我國集成電路產(chǎn)業(yè)全景掃描
如果以2000年國務(wù)院印發(fā)《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》為標(biāo)志,中國集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)入真正起步階段,2014年發(fā)布的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》(以下簡稱《推進(jìn)綱要》)則是一臺強力加速器,將中國集成電路產(chǎn)業(yè)又推向一個新的高度。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201705/359407.htm然而,隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程的加快,我們更加急需了解我國當(dāng)前IC產(chǎn)業(yè)的整體狀況,包括產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況、產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布、關(guān)鍵產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程等,進(jìn)而探尋適合中國IC的發(fā)展模式。
關(guān)鍵器件:存儲器將是突破口
從1958年第一塊集成電路發(fā)明開始,至今近60年的發(fā)展歷程中,全球IC產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了起源壯大于美國,發(fā)展于日本,加速于韓國以及我國臺灣地區(qū)的過程,目前整個產(chǎn)業(yè)又有向中國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移的跡象。而在整個過程中有一個現(xiàn)象很多人都曾注意到,即存儲器對于一個國家或地區(qū)的IC產(chǎn)業(yè)成長壯大可發(fā)揮重要的推動作用。
長江證券的研究報告顯示,一直穩(wěn)坐IC產(chǎn)業(yè)世界第一的美國,因為日本在DRAM存儲器上的大力趕超于1986年被拉下了寶座。日本集成電路的發(fā)展,特別是DRAM的批量化生產(chǎn),促使其本土電子市場得到滿足。在1986年,盡管全球集成電路市場經(jīng)歷兩年的萎縮期,日本借機超越美國,成為世界市場占有率第一強國。從1980年至1986年期間,美國的半導(dǎo)體市場份額從61%下降到43%,而日本由26%上升至44%。此次“DRAM”之爭的戰(zhàn)敗給美國IC產(chǎn)業(yè)敲響了警鐘,促使美國于1989年年底組建“國家半導(dǎo)體咨詢委員會”,大力發(fā)展IC設(shè)計技術(shù),提供高附加值、創(chuàng)新性強的集成電路產(chǎn)品。最終幫助美國重新奪回全球IC產(chǎn)業(yè)霸主的地位。更有甚者,存儲器不僅曾使日本IC產(chǎn)業(yè)超越美國,也是韓國在集成電路上實現(xiàn)彎道超車的關(guān)鍵,至今韓國三星依然是全球存儲器的龍頭,占據(jù)平均超過50%的市場份額。
對此,半導(dǎo)體專家莫大康對記者指出,從歷史經(jīng)驗來看,日本與韓國都曾經(jīng)以存儲器為突破口,一躍成為半導(dǎo)體大國。在中國大力發(fā)展IC產(chǎn)業(yè)之際,抓住存儲器這個關(guān)鍵性的產(chǎn)品作為突破口是可行的。此外,中國也具有做強存儲產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。建廣資產(chǎn)總經(jīng)理孫衛(wèi)表示:“存儲產(chǎn)業(yè)是一大投入、大產(chǎn)出的門類,這些特點與面板行業(yè)類似。我國應(yīng)當(dāng)總結(jié)這些年來在面板產(chǎn)業(yè)中的投資經(jīng)驗。”在十幾年的發(fā)展中,中國顯示面板領(lǐng)域投入了約3000億元,目前已經(jīng)成為全球液晶面板產(chǎn)業(yè)的重要力量之一。
如果說此前我國存儲器產(chǎn)業(yè)的市場份額基本為“0”的話(全球存儲產(chǎn)業(yè)高度集中,前五大存儲器公司三星、SK海力士、美光、東芝、西數(shù)(閃迪)總營收占整個市場的95%以上),從2015年開始,在《推進(jìn)綱要》發(fā)布后,我國在存儲器領(lǐng)域的發(fā)展再次火熱起來,目前已經(jīng)逐漸形成三股力量。
首先是紫光/長江存儲系。2016年7月由紫光集團和國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司共同出資成立長江存儲科技有限責(zé)任公司。按照國家存儲器基地項目規(guī)劃,長江存儲的主要產(chǎn)品為3D NAND,預(yù)計到2020年形成月產(chǎn)能30萬片的生產(chǎn)規(guī)模,到2030年建成每月100萬片的產(chǎn)能。今年年初紫光集團又在南京宣布動土興建12英寸晶圓廠,生產(chǎn)3DNAND、DRAM存儲芯片等。紫光集團董事長趙偉國表示,紫光集團現(xiàn)在最重要的兩大發(fā)展方向,就是3D NAND存儲器與移動芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片。目標(biāo)是在十年內(nèi)躋身成為全球前五大存儲器制造商。
日前,紫光國芯(紫光集團旗下上市公司之一)發(fā)布重大資產(chǎn)重組進(jìn)展公告,稱將以增資的方式收購存儲器長江存儲全部或部分股權(quán)。顯示紫光集團未來將通過資本市場募資,加速后續(xù)內(nèi)存器研發(fā)量產(chǎn)的進(jìn)程。
其次是合肥長鑫。有消息稱,由合肥相關(guān)方面投資的合肥長鑫公司將投入約500億元,合肥計劃打造月產(chǎn)能12.5萬片的12英寸晶圓廠晶圓生產(chǎn)線,前中芯國際執(zhí)行長王寧國將執(zhí)掌該項目。預(yù)計今年年底該項目將進(jìn)入設(shè)備安裝階段。
第三股力量是福建晉華。福建省晉華集成電路有限公司由福建省電子信息集團、晉江能源投資集團有限公司等共同出資設(shè)立,通過與聯(lián)電簽訂技術(shù)合作協(xié)定的方式,前期由聯(lián)電協(xié)助其生產(chǎn)利基型 DRAM,后期逐步導(dǎo)入。目前新建的12英寸廠房已經(jīng)動工,初步產(chǎn)能規(guī)劃每月6萬片,估計2017年年底完成技術(shù)開發(fā),2018年9月試產(chǎn)。
毫無疑問,由于存儲產(chǎn)業(yè)集中,存在著很高的技術(shù)與專利壁壘,中國存儲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并不容易,但是中國半導(dǎo)體業(yè)用存儲器作為推進(jìn)IC產(chǎn)業(yè)的突破口,將是一個重要的嘗試。有關(guān)方面需要足夠的耐心與堅持。
國產(chǎn)CPU:需要變換切入點
龍芯中科公司“合作伙伴大會”現(xiàn)場,記者看到大量裝載著龍芯CPU的臺式計算機、平板電腦、一體機、服務(wù)器、交換機、防火墻等。經(jīng)過十年沉潛,國產(chǎn)CPU的代表龍芯正在逐漸發(fā)展成熟。在此次合作伙伴大會上,不僅龍芯中科公司推出一批性能堪比國際主流的產(chǎn)品,如龍芯3A3000/3B3000主頻達(dá)到1.5GHz,產(chǎn)品性能超過英特爾凌動系列、高端ARM系列等,一批產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)也發(fā)布了基于龍芯新一代處理器的終端產(chǎn)品,如中國航天科技、航天科工、船舶重工、中電科技、中科曙光、浪潮集團、新華三集團、研祥智能、東華軟件、中石油渤海鉆探等。
“占據(jù)國際市場主要份額的x86架構(gòu)處理器單核性能上在2010年至2012年前后基本達(dá)到天花板,這給國產(chǎn)CPU提供了追趕的機會。”龍芯中科公司胡偉武告訴記者。而經(jīng)過這些年的“補短板”工作,國產(chǎn)CPU的整體性能也確實得到大幅提升,已經(jīng)達(dá)到“可用”的程度。一些國產(chǎn)CPU企業(yè)下一階段的重點已經(jīng)轉(zhuǎn)向?qū)_市場的拓展,而不僅局限在國家安全相關(guān)市場為主。
以x86架構(gòu)為主的國產(chǎn)CPU企業(yè)兆芯也于近日首次展示了最新一代ZX-D系列處理器。“該產(chǎn)品的性能大概相當(dāng)于英特爾i3-i5處理器之間,它不僅定位于黨政軍等市場,也將向公開市場拓展。”兆芯副總裁傅城告訴記者。據(jù)悉,ZX-D系列處理器現(xiàn)在已經(jīng)在臺積電成功流片,顯示該產(chǎn)品的市場化進(jìn)程邁進(jìn)了重要一步。預(yù)計今年年底前將會有搭載它的整機產(chǎn)品發(fā)布。
事實上,我國在開發(fā)自主CPU上的嘗試還有很多。Gartner研究總監(jiān)盛陵海表示,我國發(fā)展CPU產(chǎn)業(yè)走的是多技術(shù)并行的路線。按照架構(gòu)劃分,x86、MIPS、POWER、ARM四大處理器架構(gòu),中國企業(yè)都有嘗試。
x86方面,我國的兆芯和曙光分別通過與威盛和AMD進(jìn)行商業(yè)合作。目前,兆芯推出3代CPU產(chǎn)品,已經(jīng)在聯(lián)想臺式機/一體機和筆記本、同方一體機、儀電mini PC、聯(lián)想服務(wù)器、火星高科服務(wù)器等產(chǎn)品上得到了應(yīng)用,累計出貨幾十萬顆,到2018年年底將有望實現(xiàn)累計出貨100萬顆。曙光則聯(lián)姻AMD在服務(wù)器領(lǐng)域布局,并計劃自研安全加密模塊替代原有AMD的安全部分,提升安全保障能力。
在ARM體系方面,2016年年初高通公司與貴州省相關(guān)部門共同出資18.5億元成立貴州華芯通半導(dǎo)體技術(shù)有限公司,進(jìn)行服務(wù)器芯片的設(shè)計、開發(fā)與銷售。目前公司已經(jīng)獲得來自ARM v8-A架構(gòu)授權(quán)和技術(shù)轉(zhuǎn)移,目標(biāo)是開發(fā)10納米的服務(wù)器芯片。
龍芯CPU可以劃歸MIPS陣營,但龍芯在MIPS精簡指令集基礎(chǔ)上自主擴展了指令集loongISA,并堅持自主研發(fā)微架構(gòu)和編譯器。至于POWER架構(gòu)方面,隨著IBM開放POWER架構(gòu),國內(nèi)也在相關(guān)企業(yè)進(jìn)行對標(biāo)行業(yè)應(yīng)用市場的開發(fā)。
目前,中國正在加大力度發(fā)展IC產(chǎn)業(yè),而通用CPU作為行業(yè)內(nèi)最重要的產(chǎn)品,它的成敗具有標(biāo)志性意義。當(dāng)然,產(chǎn)品性能的優(yōu)劣只是一個方面,能夠進(jìn)入充分競爭的公開市場,并站穩(wěn)腳跟才是檢測成敗的關(guān)鍵指標(biāo)。目前來看,國產(chǎn)CPU的整體性能已經(jīng)得到較大提升,但是生態(tài)環(huán)境卻相對薄弱且成熟緩慢,使得長遠(yuǎn)發(fā)展空間受限。
這主要表現(xiàn)在合作伙伴少、軟硬件生態(tài)力量分散、無法建立Wintel聯(lián)盟的協(xié)同共贏模式、缺乏產(chǎn)業(yè)上下游間的融合發(fā)展和深度優(yōu)化等。采訪中,傅城就表示:“目前公司進(jìn)入公開市場最大的障礙不是產(chǎn)品性能,而是普通消費者的使用習(xí)慣和消費體驗。”這將是下一步中國CPU企業(yè)需要重點攻克的壁壘。
IC設(shè)計:在高端芯片上差距大
無論存儲器還是CPU,產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重要性都十分巨大。因此,有必要梳理我國IC產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展?fàn)顩r。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)公的統(tǒng)計,2016年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額4335.5億元,其中,設(shè)計業(yè)1644.3億元,制造業(yè)1126.9億元;封測業(yè)1564.3億元?;境尸F(xiàn)三分天下的態(tài)勢。所以有必要對三者進(jìn)行分析。
2016年以來,在移動智能終端、IPTV和視頻監(jiān)控、云計算、大數(shù)據(jù)等多層次需求及智能硬件創(chuàng)新的帶動下,中國集成電路設(shè)計領(lǐng)域表現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展勢頭。在全球集成電路產(chǎn)業(yè)呈負(fù)增長的情況下,中國集成電路設(shè)計業(yè)一直保持著兩位數(shù)的增長速率。據(jù)市場調(diào)研公司DIGITIME Research估計,2017年中國大陸的IC設(shè)計產(chǎn)值將達(dá)到289.3億美元,年成長率為16.9%。
回顧從1999年到2016年的這段時間,中國集成電路設(shè)計業(yè)一直高速增長,設(shè)計公司數(shù)量也顯著增多。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會IC設(shè)計分會理事長魏少軍在日前召開的“中國集成電路設(shè)計業(yè)2016年會(ICCAD2016)”上指出,1999年到2016年間,中國集成電路設(shè)計的復(fù)合年均增長率(CAGR)為44.91%;中國IC設(shè)計公司在兩年內(nèi)數(shù)量翻倍,從2014年的681家增至2016年的1362家。
更有說服力的數(shù)字是,2016年全球前50名Fabless企業(yè)中,中國設(shè)計企業(yè)數(shù)量達(dá)到11家,分別是深圳海思、紫光展銳、大唐微電子、南瑞智芯、中國華大、中興、敦泰科技、士蘭微、格蘭微、珠海全志、蒙太奇等。其中,深圳海思在銷售規(guī)模上已達(dá)到300億元、紫光展銳達(dá)到125億元,這兩家規(guī)模過百億元的企業(yè)也成功進(jìn)入了全球Fabless前10名。
紫光展銳的設(shè)計水平已達(dá)16/14納米。據(jù)悉,全球1/4的手機都采用了展訊的芯片,展訊在2016年的芯片出貨量已達(dá)到6億套,銷售額為120億元。在基帶芯片上,展訊已能和高通、聯(lián)發(fā)科三分天下,2016年市場份額達(dá)到27%。目前,展訊正在借助英特爾技術(shù)、臺積電代工實現(xiàn)“兩條腿走路”合作模式。今年展訊推出的兩款新品便是由英特爾代工、基于英特爾架構(gòu)的14納米X86移動芯片,分別面向中高端市場和中低端市場。
“英特爾的技術(shù)提供了性能強大的方案,讓展訊足以面對未來更多元的手機應(yīng)用和高運算量需求。”展訊通信市場副總裁王成偉告訴記者。
而海思成功推出了與高通“驍龍”芯片性能相當(dāng)?shù)?ldquo;麒麟”芯片。麒麟910首次集成了自研的Balong 710基帶,成為一款真正意義上的手機SoC;從麒麟920起,海思開始推出能與高通和三星處理器一較高下的產(chǎn)品,遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩開了聯(lián)發(fā)科。“麒麟”芯片被陸續(xù)用在了華為Mate系列,強有力地支撐了華為高端智能手機的發(fā)展。
按照我國集成電路產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃建議對集成電路設(shè)計業(yè)的規(guī)劃,到2020年,全國集成電路設(shè)計業(yè)年銷售收入將達(dá)到3900億元,產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全國集成電路產(chǎn)業(yè)比例為41.9%。按照目前的中國集成電路設(shè)計業(yè)的發(fā)展態(tài)勢,達(dá)到這個目標(biāo)應(yīng)該不難。
但我國IC設(shè)計業(yè)仍然存在整體技術(shù)水平不高、核心產(chǎn)品創(chuàng)新不力、產(chǎn)品總體處于中低端、企業(yè)競爭實力不強、野蠻生長痕跡明顯等問題,華潤微電子有限公司常務(wù)副董事長陳南翔指出,特別值得關(guān)注的是,在高端芯片領(lǐng)域,中國與國際上的差距尤其巨大。在高端芯片領(lǐng)域追趕國際先進(jìn)水平,將是未來一段時期中國IC行業(yè)的主要任務(wù)之一。
IC制造:局部和節(jié)點或產(chǎn)能過剩
中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會發(fā)布統(tǒng)計數(shù)據(jù),2016年中國集成電路制造業(yè)的銷售額達(dá)到1126.9億元,同比增長達(dá)25.1%。這是近5年以來,國內(nèi)半導(dǎo)體制造業(yè)增長速度首次超過設(shè)計業(yè),這與芯片設(shè)計業(yè)訂單增長、國內(nèi)芯片制造業(yè)產(chǎn)能利用率持續(xù)滿載有關(guān),更與數(shù)千億元資金向集成電路制造領(lǐng)域投入的帶動息息相關(guān)。從2016年的情況來看,至少有3500億元將在未來的數(shù)年間投入集成電路制造領(lǐng)域,其中大部分為新建12英寸晶圓廠的投入。
受投資驅(qū)動影響,中國的集成電路制造的產(chǎn)能正在大步擴張。根據(jù)國際半導(dǎo)體設(shè)備與材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)發(fā)布的報告,在全球處于規(guī)劃或建設(shè)階段、預(yù)計于2017年~2020年間投產(chǎn)的62座半導(dǎo)體晶圓廠中,有26座設(shè)于中國,占全球總數(shù)42%。到2017年,這些中國新建的晶圓廠預(yù)計將有6座上線投產(chǎn),2018年達(dá)到高峰,共13座晶圓廠加入營運,其中多數(shù)為晶圓代工廠。
據(jù)記者不完全統(tǒng)計,在2016年新建的12英寸晶圓廠包括:以武漢新芯為基礎(chǔ)的國家存儲器生產(chǎn)基地項目動工,投資240億美元,主要面向存儲器芯片的產(chǎn)品設(shè)計、技術(shù)研發(fā)、晶圓生產(chǎn)與測試,預(yù)計到2020年將形成月產(chǎn)能30萬片的生產(chǎn)規(guī)模,到2030年將形成每月100萬片的產(chǎn)能;南京與臺積電宣布合作新建的12英寸晶圓廠和IC設(shè)計中心,初期規(guī)劃月產(chǎn)能2萬片,投資30億美元;德科瑪宣布在江蘇淮安新建的一座小規(guī)模12英寸晶圓廠,總投資20億美元,預(yù)計月產(chǎn)能可達(dá)2萬片;美國AOS公司在重慶投資7億美元的12英寸功率半導(dǎo)體芯片制造及封測基地;福建省晉華存儲器集成電路生產(chǎn)線,一期投資370億元;中芯國際在上海新建的14納米及以下制程的12英寸生產(chǎn)線,月產(chǎn)能7萬片,總投資達(dá)675億元;中芯國際在深圳新建的12英寸生產(chǎn)線,預(yù)期月產(chǎn)能4萬片;華力微啟動的12英寸高工藝等級生產(chǎn)線項目,總投資387億元,規(guī)劃月產(chǎn)能4萬片。
看到如此多的晶圓項目上馬,產(chǎn)業(yè)界出現(xiàn)了關(guān)于投資過熱的擔(dān)憂。清華大學(xué)微電子所教授魏少軍指出:“從供需缺口和貿(mào)易逆差來看,我們自給率只有13.5%,從產(chǎn)能總量上看,未超出預(yù)期,不存在產(chǎn)能過剩問題;但布局分散,無法呈現(xiàn)規(guī)模效應(yīng),局部地區(qū)和局部技術(shù)節(jié)點上確實可能出現(xiàn)局部產(chǎn)能過剩。”
“從中國大陸晶圓廠財報中可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)前企業(yè)的營收主要來自55納米及以上的工藝節(jié)點。”半導(dǎo)體專家莫大康告訴記者。業(yè)界專家對中國大陸集成電路制造的普遍看法,是落后世界領(lǐng)先水平兩代以上。尤其是先進(jìn)成熟工業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重不足。
在國內(nèi)集成電路市場需求中,28納米及以下IC產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)55%的份額。而中國大陸集成電路制造的總體產(chǎn)能雖占全球的14.6%,但在28nm以下的產(chǎn)能僅占全球的1.4%。從財報上看,國內(nèi)規(guī)模最大的中芯國際2016年銷售總額達(dá)到29億美元,收入同比上升30.3%。其28納米工藝在公司營收中占比已經(jīng)提升至3.5%,預(yù)計今年將提升到7%~9%。
本次產(chǎn)能的增加以相對高端的工藝為主。新擴張的產(chǎn)能將有效滿足中國集成電路設(shè)計業(yè)龐大的需求。而Gartner指出,未來5年內(nèi),一些國際化無廠半導(dǎo)體企業(yè)也可能將多達(dá)50%的晶圓采購需求轉(zhuǎn)向中國代工廠。制造業(yè)顯然將成為帶動中國IC產(chǎn)業(yè)快速成長的重要驅(qū)動力。
封裝測試:向高端邁進(jìn)腳步加快
日前,國內(nèi)最大的封測企業(yè)長電科技發(fā)布了其2016年的公司財報,實現(xiàn)營收191.55億元,同比增長77.24%。其中最令人關(guān)注的消息是,長電科技于2016年5月完成并購的星科金朋實現(xiàn)了大幅減虧,凈利潤-6.2億元,同比減虧1.34億元,并表虧損2.5億元。這顯示長電科技于2015年年初開始啟動的這項“蛇吞象”式的行動進(jìn)展相對順利。星科金朋2013年營收為15.99億美元,在全球封測領(lǐng)域排名第四,而長電科技則只有8.5億美元,排名第六。
盤點近年來中國封測領(lǐng)域的整并行動,不止長電科技一家。2015年通富微電出資約3.7億美金收購超威半導(dǎo)體(AMD)旗下的蘇州廠和馬來西亞檳城廠。AMD蘇州和AMD檳城主要從事高端集成電路封測業(yè)務(wù),主要產(chǎn)品包括CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、APU(加速處理器)以及Gaming Console Chip(游戲主機處理器)等。2014年,華天科技4200萬美元收購美國FCI。FCI是美國一家提供先進(jìn)晶圓封裝代工的企業(yè),其晶圓級封裝技術(shù)與天水華天具有很強的技術(shù)互補性。
這一系列并購行動反映,“中國封測產(chǎn)業(yè)朝向高端市場邁進(jìn)的腳步正在加快。” 中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路分會副理事長兼秘書長于燮康表示。在IC產(chǎn)業(yè)鏈中,初期的封測業(yè),技術(shù)和資金門檻相對較低,屬于產(chǎn)業(yè)鏈中的“勞動密集型”。由于我國發(fā)展集成電路封裝業(yè)具有成本優(yōu)勢,封測業(yè)發(fā)展相對較早。封測業(yè)長期占據(jù)我國IC產(chǎn)業(yè)的半壁江山。
根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)企業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),在2001~2010年間封測業(yè)每年的增長率均高于8%。正是因為技術(shù)與資金門檻較低,我國的封測從業(yè)企業(yè)多,企業(yè)分布較廣,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,不僅擁有長電科技、通富微電、天水華天這樣的第一梯隊的企業(yè),也有具備一定技術(shù)創(chuàng)新能力、成長較快的中等規(guī)模的第二梯隊企業(yè),該類企業(yè)主要優(yōu)勢在低成本和高性價比;第三梯隊是技術(shù)和市場規(guī)模均較弱的小型企業(yè),缺乏穩(wěn)定的銷售收入,但企業(yè)數(shù)量卻最多。
不過,這些年來隨著智能手機、平板電腦、移動電視等智能消費電子產(chǎn)品的強勁市場需求,對芯片設(shè)計制造及封裝都提出了更高的要求。集成電路技術(shù)已由0.13微米、40納米發(fā)展到28 納米甚至14納米及以下,國內(nèi)封裝企業(yè)也必然要發(fā)展與之匹配的先進(jìn)封裝技術(shù),以滿足消費電子產(chǎn)品小型化、多功能、高密度、高可靠和低成本的要求。產(chǎn)業(yè)分化趨勢明顯,龍頭企業(yè)向高端演進(jìn)已是大勢所趨。
長電科技2015年聯(lián)合國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資基金、中芯國際以7.8億美元收購星科金朋,獲取了SiP、FoWLP等一系列先進(jìn)封裝技術(shù),如果能夠順利整合星科金鵬,導(dǎo)入新客戶,將有望比肩全球封測龍頭“日月光+矽品”。
通富微電較早切入汽車電子產(chǎn)品封測領(lǐng)域,經(jīng)過十多年的積累,已經(jīng)具備獨特的產(chǎn)品技術(shù)工藝和大規(guī)模生產(chǎn)能力。公司的汽車電子產(chǎn)品以發(fā)動機的點火模塊、引擎的控制單元、控制電路、霍爾傳感器、加速度傳感器等為主。收購AMD蘇州、檳城兩廠股權(quán)后,兩廠先進(jìn)的倒裝芯片封測技術(shù)和通富微電原有技術(shù)互補,將提升先進(jìn)封裝銷售收入占比。
華天科技在昆山、西安、天水三地布局,其中昆山廠,主攻高端技術(shù),在并購FCI后,將主營晶圓級高端封裝,營收能力也可實現(xiàn)較大提升。
商業(yè)模式:是否發(fā)展IDM有爭議
在對產(chǎn)業(yè)狀況進(jìn)行大致梳理之后,中國IC應(yīng)采取何種模式方能更好地發(fā)展呢?中國業(yè)界常有對于是否應(yīng)該發(fā)展IDM模式的爭論。從對中國集成電路產(chǎn)業(yè)上下游的帶動來看,制造環(huán)節(jié)是最明顯的。從本輪“國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”重點投資制造業(yè),以及大量投資涌入中國集成電路制造業(yè)的情況來看,整個業(yè)界也是相當(dāng)看好以Foundry為代表的制造模式,甚至將幾大晶圓代工廠作為推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
隨著半導(dǎo)體制造向著先進(jìn)工藝持續(xù)前進(jìn),高額的投入促使越來越多的半導(dǎo)體公司采用輕晶圓或無晶圓廠模式,促進(jìn)了對晶圓代工的需求。臺積電就是憑借晶圓代工異軍突起,在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長相對平緩的環(huán)境中,營收始終保持雙位數(shù)成長,去年的毛利率及營業(yè)利益率更創(chuàng)20年來新高。
業(yè)界對晶圓代工也是一直保持樂觀態(tài)度。根據(jù)全球半導(dǎo)體聯(lián)盟(GSA)與市場研究公司IC Insights的調(diào)查報告,在2013年~2018年間,由晶圓代工廠制造芯片的年復(fù)合增長率可達(dá)到11%,比IC市場的年增長率高1倍以上。Semico研究公司總裁Jim Feldhan預(yù)測,2016年全球晶圓代工市場預(yù)計增長6%,而2017年將提高到10%。
魏少軍卻指出了中國的集成電路產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)性缺陷,即制造與設(shè)計資源的失配。中國的制造業(yè)為海外客戶代工,中國的設(shè)計業(yè)卻需要使用海外的資源制造。“代工模式一直主導(dǎo)著中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但未來10到15年的發(fā)展是否還由這一模式主導(dǎo)值得探討。”他表示。
從業(yè)界來看,IDM模式正在重新開始受到重視。蘋果、華為等系統(tǒng)公司開始開發(fā)自己的芯片產(chǎn)品。莫大康告訴記者,IDM模式的優(yōu)勢在于能夠完全掌控一個IC產(chǎn)品產(chǎn)出的全部過程,包括那些專有技術(shù),不易被競爭對手竊取,尤其是采用IDM模式的企業(yè)容易成為產(chǎn)業(yè)龍頭,強力帶動中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在中國尤其重視的存儲器產(chǎn)業(yè)上,IDM模式是值得考慮的??v觀全球存儲器龍頭,三星、SK海力士、美光等毫無例外都是IDM廠商,產(chǎn)業(yè)鏈布局完善。“主流存儲器,不管是DRAM還是NAND,拼的都是先進(jìn)工藝和規(guī)模。我國臺灣地區(qū)在存儲器領(lǐng)域失敗,一個重要因素就是沒有打造出強大的IDM存儲器廠商。”
中國科學(xué)院微電子研究所所長葉甜春指出:“從模式上看,發(fā)展存儲產(chǎn)業(yè)一定要走IDM的模式,如果走虛擬IDM模式的話,必須是以資本為紐帶的產(chǎn)業(yè)鏈合作,這種模式也可以嘗試。”
但I(xiàn)DM模式的投入要遠(yuǎn)高于代工模式,顯然,要發(fā)展IDM模式,中國集成電路產(chǎn)業(yè)必須做好堅持打持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備。
區(qū)域布局:二線城市是亮點
在中國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程中,地方政府在資金和政策上推動一直發(fā)揮著重要的作用,在一定程度上某個地方政府對IC產(chǎn)業(yè)的積極態(tài)度甚至?xí)绊懼袊鳬C產(chǎn)業(yè)的區(qū)域布局。在國務(wù)院發(fā)布《推進(jìn)綱要》之后,北京、上海、天津、安徽、甘肅、山東、湖北、四川等地陸續(xù)出臺了產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,同時這些省市也相繼成立了金額不等的集成電路產(chǎn)業(yè)基金。
北京市的重點在于設(shè)計和制造兩頭并舉,同時形成“北設(shè)計、南制造,京津冀協(xié)同發(fā)展”的產(chǎn)業(yè)空間布局。北京市發(fā)布的《北京市進(jìn)一步促進(jìn)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》,可以說是在國家版集成電路扶持政策之前的首個地方政策,同時成立300億元產(chǎn)業(yè)投資基金。
上海市的目標(biāo)是形成設(shè)計、制造、裝備材料、封裝測試聯(lián)動發(fā)展格局。2016年上海市下大力度先后開工了“中芯國際新建12英寸集成電路先進(jìn)工藝生產(chǎn)線”項目和“華力微電子二期12英寸集成電路先進(jìn)工藝生產(chǎn)線”兩個大型項目。在集成電路產(chǎn)業(yè)基金方向,基金總規(guī)模達(dá)到500億元,采用“1+1+3”模式:即100億元設(shè)計業(yè)并購基金;100億元裝備材料業(yè)基金;300億元制造業(yè)基金。
天津市則以濱海新區(qū)為載體,力圖在設(shè)計業(yè)上取得突破,規(guī)劃到2020年,集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展格局基本形成,重點推動開發(fā)區(qū)天大科技園、高新區(qū)軟件園、保稅區(qū)展訊科技園等產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
安徽合肥的特點是突出集成電路在終端行業(yè)中的應(yīng)用,如芯片在家電、顯示、汽車制造等企業(yè)中的應(yīng)用,其引進(jìn)我國臺灣地區(qū)晶圓廠力晶在合肥建廠,目標(biāo)即為生產(chǎn)顯示面板驅(qū)動IC。目前安徽合肥還在積極進(jìn)入存儲器生產(chǎn)陣營,并組建了合肥長鑫。
湖北武漢重點支持集成電路制造領(lǐng)域,包括存儲器,兼顧集成電路設(shè)計、封裝測試、裝備材料等環(huán)節(jié),設(shè)立了300億元集成電路產(chǎn)業(yè)基金。在產(chǎn)業(yè)集群上武漢重點推進(jìn)武漢光谷集成電路產(chǎn)業(yè)園、宜昌磁電子產(chǎn)業(yè)園建設(shè)。
江蘇南京的特點是重點突破。去年,南京以黑馬之姿吸引臺積電12英寸廠落戶,使南京一舉成為國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn),其中江北新區(qū)將成為南京集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要載體。南京市出臺《市政府關(guān)于加快推進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》及配套政策,提出到2020年全市集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入突破500億元,年均增幅60%以上,形成制造、設(shè)計和封裝測試等環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的目標(biāo)。
中國集成電路產(chǎn)業(yè)真正起步應(yīng)當(dāng)以2000年國務(wù)院“18號文”的發(fā)布為標(biāo)志,逐漸形成了以京滬蘇為第一梯隊(其中北京和上海以設(shè)計和制造為主,江蘇以封測為主),廣東、湖北、浙江、福建、陜西、四川、遼寧等地為次級梯隊的格局。不過隨著本輪集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱潮涌現(xiàn),除京滬等繼續(xù)領(lǐng)跑之外,一些二線城市表現(xiàn)突出,成為本輪集成電路產(chǎn)業(yè)熱潮的重要推手。
對此,莫大康認(rèn)為,如果從資金來源上劃分,當(dāng)前推進(jìn)中國IC產(chǎn)業(yè)的有三股力量:一是以大基金為代表的國家基金,二是企業(yè)或民間資本,三是地方基金。在這三者中,國家基金立足全國規(guī)劃,更有理性,而民間資本自會對市場負(fù)責(zé),關(guān)鍵是地方基金,既需要利用好它的力量,又需防止過于沖動。
從2000年至今,中國不止出現(xiàn)過一輪IC投資建設(shè)熱潮,除了北京、上海之外,很多二線城市都有建設(shè)晶圓廠不成功的經(jīng)歷。這與這些地方資金、人才、技術(shù)、專利等方面的不足有著重大的關(guān)系。希望在本輪IC熱中,隨著中國不同區(qū)域城市實力的增強,能夠取得不一樣的結(jié)果。
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