體來看半導體生產和供應的比例,東亞超過70%,美國只有11%。而從封裝的角度上來說,美國低于10%,東亞的集聚度更高,包括東南亞也是非常集聚度高的產業。另外70%的電子產品是中國制造的,疫情的影響下,中國制造出口的量在近兩年保持增長。原因是由于疫情,其它的國家如馬來西亞、印度、越南、東南亞,無法進行生產,有一些又轉回到中國。

    在過去四年里,很多企業嘗試往外走。一些企業在放眼印度、越南、東南亞。但是問題是很多公司出去后發現,投資環境、基礎設施以及工作效率等等與中國國內存在一些差別?;诖祟惽闆r,企業雖在那邊設立基地,但是產能并不能迅速且徹底的實現轉移,大頭仍然會放在中國這邊,那邊做一些Backup。

    換言之,無論是產能,還是電子產品的制造,均是中國跟美國之間博弈較為關鍵的地方。其實對于美國來說目前它也沒辦法去脫鉤。實際上美國方面也清楚不可能達成完全脫鉤。如果硬脫鉤,那么對是美國和中國,以及在全球范圍內都會出現很大的問題。

    那么在當今這個局勢下,中美兩國又是怎樣應對呢?我們也看到了,美國現在特別看重供應鏈自主可控,不僅吸引臺積電、三星等晶圓廠前去建廠,還準備出法律政策投資520億在半導體產業。而中國半導體正在積極打內功”,在內部整合各種資源,包括:保持開放的政策,雙循環的策略、新基建、5G、新能源體系、碳排放等都在加緊布局。

    華為其實在這其中起到很大作用,因為華為不能用美國公司的芯片,所以它就多找一些國內的“替代者”。這些“替代者”華為一旦認證了,其它公司也可以用。國內企業也在投資自己芯片設計的團隊。本土供應鏈在不斷的成長中,從一些手機廠商、手機OEM一些料單中也可以看出,雖然主芯片還是國外的,但是次要的周邊的芯片里中國廠商的產品名字出現的次數越來越多。

    在盛陵??磥?,我們可以從四個維度來看中美間的競爭:開放的生態、封閉的生態、全球市場和國內市場。在全球市場要利用既有的開放生態,使用谷歌或是其他企業的都沒有問題,同時也要盡量打造“Made in China”產品品牌并提升產品質量,以期占領更多的市場。

    從國內市場來看,一方面,要利用開放的標準去梳理中國標準,也要進入全球生態中。另一方面,在國內先“新建”,然后“向外走”,通過“一帶一路”的策略往外輸出標準、輸出技術。在國內可能是考慮到自己專有的一些系統,去做創新或是其它為保證即使美國要和中國脫鉤情況下也不會受很大的影響。