行業(yè)下行背后，國內(nèi)半導(dǎo)體的喜與憂

發(fā)布人：電巢時間：2022-10-30 來源：工程師

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前言

今年以來，半導(dǎo)體行業(yè)狀態(tài)日趨低迷。

Omdia發(fā)布最新報告顯示，2022年Q2半導(dǎo)體市場收入首次下滑，相比2022年第一季度下降1.9%。

世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織（WSTS）在最新報告中，將今年的芯片銷量增速預(yù)期從此前的16.3%下調(diào)至13.9%，并且預(yù)計2023年芯片銷量僅增長4.6%，為2019年以來的最低增速。

根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，今年上半年我國集成電路產(chǎn)量合計為1661億塊，同比下滑6.3%，為2009年以來同比增速首次轉(zhuǎn)負(fù)。

不同于過去兩年行業(yè)經(jīng)歷全面缺芯困境時，市場呈現(xiàn)出的景氣上行局面，當(dāng)下的境況相反，顯得緊張而復(fù)雜。

半導(dǎo)體是具備明顯周期成長屬性的行業(yè)，井噴過后，供需關(guān)系發(fā)生變化，行業(yè)進(jìn)入下行周期成為一個必然趨勢，同時還疊加了全球經(jīng)濟(jì)放緩及科技戰(zhàn)的宏觀背景。

多重因素的共同作用，正在抑制整體市場的發(fā)展?！鞍雽?dǎo)體行業(yè)凜冬將至”，成了從業(yè)者常掛嘴邊的一句話。

就目前并不明朗的行業(yè)境況，國內(nèi)半導(dǎo)體將面臨哪些挑戰(zhàn)與機(jī)遇，本土廠商與從業(yè)者如何做出反應(yīng)，是值得梳理與思考的問題。

1美步步緊逼，加劇國內(nèi)半導(dǎo)體困境？

2022年進(jìn)入Q3以來，美針對中國的芯片“制裁令”不斷加碼，芯片領(lǐng)域與EDA領(lǐng)域都遭到不同程度的“封鎖”，致使我國半導(dǎo)體在行業(yè)“遇冷”的困境中又平添一層危機(jī)。

先是美國總統(tǒng)拜登于8月9日簽署《2022芯片與科學(xué)法案》，試圖逼迫芯片企業(yè)“站隊”，限制國外半導(dǎo)體大廠在中國的投資發(fā)展。

8月12日，美國商務(wù)部又發(fā)布公告，宣布對包括半導(dǎo)體在內(nèi)的四項技術(shù)設(shè)立新的出口管制，其中美對EDA工具實行出口管制的消息尤其受業(yè)內(nèi)關(guān)注。

其后在8月31日，芯片巨頭NVIDIA和AMD同時發(fā)布公告稱，收到美官方通知對中國出口高端芯片需要新的出口許可，限制類型包括英偉達(dá)的A100和H100，及AMD的MI250人工智能芯片。

圖源：英偉達(dá)公告截圖

這一系列事件進(jìn)一步印證的事實是，芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)并不僅僅是一個市場問題，由于行業(yè)的特殊性，各國逐漸開始把實現(xiàn)芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的安全和彈性，與國家發(fā)展聯(lián)系起來并展開競爭，而中國大陸目前并不占優(yōu)勢。

那么，面對拜登政府的重重掣肘，國內(nèi)半導(dǎo)體發(fā)展會受到何種程度的制約？短期內(nèi)將產(chǎn)生什么影響呢？

· 先進(jìn)工藝需求可延緩，國產(chǎn)EDA迎機(jī)遇

本輪制裁涉及到EDA領(lǐng)域，引發(fā)熱議的原因并不復(fù)雜。EDA軟件在芯片產(chǎn)業(yè)中不可或缺，被稱為“芯片之母”，芯片工程師要完成電路設(shè)計、版圖設(shè)計等工作，必須依靠EDA軟件工具，其貫穿整個集成電路生產(chǎn)流程，如芯片設(shè)計、制造及封測等各個環(huán)節(jié)，位于產(chǎn)業(yè)鏈上游。

圖源：國聯(lián)證券《EDA行業(yè)研究報告》

2019年，美國商務(wù)部將當(dāng)時躋身全球芯片設(shè)計公司前五的中國企業(yè)華為海思列入實體清單，即華為被美國拉入技術(shù)黑名單，導(dǎo)致其無法使用最新5nm的EDA軟件設(shè)計海思麒麟芯片，此事件后，如何提升芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域的戰(zhàn)略自主性愈加受到國家和中國企業(yè)的重視。

但中國近年來在中高端芯片領(lǐng)域高度依賴進(jìn)口，自身研發(fā)實力與海外大廠之間始終存在較大差距。

國內(nèi)市場長期被海外EDA三巨頭Cadence（美）、Synopsys（美）、Siemens EDA（德）統(tǒng)治。中國企業(yè)僅占據(jù)不到10%的市場份額，只能在夾縫中生存。

圖源：國聯(lián)證券《EDA行業(yè)研究報告》

因而當(dāng)時封鎖消息一出，業(yè)內(nèi)即有人擔(dān)憂國內(nèi)半導(dǎo)體發(fā)展將嚴(yán)重受限。但據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，90%的應(yīng)用目前尚不需要先進(jìn)制程工藝，且先進(jìn)制程工藝每一個節(jié)點(diǎn)的發(fā)展都需要投入更多時間與成本，這給國內(nèi)半導(dǎo)體發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)提供了追趕的空間。

從 65nm 到 5nm 時代，不同工藝設(shè)計芯片的成本情況

IBS 數(shù)據(jù)

業(yè)內(nèi)專家亦有表示，從技術(shù)角度看，中國企業(yè)通過系統(tǒng)能力的提升，可以把芯片的制造要求降低2到3代甚至更高，大大延緩對先進(jìn)工藝的需求。

· 高端GPU斷供，加速國產(chǎn)GPU步伐

美國是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的誕生地，1980年以來產(chǎn)業(yè)逐漸走向全球分工，但美迄今為止仍占據(jù)半壁江山。

據(jù)IC Insights統(tǒng)計，2021年全球半導(dǎo)體市場份額中，美國的半導(dǎo)體IC設(shè)計企業(yè)占據(jù)市場份額的68%。英偉達(dá)、AMD、高通、賽靈思等企業(yè)占據(jù)了全球CPU、GPU、FPGA的主要市場份額，并建立起牢固的專利壁壘。

此次英偉達(dá)和AMD公告中出口受限的芯片，即是業(yè)界公認(rèn)技術(shù)與商業(yè)壁壘皆為最高的GPU芯片類型——處理器芯片，近年來被廣泛用于服務(wù)器端的密集型數(shù)據(jù)處理，同時也應(yīng)用于汽車、人工智能、邊緣計算等領(lǐng)域。

美變相斷供我國高端GPU芯片，影響程度其實和EDA被禁異曲同工。

據(jù)業(yè)內(nèi)專家表示，此次斷供或?qū)⒂绊懙絿鴥?nèi)專注于人工智能應(yīng)用和自動駕駛等領(lǐng)域的廠商，因為國內(nèi)處理器廠商的產(chǎn)品性能在短期內(nèi)達(dá)不到應(yīng)用水準(zhǔn)，相關(guān)廠商可能面臨缺貨風(fēng)險。

但根據(jù)消息，英偉達(dá)在公告之后拿到了一份出口許可——英偉達(dá)A100芯片和其即將推出的H100芯片，都可以再向中國供一年。

這將給到國內(nèi)GPU公司一段緩沖的時間，來精進(jìn)自己的產(chǎn)品。事實上，今年8月，壁仞科技就已發(fā)布了首款通用GPU芯片BR100系列，部分指標(biāo)已能夠比肩英偉達(dá)產(chǎn)品。本土亦有不少公司正在全力追趕，以加速縮小差距。

“斷供”正在為本土廠商敲響警鐘，“造不如買”的時代過去，加快國產(chǎn)化替代進(jìn)程勢在必行，這也意味著機(jī)遇來臨，對我國芯片產(chǎn)業(yè)是個利好。

2國產(chǎn)化替代：道阻且長，行則將至

在全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速與國際形勢變化的雙重壓力下，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主研發(fā)迫切性和必要性進(jìn)一步加深。但就國內(nèi)當(dāng)下的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)狀況而言，國產(chǎn)替代之路面臨著艱難挑戰(zhàn)。

最為凸顯的，必然是技術(shù)上的劣勢。

中國在半導(dǎo)體的設(shè)計和制造鏈條中起步較晚，積累相對薄弱。產(chǎn)品主要集中在半導(dǎo)體材料、晶圓制造和封裝測試等中低端領(lǐng)域，半導(dǎo)體產(chǎn)能主要集中在28納米以上的成熟制程。技術(shù)水平與先進(jìn)國家差距較大，這直接導(dǎo)致我國需要大量進(jìn)口中高端半導(dǎo)體產(chǎn)品。

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率不足20%。而短時間內(nèi)，本土企業(yè)難以縮短與海外廠商之間的技術(shù)差距。

其次，國產(chǎn)化替代進(jìn)程的加速，需要終端應(yīng)用廠商們的信任與支持，協(xié)同推動國產(chǎn)芯片的技術(shù)迭代和性能改進(jìn)。

此前EDA受限引發(fā)熱議時，就有從業(yè)者接受媒體采訪表示，大量IC設(shè)計與制造企業(yè)因為長期使用國際巨頭的產(chǎn)品，已形成一定的用戶黏性，外加廠商對國內(nèi)外EDA產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展水平的固有認(rèn)知，一定程度上給EDA工具的國產(chǎn)替代帶來阻力。

國產(chǎn)GPU發(fā)展也面臨同樣的問題，出于對性能和功耗方面的考慮，以及對海外進(jìn)口芯片的依賴，國內(nèi)高端GPU用戶對國產(chǎn)GPU的接納度也不高。

所以，當(dāng)前中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于內(nèi)外交困的重要時期，本土企業(yè)想要擴(kuò)大市場份額，未來需要更多的資金投入和專業(yè)人才培養(yǎng)，以及更長時間的技術(shù)積累和沉淀。

還有關(guān)鍵一點(diǎn)，未來中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍有可能進(jìn)一步受到國際政治的影響，尤其是來自美國的打壓。

近年來，美國針對其本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展相繼出臺了不少扶持政策，同時也在積極游說韓國、日本、中國臺灣省，試圖組建芯片四方聯(lián)盟，以控制全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。

美國的步步封鎖以及在科技霸權(quán)方面的動作都不容小覷，同時也不必過分擔(dān)憂。外部形勢的動蕩，將使中國自主掌握尖端科技的決心更加堅定，本土企業(yè)機(jī)遇廣闊。

我們從以下幾方面做簡單分析。

一是從國家戰(zhàn)略層面，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有望得到更多扶持政策。其實國內(nèi)近年來一直在不斷出臺政策以推動國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，此前從稅收和經(jīng)費(fèi)支持等角度鼓勵芯片和集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，今年“十四五規(guī)劃”發(fā)布，其中也提到，將大力攻關(guān)集成電路領(lǐng)域，著力解決高端芯片基礎(chǔ)元器件等“卡脖子”問題，加快自主創(chuàng)新步伐。

二是從市場資源來看，本土企業(yè)將有極大空間逐步奪回國內(nèi)市場。例如，出于供應(yīng)鏈安全的考慮，一些中國芯片設(shè)計公司近幾年已有優(yōu)先考慮國內(nèi)供應(yīng)商的趨勢。

加上美國這輪密集的禁令和管制，國產(chǎn)替代必定會逐步深入，尤其當(dāng)下大部分電子產(chǎn)品暫時不必要用到先進(jìn)制程。IBS數(shù)據(jù)顯示，未來五年，先進(jìn)工藝的市場會不斷擴(kuò)大，但成熟工藝的市場份額仍會大于50%，對于中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，這其中還有很多發(fā)揮空間。

總而言之，中國與其他科技強(qiáng)國之間確有一道鴻溝，但并非不可逾越?？吹讲罹嗟耐瑫r，我們始終相信中國速度，根據(jù)彭博社匯編的最新數(shù)據(jù)，全球20家增長速度最快的芯片行業(yè)公司中，有19家都來自中國，這一數(shù)據(jù)相比去年的8家增長了137%。

未來10年，中國半導(dǎo)體或?qū)⒂瓉睃S金時期。對于國產(chǎn)替代進(jìn)程，我們應(yīng)當(dāng)持有“道阻且長，行則將至”的決心。

3芯片不慌，人才“荒”

與半導(dǎo)體行業(yè)目前呈現(xiàn)的低迷狀態(tài)相反，各國半導(dǎo)體大廠對芯片人才的需求都較高漲。

尤其處于成長期的國內(nèi)企業(yè)，對行業(yè)人才更是求賢若渴。據(jù)《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展報告（2020-2021年版）》顯示，預(yù)計到2023年前后，全行業(yè)人才需求規(guī)模將達(dá)到76.65萬人左右，人才缺口將超過20萬人。

獵聘發(fā)布的《2022上半年中高端人才就業(yè)趨勢報告》指出，近年市場前景較好的行業(yè)如電子技術(shù) / 半導(dǎo)體 / 集成電路頗具競爭力，招聘平均年薪為25.48萬。

人才解決方案公司翰德發(fā)布的《2022人才趨勢報告》也顯示，2022年跳槽薪酬漲幅榜上，半導(dǎo)體行業(yè)薪水漲幅超過了50%，位居首位。

國產(chǎn)化替代進(jìn)程的加速必然離不開人才的支撐，本土企業(yè)想要提高自研能力，完善產(chǎn)品性能，也需要不斷吸納高端人才。

但目前行業(yè)中高端人才增速，還無法滿足需求增長。近兩年來，包括清華大學(xué)、北京大學(xué)、華中科技大學(xué)在內(nèi)的14所高校都在著手培養(yǎng)芯片人才，不少企業(yè)也積極與高校展開項目合作和教學(xué)合作，對芯片人才進(jìn)行定向培養(yǎng)。長期來看，半導(dǎo)體行業(yè)人才培養(yǎng)與儲備仍是企業(yè)、高校未來的重點(diǎn)目標(biāo)之一。