1980年3月28日,惠普的半導(dǎo)體專家安德森(Richard W. Anderson)公布了30萬塊內(nèi)存芯片的性能測試結(jié)果,這些芯片一半來自日本,另一半來自美國。結(jié)果顯示:所有日本芯片的質(zhì)量都優(yōu)于美國。
安德森的測試報(bào)告被稱為“安德森重磅炸彈”,這一天也被稱為美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“灰暗一天”。猶如蘇聯(lián)首顆衛(wèi)星“Sputnik”上天之日意味著美國因技術(shù)落后而面臨威脅,被美國稱為“Sputnik時(shí)刻”。
一旦在重要領(lǐng)域面臨可能的威脅,美國就會采取一系列反制措施。
美國先是在1985年通過“廣場協(xié)議”迫使日元升值,又于1986年簽訂《日美半導(dǎo)體協(xié)定》、1989年簽訂《日美半導(dǎo)體保障協(xié)定》、1991年簽訂《日美第二次半導(dǎo)體協(xié)議》,徹底打垮了日本半導(dǎo)體相對美國的領(lǐng)先優(yōu)勢。據(jù)IC Insights數(shù)據(jù),1990年,遭受打擊的日本半導(dǎo)體供應(yīng)商還占領(lǐng)全球49%市場,但到2020年已經(jīng)下降到6%。
當(dāng)然,日本半導(dǎo)體在圖像傳感器、存儲芯片、微處理器等領(lǐng)域還保留相對優(yōu)勢,日經(jīng)中文網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示上述三個(gè)領(lǐng)域2020年日本分別占全球49%、19%、17%市場份額。
對于中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),美國也想復(fù)制30多年前的“成功經(jīng)驗(yàn)”。但不同于日本,越打壓,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及市場占全球份額比例卻越高。
據(jù)美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(SIA)數(shù)據(jù), 2021年全球芯片銷售額達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的5559億美元,同比增長26.2%;2021年中國半導(dǎo)體市場銷售額為1925億美元,同比增長27.1%,占全球半導(dǎo)體市場的34.63%。
同時(shí),隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重要性前所未有地受到重視,中國各大城市也開始了一場“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)晉升錦標(biāo)賽”。作為一線城市中一向以高科技亮眼的深圳,同樣想在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上成為“頭號玩家”。
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,深圳設(shè)計(jì)見長,制造略弱
提及深圳企業(yè),華為、中興都具有代表性,但兩者恰好都是美國芯片禁令下受打擊最大的企業(yè)。華為海思在逐漸成長為堪比高通甚至部分超越高通的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)之時(shí),美國一紙禁令,臺積電在2020年9月14日之后就無法繼續(xù)為海思代工。
盡管華為等企業(yè)受到芯片禁令影響,手機(jī)出貨、海外業(yè)務(wù)受到打壓,中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)卻因此獲得了更多國內(nèi)的支持。從國家層面到地方層面,涉及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的政策、基金層出不窮。
國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金從2014年就在連續(xù)投資半導(dǎo)體、集成電路產(chǎn)業(yè)。
在省級基金上,2021年11月,廣東半導(dǎo)體及集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金發(fā)布成立,首期財(cái)政出資100億元帶動社會投資形成200億元規(guī)模,二期規(guī)模擴(kuò)大到500億元。該基金首期成立風(fēng)險(xiǎn)、生態(tài)、設(shè)計(jì)三只子基金,其中生態(tài)子基金就注冊在深圳。
而今年6月6日,深圳市人民政府發(fā)布的《關(guān)于發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群和培育發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)的意見》(下稱《意見》),提出將發(fā)展半導(dǎo)體與集成電路等20個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群。
與《意見》配套發(fā)布的《深圳市培育發(fā)展半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)集群行動計(jì)劃(2022-2025 年)》更是明確提出,到2025年,產(chǎn)業(yè)營收突破2500億元,形成3家以上營收超過100億元和一批營收超過10億元的設(shè)計(jì)企業(yè),引進(jìn)和培育3家營收超20億元的制造企業(yè);此外還提出要設(shè)立市級集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金。而2021年,深圳市集成電路產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入已經(jīng)超過1100億元,這意味著深圳定了一個(gè)四年至少翻一番的目標(biāo)。
從政策文本就能看出,設(shè)計(jì)企業(yè)相比制造企業(yè),營收目標(biāo)是更大的。但對于半導(dǎo)體代工制造,深圳也同樣重視。
詞云統(tǒng)計(jì)顯示,6000余字的《意見》文本中,除了一些常用詞匯“企業(yè)”出現(xiàn)122次、“發(fā)展”出現(xiàn)76次、“技術(shù)”出現(xiàn)57次外,“集群”出現(xiàn)44次,“制造”出現(xiàn)37次。
實(shí)際上,5月26日深圳市人民政府還印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)深圳工業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)增長提質(zhì)量的若干措施》,詞云統(tǒng)計(jì)顯示,這一8000余字的政策文本中,除了“企業(yè)”出現(xiàn)115次、“工業(yè)”出現(xiàn)84次之外,出現(xiàn)了35次的“制造”也是重要著力點(diǎn)。
盡管在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上,深圳以半導(dǎo)體設(shè)計(jì)見長,半導(dǎo)體制造略弱。截至2021年,深圳集成電路設(shè)計(jì)已連續(xù)九年登頂國內(nèi)之首。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2020年底,深圳共有362家集成電路企業(yè),其中設(shè)計(jì)企業(yè)264家占比達(dá)72.9%,制造企業(yè)僅有3家,占比0.8%。
但在深圳整體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中,芯片制造等制造業(yè)仍是政策傾斜的重要領(lǐng)域,可以享受較大的政策紅利。
其實(shí)在鼓勵(lì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展上,深圳不僅拿出政策紅利,更是拿出深圳最珍貴的土地予以支持。
據(jù)報(bào)道,2021年9月,寶安區(qū)以“帶產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目”方式成功掛牌出讓A733-0055宗地,成交價(jià)9030萬元,由深圳市重投天科半導(dǎo)體有限公司競得。A733-0055宗地位于土地面積7.37萬平方米,規(guī)劃建筑面積15.47萬平方米,每平方米樓面價(jià)僅為583.86元。在寸土寸金的深圳,半導(dǎo)體企業(yè)僅以幾百元的樓面價(jià)拿到這塊土地,也大大節(jié)約了初期產(chǎn)線建設(shè)的土地成本。
該宗地作為深圳市第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目用地,項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后,預(yù)計(jì)年產(chǎn)值不低于21.9億元,也有利于深圳突破第三代半導(dǎo)體產(chǎn)能瓶頸。
制造不強(qiáng),不是深圳的錯(cuò)
芯片設(shè)計(jì)和制造,誰更重要?
但在缺芯潮之下,零庫存戰(zhàn)略失效了,IC設(shè)計(jì)公司只能爭奪代工廠有限的產(chǎn)能。原本商業(yè)鏈條中互相合作、專業(yè)分工,忽然就不通了。
這似乎在芯片設(shè)計(jì)和制造中,更突顯了制造的絕對主導(dǎo)作用。
相對于輕資產(chǎn)的芯片設(shè)計(jì)Fabless模式,芯片制造中無論IDM(垂直整合)還是Foundry(專業(yè)代工),都屬于重資產(chǎn)模式,其利潤波動跟公司所處發(fā)展階段有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性。在重資產(chǎn)投入階段,如前期數(shù)年的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)線建設(shè)容易導(dǎo)致各項(xiàng)成本費(fèi)用增加較快,體現(xiàn)在報(bào)表上就是營收增速跟不上研發(fā)增速,但收入結(jié)構(gòu)的改善和收入增長需要一個(gè)較長的過程才能體現(xiàn)。
高投入、回報(bào)周期長、產(chǎn)線更新?lián)Q代往往都是百億級別投入,使得芯片制造中先發(fā)優(yōu)勢更重要,后來者要想追趕先發(fā),就必須有定力,擁有穿越周期的決心。
廣東在芯片制造領(lǐng)域相比長三角發(fā)力較晚,2019年9月廣州粵芯半導(dǎo)體一期月產(chǎn)4萬片12英寸晶圓生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),才填補(bǔ)上廣東省、廣州市的“缺芯”空白;此后二期月產(chǎn)4萬片12英寸晶圓生產(chǎn)線進(jìn)度加快,2021年12月二期順利試產(chǎn);2022年5月,粵芯表示三期及四期擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃將相繼啟動。
而深圳的半導(dǎo)體制造比廣州還要晚一步,2021年3月,中芯國際才宣布將在深圳投資建廠,建設(shè)起止年限為2021-2025年,項(xiàng)目投資額約為23.5億美元(約合152.8億元人民幣),旨在生產(chǎn)28nm及以上工藝的集成電路和提供技術(shù)服務(wù),計(jì)劃將實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)4萬片12英寸晶圓的產(chǎn)能。但中芯國際深圳代工廠最早也要2022年下半年才能開始量產(chǎn),且初期也達(dá)不到4萬片的月產(chǎn)能。
2021年12月,深圳寶安區(qū)簽約華潤微電子。華潤微作為一家垂直整合制造(IDM)模式的半導(dǎo)體企業(yè),在芯片設(shè)計(jì)、制造上都具有領(lǐng)先實(shí)力,2021年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入92.49億元,同比增長32.56%;歸母凈利潤22.68億元,同比增長135.34%。
盡管寶安區(qū)成功引進(jìn)華潤微,但據(jù)4月11日深圳市發(fā)展和改革委員會發(fā)布的《深圳市2022年重大項(xiàng)目計(jì)劃安排情況》,華潤微大灣區(qū)12吋先進(jìn)工藝集成電路生產(chǎn)線目前仍屬于深圳重點(diǎn)推進(jìn)的前期項(xiàng)目,距離量產(chǎn)還需時(shí)日。
深圳芯片制造領(lǐng)域相對沒有那么強(qiáng),只不過是因?yàn)槠鸩酵矶选?/p>
這種起步晚并非是深圳不重視,而是深圳本來擁有著先進(jìn)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè),如海思、中興微電子、匯頂?shù)?,在原有的產(chǎn)業(yè)鏈良性合作下,擁有足夠先進(jìn)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè),靠芯片設(shè)計(jì)企業(yè)及終端消費(fèi)企業(yè)龐大的市場,就足以對芯片代工企業(yè)施加影響力,優(yōu)先拿到先進(jìn)制程產(chǎn)能,并規(guī)避芯片制造領(lǐng)域產(chǎn)線更新、維護(hù)的巨額成本。
而芯片代工企業(yè)通過為更多設(shè)計(jì)企業(yè)代工,也攤薄了自己的設(shè)備成本。只不過,這種完美的產(chǎn)業(yè)鏈上下游配合,被國際政治因素?zé)o情阻隔了。
但是下游旺盛的需求,也刺激芯片制造走向快速發(fā)展。調(diào)研機(jī)構(gòu)IC insights就預(yù)測,半導(dǎo)體行業(yè)資本支出將在2022年增加24%,達(dá)到1904億美元的歷史新高,同比增長23.7%,半導(dǎo)體行業(yè)將首次出現(xiàn)連續(xù)三年的兩位數(shù)支出增長。
深圳在計(jì)劃繼續(xù)強(qiáng)化芯片設(shè)計(jì)的優(yōu)勢地位之時(shí),仍計(jì)劃引進(jìn)和培育3家營收超20億元的制造企業(yè),也走在了一輪向上周期中。
“挾制造以令諸侯”的產(chǎn)業(yè)格局,何時(shí)打破
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要分為設(shè)計(jì)、制造、封裝測試三個(gè)環(huán)節(jié)。
參照1992年宏碁創(chuàng)始人施振榮提出的微笑曲線理論,制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈可以分為研發(fā)與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造以及營銷和服務(wù)三個(gè)大環(huán)節(jié)。那么半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的設(shè)計(jì)可以對應(yīng)微笑曲線左端;制造理論上對應(yīng)微笑曲線中端但現(xiàn)實(shí)卻是“反微笑曲線”,下游的封測則實(shí)際上更接近微笑曲線中端;而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈更下游的消費(fèi)電子、通信等終端廠商則似乎可以對應(yīng)微笑曲線右端。
一般來說,制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)的左右兩端,要么是技術(shù)密集型,要么具有市場渠道優(yōu)勢,都具有較高的影響力和議價(jià)能力。
反倒是中端生產(chǎn)與制造環(huán)節(jié),由于對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和渠道沒有大的話語權(quán),只能向設(shè)備商采購設(shè)備,向材料商采購原材料進(jìn)行加工,擁有較低的議價(jià)能力。
但半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)卻具有獨(dú)特的“反微笑曲線”,制造環(huán)節(jié)的Foundry代工廠,不僅負(fù)責(zé)生產(chǎn),更統(tǒng)領(lǐng)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)制程工藝研發(fā)。臺積電、三星等代工廠更是掌握了半導(dǎo)體最核心的先進(jìn)制程工藝,不僅沒有成為微笑曲線的低利潤底部,更是對上游設(shè)計(jì)和下游終端企業(yè)擁有非常強(qiáng)的議價(jià)能力。
財(cái)報(bào)顯示,臺積電2021年總營收為15874.2億新臺幣(約合人民幣3658.3億元),同比增長18.5%。據(jù)臺灣稅務(wù)部門統(tǒng)計(jì),2020年臺積電一家企業(yè)已經(jīng)占全臺企業(yè)營所稅額的11%。一家企業(yè),貢獻(xiàn)了臺灣超過十分之一的稅額,歸根結(jié)底,這都是因?yàn)榘雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)不同于其他產(chǎn)業(yè)的“反微笑曲線”。
而芯片代工也成為臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的絕對主力。據(jù)臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布的2022年一季度IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù),一季度臺灣IC產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值為11034億新臺幣,其中晶圓代工產(chǎn)值5617億新臺幣,占比最高為50.9%;IC設(shè)計(jì)產(chǎn)值3110億新臺幣,占比28.2%;IC封裝1080億新臺幣,占比9.8%;存儲器生產(chǎn)727億新臺幣,占比6.6%;IC測試500億新臺幣,占比4.5%。
芯片代工已經(jīng)占據(jù)臺灣整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的半壁江山。
20世紀(jì)90年代后期,大陸也曾嘗試引進(jìn)臺灣的半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)鏈。
但1996年,臺灣地區(qū)推出“戒急用忍”政策,希望把高科技產(chǎn)業(yè)、電子機(jī)械產(chǎn)業(yè)留在臺灣,只讓加工業(yè)到大陸,轉(zhuǎn)移到大陸的加工業(yè)必須向臺灣地區(qū)上游企業(yè)購買機(jī)器設(shè)備、生產(chǎn)原料等,
“戒急用忍”政策設(shè)定臺商投資大陸5000萬美元上限,規(guī)定涉及5000萬美元以上、基礎(chǔ)建設(shè)和高科技產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目都不準(zhǔn)投資大陸。直到2001年,“戒急用忍”政策才有所松動,將臺商個(gè)人累計(jì)赴大陸投資金額上限放寬為8000萬美元。由于半導(dǎo)體制造往往投資巨大,投資大陸就很難通過審查。
甚至有臺灣律師宣稱,“沒有戒急用忍,阻止臺灣核心產(chǎn)業(yè)去大陸投資,臺積電就不會留在臺灣,大陸現(xiàn)在也不會每個(gè)月捧一堆錢跟臺灣買晶片。”但臺灣學(xué)者高希均則認(rèn)為,大陸市場受益于全球化,增長最快,當(dāng)年如果臺灣放手讓大公司投資大陸,就有機(jī)會變成世界級大企業(yè),“一個(gè)鴻海可以變成很多個(gè)鴻?!薄E_積電創(chuàng)始人張忠謀也在2002年1月29日舉辦的一場“企業(yè)全球化經(jīng)營策略研討會”上,對戒急用忍政策表示批評。
但不可否認(rèn),臺灣以臺積電為首的芯片代工制造企業(yè),確實(shí)具有了“挾制造以令諸侯”的實(shí)力,并且也正是這么做的。目前,臺積電和三星已經(jīng)壟斷了全球晶圓代工市場約70%市場份額,7納米以下先進(jìn)制程更是幾乎全為兩家占領(lǐng)。
但制造真的挾持設(shè)計(jì)了嗎?
看起來“挾制造以令諸侯”的臺積電、三星,其實(shí)背后的大股東都是美國資本。
臺積電前10大股東中有8個(gè)外資股東,外資占75.8%,第一大股東美國花旗托管臺積電存托憑證專戶就是美國資本。三星從優(yōu)先股來看,外國投資者的占比更是高達(dá)89%(80%以上股份由美國投資機(jī)構(gòu)所持有 )。
而且,在背后控制臺積電和三星的美國,其本身反倒以芯片設(shè)計(jì)見長,芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域全球Top50,更是美國公司居多。這更證明,芯片設(shè)計(jì)未必受制于芯片制造。
當(dāng)然,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不僅是一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)問題,還是一個(gè)政治問題。臺積電、三星離不開的ASML光刻機(jī),就不是依據(jù)市場經(jīng)濟(jì)原則進(jìn)行售賣,只有美國許可的企業(yè)才能購買。據(jù)報(bào)道,2022年ASML的EUV光刻機(jī)預(yù)計(jì)發(fā)貨51臺,三星電子一家就能獲得其中的18臺。
深圳在芯片設(shè)計(jì)上,已經(jīng)有了非常好的基礎(chǔ)?;谏钲陔娮赢a(chǎn)業(yè)的成熟和中國龐大的市場需求,更多電子企業(yè)也在涉足半導(dǎo)體領(lǐng)域,如創(chuàng)維半導(dǎo)體就為母公司研發(fā)電視芯片,康佳半導(dǎo)體同樣也在研發(fā)多類型芯片。
還有很多原本不做芯片的企業(yè)都在自主研發(fā)芯片,如vivo、OPPO等手機(jī)企業(yè)都在涉足芯片設(shè)計(jì);隨著從設(shè)計(jì)到制造再到封裝測試的逐漸成熟,基于完整半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,更多消費(fèi)電子、汽車電子等應(yīng)用企業(yè)也在深圳崛起,比如致力于研發(fā)車載AR顯示產(chǎn)品及創(chuàng)新應(yīng)用的銳思華創(chuàng),以及更多智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)供應(yīng)商等。
深圳此次既注重做強(qiáng)做大芯片設(shè)計(jì),也發(fā)力引進(jìn)芯片制造填補(bǔ)空白。在持續(xù)不斷的強(qiáng)投入之下,深圳半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展,也非常值得期待。因?yàn)榘l(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不僅是深圳的意愿,更是國家的意志。
甚至有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為:臺積電賴以發(fā)展壯大的全球產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)正在崩塌,未來臺積電如果不能配合大陸頭部芯片設(shè)計(jì)企業(yè),從而發(fā)揮半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上各自的比較優(yōu)勢形成良性循環(huán),就不可能持續(xù)獨(dú)善其身下去。
其實(shí)深圳半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和美國很像,芯片設(shè)計(jì)占據(jù)大部分比例,芯片制造大部分都依靠其他地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈。而深圳依托全國統(tǒng)一大市場,以及大灣區(qū)本身的資金、政策優(yōu)勢,繼續(xù)做強(qiáng)做大芯片設(shè)計(jì)企業(yè),用強(qiáng)勢設(shè)計(jì)和大規(guī)模芯片應(yīng)用,扭轉(zhuǎn)“挾制造以令諸侯”的當(dāng)前局面,并在國家意志支持下,復(fù)現(xiàn)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“以設(shè)計(jì)統(tǒng)籌制造”的局面,并非沒有可能。