【深度報(bào)告】半導(dǎo)體國產(chǎn)化良機(jī)顯現(xiàn) 全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移深入

時(shí)間:2017-07-18

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了兩次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移, 第一次是從美國向日本的轉(zhuǎn)移, 第二次是從美日向韓臺(tái)的轉(zhuǎn)移, 我們研究發(fā)現(xiàn), 這兩次轉(zhuǎn)移都與新興終端市場的興起有關(guān)。從美國到日本的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移伴隨著家電市場的興起,從美、日向韓、臺(tái)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移則伴隨著 PC 市場的興起。

任何產(chǎn)品都要經(jīng)歷創(chuàng)新——成熟——標(biāo)準(zhǔn)化這一生命周期,半導(dǎo)體也不例外。與產(chǎn)品生命周期相應(yīng)的是,行業(yè)的發(fā)展遵循技術(shù)密集型——資本密集型——?jiǎng)趧?dòng)力密集型的轉(zhuǎn)變路徑。產(chǎn)品創(chuàng)新階段以技術(shù)壟斷和產(chǎn)品差別為特征,行業(yè)表現(xiàn)為技術(shù)密集型;而到了成熟階段,技術(shù)基本穩(wěn)定繼而投入減少,而資本和管理要素的投入增加,行業(yè)表現(xiàn)為資本密集型;最后產(chǎn)品到了標(biāo)準(zhǔn)化階段,成本控制成為競爭力的主要約束,行業(yè)就表現(xiàn)為勞動(dòng)密集型。

行業(yè)不同階段生產(chǎn)要素的密集性發(fā)生改變,使得各個(gè)國家與地區(qū)的競爭力發(fā)生改變。在創(chuàng)新階段,創(chuàng)新國因?yàn)榧夹g(shù)優(yōu)勢有明顯的競爭力;而到了成熟和標(biāo)準(zhǔn)化階段,創(chuàng)新國需要利用其它國家在資本、勞動(dòng)力領(lǐng)域的優(yōu)勢保證產(chǎn)品的競爭力,并開拓新的市場,從而催生了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的原動(dòng)力。

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產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的原動(dòng)力

美國是半導(dǎo)體芯片的發(fā)源地,美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直保持著在全球的領(lǐng)先地位,其半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與升級(jí)就伴隨著設(shè)計(jì)與制造的分離、制造的轉(zhuǎn)移。美國最初通過硅谷平臺(tái),匯集各領(lǐng)域的人才與資源,儲(chǔ)備研發(fā)實(shí)力,開發(fā)出電腦等跨時(shí)代的產(chǎn)品,借由終端產(chǎn)品的創(chuàng)新,帶動(dòng)半導(dǎo)體的需求成長。

到了成熟階段,技術(shù)基本穩(wěn)定,美國意識(shí)到其生產(chǎn)方面的效率不高,核心競爭力在于IC設(shè)計(jì)等高技術(shù)密集環(huán)節(jié),開始主動(dòng)將生產(chǎn)線外搬,采用委外代工的模式,將資本密集型和勞動(dòng)密集型的生產(chǎn)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)交日本、臺(tái)灣、韓國等具備資本與勞動(dòng)力優(yōu)勢的國家和地區(qū)。這就意味著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移一般從組裝和制造等勞動(dòng)密集型的環(huán)節(jié)最先開始,其次是資本密集型產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,而技術(shù)密集型的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)則由美國保留。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要經(jīng)歷了兩次大的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,第一次是從美國向日本的轉(zhuǎn)移,第二次是美國、日本向韓國、臺(tái)灣的轉(zhuǎn)移。美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向外轉(zhuǎn)移也可以看做是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球的擴(kuò)展。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶來了日本等國家在DRAM制造的反超,但美國之后又開始將中心投入新一輪技術(shù)的開發(fā)中,也意味著新一輪周期開始。美國將重點(diǎn)投向著重設(shè)計(jì)的ASIC和MPU,確保新技術(shù)持續(xù)處于領(lǐng)先地位,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),并借此又重回霸主地位。

總之,美國擁有最先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù),可以根據(jù)國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)有選擇的保留最核心、盈利能力最強(qiáng)的環(huán)節(jié)——在IC設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,美國占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。對(duì)美國而言,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移是有意為之,也是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必然要求和結(jié)果。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移伴隨著新興終端市場的興起

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了兩次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,第一次是從美國向日本的轉(zhuǎn)移,第二次是從美日向韓臺(tái)的轉(zhuǎn)移,我們研究發(fā)現(xiàn),這兩次轉(zhuǎn)移都與新興終端市場的興起有關(guān)。從美國到日本的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移伴隨著家電市場的興起,從美、日向韓、臺(tái)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移則伴隨著PC市場的興起。我們分析,這是因?yàn)樾屡d終端市場興起帶來了技術(shù)的變化(創(chuàng)新或升級(jí))、產(chǎn)業(yè)鏈的變化,造就了行業(yè)重新洗牌的機(jī)會(huì)。承接地若能主動(dòng)抓住商機(jī),制定正確的策略,發(fā)揮自身的比較優(yōu)勢,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移將應(yīng)運(yùn)而生。

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全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈變遷與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移

從美國到日本的第一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,是美國將裝配產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到日本,日本從裝配起家學(xué)習(xí)美國半導(dǎo)體技術(shù),并將半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新性地與家電產(chǎn)業(yè)進(jìn)行對(duì)接的過程,由此日本家電產(chǎn)業(yè)與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成了良性互動(dòng),孵化了索尼、東芝等系統(tǒng)廠商。

80年代電子產(chǎn)業(yè)從家電進(jìn)入PC時(shí)代,催生了對(duì)DRAM的需求,日本憑借在家電時(shí)代的技術(shù)積累和出色的生產(chǎn)管理能力,實(shí)現(xiàn)DRAM的大規(guī)模量產(chǎn),并實(shí)現(xiàn)反超美國,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的繁榮持續(xù)了將近20年(1970-1990年)。

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美日半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)變遷圖

從美日向韓臺(tái)的第二次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移則與PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。第二次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移一方面表現(xiàn)為存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)從美國轉(zhuǎn)向日本后又開始轉(zhuǎn)向了韓國,另一方面也表現(xiàn)為IDM模式以外產(chǎn)生了單獨(dú)的設(shè)計(jì)公司(fabless)與逐漸獨(dú)立出來的晶圓代工(foundry)環(huán)節(jié),臺(tái)灣切入晶圓代工環(huán)節(jié),并由此孵化IC設(shè)計(jì)公司,實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從美日向臺(tái)灣的轉(zhuǎn)移。

存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)移主因PC產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)DRAM技術(shù)不斷升級(jí),日本經(jīng)濟(jì)泡沫無力投資、技術(shù)升級(jí)落后于韓國;制造環(huán)節(jié)晶圓代工獨(dú)立出來則主因90年代PC的廣泛應(yīng)用與普及,IC產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入以客戶為導(dǎo)向的階段,ASIC(為專門目的而設(shè)計(jì)的集成電路)應(yīng)運(yùn)而生,專門負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的公司誕生,與制造分離。因此我們認(rèn)為從美日到韓國的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,與技術(shù)升級(jí)有關(guān);而制造環(huán)節(jié)從美日向臺(tái)灣的轉(zhuǎn)移,則與設(shè)計(jì)、制造、封測這一產(chǎn)業(yè)鏈分工模式取代傳統(tǒng)IDM模式的變化有關(guān)。

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韓臺(tái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)變遷圖

我們對(duì)兩次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的原因進(jìn)行總結(jié),雖然每次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的發(fā)生都是天時(shí)、地利、人和的共同結(jié)果,但其中還是可以總結(jié)出一個(gè)共同的規(guī)律,那便是伴隨著新興終端市場興起帶來的技術(shù)變化或是產(chǎn)業(yè)鏈變化,這可以參考下圖的歸納。

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全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移原因分析

此外,我們研究還發(fā)現(xiàn),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移一般先從勞動(dòng)密集型開始,例如承接美國外包的組裝、封裝和測試等產(chǎn)業(yè)。對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)有了一定的積累后,若承接地能抓住電子產(chǎn)業(yè)終端市場興起的半導(dǎo)體需求(如日本抓住了家電市場的需求,韓國和臺(tái)灣則抓住了PC時(shí)代的機(jī)遇),政府制定正確的策略、選擇正確的切入點(diǎn)、進(jìn)行資本的密集投資(韓國和臺(tái)灣由于兩地資金實(shí)力、市場空間、產(chǎn)業(yè)形態(tài)等的不同,選擇了不同的切入點(diǎn),韓國選擇了標(biāo)準(zhǔn)化程度高、周期性強(qiáng)的存儲(chǔ),而臺(tái)灣則選擇以外銷為主,承接美國Fabless的代工訂單),以此恰當(dāng)把握自身的優(yōu)勢,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展,從勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向資本密集型產(chǎn)業(yè)過渡,這個(gè)過程也伴隨著技術(shù)積累的逐步增厚。

家電產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)民用半導(dǎo)體需求興起,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從美轉(zhuǎn)向日

70年代到90年代是日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的興盛時(shí)期,前后持續(xù)30年左右。70年代至、80年代中期,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起,源于日本消化吸收美國軍工起家的半導(dǎo)體技術(shù),成功將半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用于家電市場;80年代后期和90年代日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的繁榮源于PC產(chǎn)業(yè)發(fā)展,存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)從美國轉(zhuǎn)向日本,并且日本成功反超美國。

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美日電視機(jī)產(chǎn)量比較

70年代不同于美國軍工帶動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,日本作為二戰(zhàn)戰(zhàn)敗國,軍事項(xiàng)目被全面禁止,日本轉(zhuǎn)而采用“民用家電帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的策略,利用家電市場容量大、技術(shù)壁壘低、價(jià)格有優(yōu)勢的特點(diǎn),切入半導(dǎo)體市場。日本從收音機(jī)以及數(shù)字視像設(shè)備等民用設(shè)備入手,在初期避開了與美國的競爭,并成功占據(jù)全球家電市場首位。同時(shí)抓住家電市場興起帶動(dòng)的半導(dǎo)體需求,成就了東芝、索尼、日立這類系統(tǒng)廠商,不僅成為全球家電市場的龍頭,也躋身全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的前列。

70年代是日本家電產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的階段,日本電視機(jī)產(chǎn)量甚至超過了美國;70年代也是日本半導(dǎo)體迅速成長的階段,1975年日本半導(dǎo)體產(chǎn)值達(dá)12.8億美元,市場份額達(dá)21%,相比美國的36.4億美元,亦是非常重要的半導(dǎo)體生產(chǎn)國。

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日本1975年半導(dǎo)體產(chǎn)值份額達(dá)21%

日本憑借在家電領(lǐng)域的深耕,對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)有了一定的積累。在美國進(jìn)行DRAM產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的時(shí)候,日本成為最合適也最有能力承接的國家。存儲(chǔ)芯片作為標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的產(chǎn)品,發(fā)展初期對(duì)技術(shù)要求尚低,得益于“VLSI計(jì)劃”,日本憑借其出色的生產(chǎn)管理能力及對(duì)精細(xì)加工的擅長,成功大規(guī)模量產(chǎn)了存儲(chǔ)芯片。

80年代到90年代初期,日本通過DRAM生產(chǎn)優(yōu)勢和消費(fèi)電子的輸出一度超越了美國。美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)在于產(chǎn)品制造和企業(yè)管理:首先,生產(chǎn)方面的效率不高,新產(chǎn)品不能很好地轉(zhuǎn)化為市場上可信賴的產(chǎn)品;其次,企業(yè)間的橫向聯(lián)系較為松散,企業(yè)在關(guān)鍵性產(chǎn)品上的投入不足,重復(fù)性技術(shù)開發(fā)造成了巨大的資源浪費(fèi)。1983-1998年間,日本持續(xù)保持DRAM制程的領(lǐng)先,反超美國,市占率躍居全球首位。

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1980-2010年全球存儲(chǔ)行業(yè)市場份額變化

PC重塑半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從美、日轉(zhuǎn)向韓、臺(tái)

IBM公司于1981年推出了第一部型號(hào)為PC的個(gè)人桌上型計(jì)算器,標(biāo)志著PC時(shí)代的到來。PC出現(xiàn)以后的30年整個(gè)半導(dǎo)體市場基本圍繞PC發(fā)展,而這其中最重要的兩個(gè)組成就是半導(dǎo)體內(nèi)存(SemiconductorMemory)與微處理器(MicroProcessor)。PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就伴隨著內(nèi)存以及微處理器技術(shù)的不斷升級(jí)。

進(jìn)入90年代半導(dǎo)體行業(yè)依然遵循著摩爾定律前進(jìn),PC應(yīng)用越來越廣泛,功能越來越強(qiáng)大,這時(shí)軟件就起了決定性的作用,微軟Window操作系統(tǒng)大獲成功。奠定了其PC軟件霸主的地位,為之提供配套CPU等硬件產(chǎn)品的Intel隨之崛起。

此外,PC時(shí)代半導(dǎo)體產(chǎn)品的特性要求也發(fā)生了變化。從家電到消費(fèi)電子,產(chǎn)品差異化競爭使得芯片定制化程度更高,IC產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入以客戶為導(dǎo)向的階段。一方面標(biāo)準(zhǔn)化功能的IC已難以滿足整機(jī)客戶對(duì)系統(tǒng)成本、可靠性等要求,同時(shí)整機(jī)客戶則要求不斷增加IC的集成度,提高保密性,減小芯片面積使系統(tǒng)的體積縮小,

降低成本,提高產(chǎn)品的性能價(jià)格比,從而增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭力,得到更多的市場份額和更豐厚的利潤。另一方面,PC中除了微處理器和存儲(chǔ)是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品外,其他芯片均是非標(biāo)準(zhǔn)化的,造成了芯片之間信號(hào)傳遞的延遲和不穩(wěn)定。由于這兩個(gè)原因,IC設(shè)計(jì)公司興起,為客戶提供ASIC的設(shè)計(jì)服務(wù),以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化;同時(shí)將制造外包出去,形成了獨(dú)立的晶圓代工環(huán)節(jié)。

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PC崛起對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響

下面我們對(duì)這三類受益公司分別進(jìn)行分析,韓國的崛起和臺(tái)灣切入晶圓代工環(huán)節(jié)則對(duì)應(yīng)著第二次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移:

(1)擁有設(shè)計(jì)能力的美國半導(dǎo)體公司首先受益

PC產(chǎn)業(yè)興起,最大的受益者首先是擁有芯片設(shè)計(jì)能力的公司——芯片設(shè)計(jì)公司或者是IDM公司,它們直接對(duì)接下游需求。PC時(shí)代成就了美國芯片公司英特爾(IDM),可以說英特爾公司的成長基本就是PC行業(yè)的成長史。

1986-2000年,英特爾營收增長與全球PC出貨量都處于快速成長期,兩者基本保持著一致的趨勢;

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1986-2016年全球PC出貨量(百萬臺(tái))

2000-2011年隨著PC出貨增速的放緩,英特爾的營收成長放緩甚至出現(xiàn)衰退;

2012年之后PC出貨在衰退,但英特爾營收穩(wěn)中有升則主要受益于英特爾面向后PC時(shí)代轉(zhuǎn)型,如布局物聯(lián)網(wǎng)以及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器芯片等。

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1986-2016年英特爾營收(億美元)

(2)PC崛起催生DRAM需求,韓國抓住DRAM機(jī)遇

美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢主要是在技術(shù)密集型的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),而在制造環(huán)節(jié)美國卻沒有優(yōu)勢,反之,將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)能力一直是美國的弱勢。PC崛起催生了對(duì)DRAM的需求,初期階段美國強(qiáng)大的科研能力使其基本占據(jù)整個(gè)DRAM市場。

但是由于轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)的能力不高,1979年日本又由于VLSI計(jì)劃大獲成功搶先美國進(jìn)入64K-DRAM時(shí)代,DRAM市場份額逐漸被日本搶占。90年代由于日本經(jīng)濟(jì)泡沫,無力持續(xù)投資支持DRAM技術(shù)升級(jí)以及8寸晶圓廠的建設(shè),DRAM產(chǎn)業(yè)式微,而韓國抓住這一機(jī)遇,韓廠三星、海力士崛起,直到今天一直保持著全球的寡頭地位。

韓國從DRAM切入取得成功,是因?yàn)镈RAM行業(yè)具有標(biāo)準(zhǔn)化程度高、周期性強(qiáng)和技術(shù)更新快的三大特征:標(biāo)準(zhǔn)化程度高為后進(jìn)者提供彎道超車機(jī)會(huì):受益于DRAM模塊化變革,使其可以從計(jì)算機(jī)主板上獨(dú)立出來,成為具有標(biāo)準(zhǔn)化接口的模塊化產(chǎn)品(內(nèi)存條)。這就使得DRAM的使用者和生產(chǎn)商的關(guān)聯(lián)度降低,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度高,可替代性加強(qiáng)。生產(chǎn)能力可以彌補(bǔ)技術(shù)能力的差距,對(duì)后進(jìn)者是一個(gè)很好的切入點(diǎn)。

 

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DRAM市場周期性波動(dòng)大

周期性強(qiáng)要求企業(yè)具備規(guī)模優(yōu)勢。由于DRAM市場巨大,受供需變化的影響,其波動(dòng)性高于半導(dǎo)體全行業(yè)水平,生產(chǎn)者的收益就會(huì)隨之變化。在周期性低谷,小規(guī)模企業(yè)難以支撐,只有大型企業(yè)可以憑借規(guī)模優(yōu)勢降低成本,并且擁有足夠的資金支持,以度過低谷。

技術(shù)更新速度快需要持續(xù)的重資產(chǎn)投入。

終端市場對(duì)內(nèi)存容量要求不斷提升,根據(jù)摩爾定律的發(fā)展,技術(shù)進(jìn)步才能帶來產(chǎn)品成本的下降,DRAM技術(shù)升級(jí)非??欤枰掷m(xù)的資金投入以實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí),降低成本。

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DRAM技術(shù)持續(xù)升級(jí)

韓國選取DRAM,采用財(cái)團(tuán)主導(dǎo)的IDM模式搶占寡頭地位。正是由于這樣的發(fā)展特點(diǎn),DRAM行業(yè)更適合韓國財(cái)團(tuán)主導(dǎo)的IDM發(fā)展模式。標(biāo)準(zhǔn)化程度高促進(jìn)市場趨于完全競爭,成本和技術(shù)成為市場競爭的主導(dǎo)因素,韓國大財(cái)團(tuán)三星、現(xiàn)代和LG的IDM發(fā)展模式優(yōu)勢盡顯。憑借強(qiáng)大的資本優(yōu)勢,韓國半導(dǎo)體廠商持續(xù)大規(guī)模投入,逆勢擴(kuò)展產(chǎn)能形成規(guī)模效應(yīng),產(chǎn)品成本優(yōu)勢明顯;

另一方面,韓國為了搶占先機(jī),發(fā)展初期采用全面的“技術(shù)移植模式”,在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上采用“官產(chǎn)學(xué)”進(jìn)行合作研發(fā),極大得縮短了技術(shù)開發(fā)周期,最快速度追趕國際領(lǐng)先技術(shù)。而此時(shí),日本經(jīng)濟(jì)泡沫,無力投資8寸晶圓廠,給韓國的起飛帶來了機(jī)會(huì)。韓國大財(cái)團(tuán)的決策迅速,使韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展。在規(guī)模上,三星于1993年首度成為全球DRAM產(chǎn)量第一,在技術(shù)上,1997年,韓國領(lǐng)先世界開發(fā)出256MDRAM。此后,得益于亞洲金融危機(jī)后的景氣回升,韓國存儲(chǔ)芯片產(chǎn)業(yè)一飛沖天,至今仍牢牢占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先地位。

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韓國采用大財(cái)團(tuán)IDM模式發(fā)展DRAM產(chǎn)業(yè)

韓國存儲(chǔ)芯片雖起步晚于日本,但這些恰好免于和美國的直接競爭,又在日本衰退的時(shí)候趁勢崛起。同時(shí),韓國的大財(cái)團(tuán)模式使其存儲(chǔ)芯片行業(yè)不僅能抵御行業(yè)低谷,更能逆勢擴(kuò)展,其崛起過程中恰好經(jīng)歷了PC和智能手機(jī)兩輪的爆發(fā),存儲(chǔ)芯片市場規(guī)模在這過程中快速成長。以此而言,韓國發(fā)展存儲(chǔ)芯片可謂踩準(zhǔn)了每一個(gè)節(jié)奏,才成就了今天的霸主地位。

(3)PC帶動(dòng)ASIC發(fā)展,臺(tái)灣創(chuàng)新晶圓代工模式

ASIC在1980年代初出現(xiàn),ASIC得以發(fā)展的最根本原因是下游需求從家電轉(zhuǎn)向PC,相比家電產(chǎn)品,消費(fèi)電子產(chǎn)品定制化程度更高。美國大廠在標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品如DRAM、消費(fèi)品IC競爭不過日本的情況下,發(fā)揮美國在軟件技術(shù),CAD技術(shù)及創(chuàng)造性設(shè)計(jì)上的傳統(tǒng)優(yōu)勢發(fā)力于ASIC。

ASIC的出現(xiàn)解決了非標(biāo)準(zhǔn)化IC帶來的問題,讓IC設(shè)計(jì)更為方便。得益于1981年Daisy公司首先實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE),許多獨(dú)立的IC設(shè)計(jì)公司營運(yùn)而生,這類IC設(shè)計(jì)公司沒有自己的工廠,僅負(fù)責(zé)IC的設(shè)計(jì)(Fabless)。ASIC的出現(xiàn)推動(dòng)了IC產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步由IDM解構(gòu)為垂直分工形態(tài),將IC設(shè)計(jì)與制造分離。

臺(tái)灣企業(yè)進(jìn)入半導(dǎo)體生產(chǎn)的途徑,其一是適逢美國無晶圓廠的設(shè)計(jì)公司的興起,從代工(OEM加工)起步,面向本島及海外市場,第一條切入途徑取得成功。其二是以標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品為重點(diǎn),仿效日本和韓國以記憶體,特別以DRAM為生產(chǎn)重心,把競爭能力集中于投資規(guī)模,以及技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)的累積上,但最終以失敗告終。

第一條切入途徑的成功與臺(tái)灣“半導(dǎo)體教父”張忠謀發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化帶來的商業(yè)機(jī)遇息息相關(guān)。張忠謀在1987年準(zhǔn)確地在IDM與fabless之間的矛盾中找到利基所在,在臺(tái)灣當(dāng)局的幫助下成立臺(tái)灣積體電路公司,成為全世界第一家專業(yè)的晶圓代工公司,開創(chuàng)了新的半導(dǎo)體生產(chǎn)模式,將IC制造中最核心的晶圓代工獨(dú)立出來,構(gòu)成全球分工的一環(huán)。

臺(tái)灣半導(dǎo)體的崛起關(guān)鍵在于從制造環(huán)節(jié)切入,采用晶圓代工的模式,符合臺(tái)灣的競爭優(yōu)勢。臺(tái)灣基于島內(nèi)市場狹小,無力支撐產(chǎn)業(yè)成長,實(shí)施外向型半導(dǎo)體發(fā)展戰(zhàn)略,尋求國際市場,選擇從生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)切入,通過晶圓代工,承接全球加工合同,成功將產(chǎn)業(yè)引入島內(nèi)并成功發(fā)展壯大。同時(shí),制造分離可有效降低開發(fā)半導(dǎo)體元件之資金門檻,促成大量fabless型態(tài)的IC設(shè)計(jì)公司開始茁壯,進(jìn)而達(dá)成設(shè)計(jì)、制造、封測之完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,建立獨(dú)霸全球的半導(dǎo)體制造基地。

而第二條切入路徑的失敗使得臺(tái)灣與韓國走上不同的半導(dǎo)體發(fā)展之路,這不是臺(tái)灣自主選擇的結(jié)果,而是因?yàn)镈RAM不符合臺(tái)灣的競爭優(yōu)勢。首先是資金投入方面,DRAM產(chǎn)業(yè)講求技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模經(jīng)濟(jì),韓國可憑借財(cái)團(tuán)雄厚的資金實(shí)力促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,而以中小企業(yè)為主的臺(tái)灣廠商在籌資能力方面遠(yuǎn)不及三星、現(xiàn)代等大財(cái)團(tuán),因此在和韓廠競爭時(shí)始終處于劣勢。

其次,DRAM是周期性產(chǎn)業(yè),需要撐得住因景氣循環(huán)造成的巨額虧損,臺(tái)灣在經(jīng)過1995及1997年兩波DRAM價(jià)格崩盤后,因經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)過大遂漸漸退出此市場,寧可選擇利率、風(fēng)險(xiǎn)皆較低的晶圓代工作為發(fā)展方向。因此我們認(rèn)為承接地能否選取符合自身競爭優(yōu)勢的切入點(diǎn),在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的趨勢下自主抓住商業(yè)機(jī)遇,也是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中必不可少的一環(huán)。

智能手機(jī)時(shí)代醞釀著第三次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移?

蘋果在2008年推出iPhone3G,開啟了智能手機(jī)的新時(shí)代,智能手機(jī)的普及率迅速上升。處理器、RAM、ROM、基帶、射頻、攝像頭CMOS、電源管理IC等芯片蓬勃發(fā)展。處理器AP和Memory與手機(jī)應(yīng)用和用戶體驗(yàn)息息相關(guān),每代產(chǎn)品都在不斷提升;射頻前端則由于從2G、3G逐漸升級(jí)至全網(wǎng)通4G,單機(jī)的射頻需求量不斷增加;手機(jī)手機(jī)進(jìn)入存量競爭時(shí)代,拍照性能要求不斷提高,CMOS要求不斷提高,ISP先從CMOS中剝離內(nèi)臵到AP中,又因性能提升將ISP芯片獨(dú)立出來。

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2000-2016年全球智能手機(jī)出貨量(百萬臺(tái))

智能手機(jī)從增量時(shí)代逐漸進(jìn)入存量,結(jié)構(gòu)性升級(jí)持續(xù)促進(jìn)半導(dǎo)體的發(fā)展。我們認(rèn)為智能手機(jī)終端市場帶動(dòng)的半導(dǎo)體需求,首先最受益的是美國設(shè)計(jì)公司,這從歷史中已經(jīng)得到證明。高通公司的成長史基本就對(duì)應(yīng)著全球智能手機(jī)行業(yè)的成長,2009-2014年智能手機(jī)快速成長,高通營收也保持著相應(yīng)地強(qiáng)勁成長。

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2000-2016年高通營收(億美元)

另外,智能手機(jī)也造就了持續(xù)繁榮到今天的韓國、臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。韓國存儲(chǔ)廠商三星和海力士始終保持在全球龍頭的地位,臺(tái)灣則在IC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)培育了聯(lián)發(fā)科、在晶圓代工環(huán)節(jié)培育了臺(tái)積電、在封測環(huán)節(jié)培育了日月光+矽品等全球舉足輕重的半導(dǎo)體廠商。在2016年全球前10大半導(dǎo)體廠商中,美國占了4家,韓國占了2家,臺(tái)灣占了1家。

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2016年全球前十大半導(dǎo)體公司排名

我們在前面的討論中發(fā)現(xiàn),電子行業(yè)新興終端市場的興起都伴隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,家電興起對(duì)應(yīng)的是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從美國向日本的轉(zhuǎn)移,PC崛起形成了美國把控設(shè)計(jì)、DRAM生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到韓國、晶圓代工轉(zhuǎn)移到臺(tái)灣的全球產(chǎn)業(yè)鏈分工。

從這樣的歷史規(guī)律來看,智能手機(jī)終端市場的興起也極有可能孕育著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新一輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。大陸積極布局半導(dǎo)體,業(yè)界逐漸形成共識(shí),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在向大陸轉(zhuǎn)移。但業(yè)界對(duì)這一問題的分析普遍停留在現(xiàn)象,而不是深入到根本原因。我們在本節(jié)中對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象進(jìn)行分析,同時(shí)也深入分析半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向大陸轉(zhuǎn)移的根本動(dòng)力是否存在。

半導(dǎo)體投資升溫,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢彰顯

中國半導(dǎo)體需求旺盛,主要受益于大陸智能手機(jī)終端的興起,大陸智能手機(jī)品牌全球市場份額持續(xù)提升,2016年大陸品牌的智能手機(jī)出貨量達(dá)6.38億部,而全球智能手機(jī)出貨量為14.7億部。2016年大陸智能手機(jī)品牌的市場份額已經(jīng)從2013年的31%提升到了43%,儼然已成為全球最重要的智能手機(jī)生產(chǎn)地,催生了對(duì)半導(dǎo)體的強(qiáng)勁需求。

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大陸智能手機(jī)品牌全球市場份額持續(xù)提升

從需求來看,中國正成為全球最重要的半導(dǎo)體市場。從各地區(qū)市場占比來看,16年中國消費(fèi)的半導(dǎo)體價(jià)值已經(jīng)超過1千億美元,占全球總量的32%,超過了美國、歐洲和日本,成為全球最大的市場。

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中國半導(dǎo)體市場增速遠(yuǎn)高于全球(億美元)

從成長性來看,中國半導(dǎo)體市場同比增速持續(xù)高于全球。今年1月份中國半導(dǎo)體市場的同比增速略超20%,創(chuàng)下歷史新高,且高出全球半導(dǎo)體市場增速將近7個(gè)百分點(diǎn)。

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中國半導(dǎo)體消費(fèi)全球占比逐步提升(億美元)

而從供給來看,中國地區(qū)晶圓制造產(chǎn)能僅占全球10.8%;這種供需關(guān)系的明顯失衡使得中國市場成為半導(dǎo)體制造廠商的“兵家必爭之地”。

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2016年全球晶圓制造產(chǎn)能分布(千片/月,折合成8寸)

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2016年全球半導(dǎo)體消費(fèi)市場分布(產(chǎn)值,億美元)

本土供需失衡使得大陸正成為全球半導(dǎo)體制造投資的黃金圣地。根據(jù)SEMI預(yù)測,2017~2020年全球?qū)⒂?2座新的晶圓廠投入營運(yùn)。這62座晶圓廠中,7座是研發(fā)用的晶圓廠,而其他晶圓廠均是量產(chǎn)型廠房。以地理區(qū)來看,中國大陸2017-2020年將有26座新的晶圓廠投入營運(yùn),占新增晶圓廠的比重高達(dá)42%。而美國新增晶圓廠有10座,臺(tái)灣地區(qū)有9座,均未達(dá)到大陸地區(qū)新增晶圓廠房數(shù)量的一半。

 

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2017-2020年全球新增晶圓廠集中在大陸(座)

尤其是12寸晶圓廠,各國紛紛向中國祭出合作、插旗的策略,大陸本土廠商也奮起直追。

12寸晶圓廠成為全球半導(dǎo)體制造的主力軍:根據(jù)ICInsights統(tǒng)計(jì),2008年之前8寸(200mm)晶圓是IC制造主流,但2008年之后12寸(300mm)晶圓就已經(jīng)取而代之,2015年底12寸晶圓占據(jù)全球晶圓產(chǎn)能的比重已達(dá)63.1%。2017~2020年全球投入運(yùn)營的55座量產(chǎn)型晶圓廠外,有34座是12寸晶圓廠,預(yù)測2020年12寸晶圓占據(jù)全球晶圓產(chǎn)能的比重將增加至70%。

12寸晶圓廠產(chǎn)能持續(xù)向中國轉(zhuǎn)移:基于中國廣闊的市場,國際半導(dǎo)體制造巨頭紛紛在中國設(shè)廠。大陸地區(qū)12寸晶圓廠現(xiàn)有產(chǎn)能(按設(shè)計(jì)產(chǎn)能)為52.5萬片/月,約占全球12寸晶圓廠產(chǎn)能的12%?,F(xiàn)有產(chǎn)能中50%來自韓國廠商,30%來自大陸本土廠商,10%來自美國廠商,10%來自臺(tái)灣廠商。

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大陸現(xiàn)有12寸晶圓廠產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)

半導(dǎo)體制造產(chǎn)能向大陸轉(zhuǎn)移已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢,轉(zhuǎn)移的動(dòng)力一是來自國際廠商持續(xù)在大陸設(shè)廠,二是大陸本土廠商在政府和大基金的支持下,積極投資建廠。目前在建的12寸晶圓廠共10條,根據(jù)現(xiàn)有規(guī)劃,達(dá)產(chǎn)后將新增12寸產(chǎn)能65萬片/月,是現(xiàn)有產(chǎn)能的1.2倍。新增的12寸晶圓產(chǎn)能中,88%來自大陸晶圓廠,9%來自臺(tái)灣晶圓廠,3%來自美國晶圓廠。

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大陸在建12寸晶圓廠產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)

國家大基金的進(jìn)入,也在推動(dòng)中國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金簡稱為大基金,于14年正式成立,2015年底首期募資規(guī)模將近1400億,2016年底承諾投資項(xiàng)目將近40個(gè),承諾投資額將近700億。

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國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金)的成立與發(fā)展

隨著國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金的投入,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入投資密集期,從勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向資本密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變,而這是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移在承接國的通常表現(xiàn)。根據(jù)統(tǒng)計(jì),大基金重點(diǎn)投資了集成電路制造業(yè),預(yù)計(jì)大基金在集成電路制造環(huán)節(jié)的投資額不低于總規(guī)模的60%;占比其次高的是設(shè)計(jì)端,設(shè)計(jì)端投資占比不低于總規(guī)模的27%。國家重資投入制造端是因?yàn)橹圃焓钱a(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石,也是國家實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體自給率快速提升這一目標(biāo)的必然選擇。

截止2016年年底,國家大基金已經(jīng)投資了國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、制造、封測、設(shè)備四大領(lǐng)域的龍頭,分別為紫光集團(tuán)、中芯國際、長電科技、中微半導(dǎo)體,投資分別為100億人民幣、31億港元、3億美元、4.8億人民幣,總規(guī)模折合人民幣約150億元。

除了扶持龍頭企業(yè)外,大基金在設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域還扶持了一些特色企業(yè),如設(shè)計(jì)端的北斗(導(dǎo)航系統(tǒng)芯片)、珠海賽納(打印機(jī)芯片),制造端的士蘭微(8英寸產(chǎn)線)、三安光電(化合物半導(dǎo)體產(chǎn)線)。

在所有的投資領(lǐng)域中,大基金未來要重點(diǎn)推進(jìn)的有四大領(lǐng)域,包括了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中晶圓代工的先進(jìn)制程級(jí)和存儲(chǔ)器國產(chǎn)化兩大領(lǐng)域;另外還包括了推進(jìn)半導(dǎo)體發(fā)展的兩大技術(shù)手段,一是推進(jìn)高端芯片聯(lián)盟的“產(chǎn)學(xué)研用”融合;二是理性參與國際并購,通過資本運(yùn)作的手段引入國外的技術(shù)和人才,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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國家大基金關(guān)注的領(lǐng)域和環(huán)節(jié)

從產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的根本動(dòng)力看半導(dǎo)體能否成功向大陸轉(zhuǎn)移

新興終端孕育著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的根本原因,一是技術(shù)的變化,二是產(chǎn)業(yè)鏈的變化。國家從晶圓代工和存儲(chǔ)兩個(gè)角度發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),能否成功也主要是看能否抓住促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的技術(shù)變化和產(chǎn)業(yè)鏈變化這兩大商機(jī)。對(duì)存儲(chǔ)而言,主要是要抓住智能手機(jī)帶來的3DNANDFlash技術(shù)升級(jí)需求;對(duì)晶圓代工而言,產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生了利好大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的變化——大陸廣闊的智能手機(jī)市場孵化出了大批的IC設(shè)計(jì)公司,通過IC設(shè)計(jì)孵化薄弱的制造環(huán)節(jié)是未來的發(fā)展之重。

(1)NANDFlash向3D轉(zhuǎn)型,技術(shù)升級(jí)放緩,提供中國彎道超車機(jī)遇

存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在開始處于放緩趨勢,一方面是由于制程的提升帶來的性價(jià)比下降,另一方面是由于2DFlash的發(fā)展陷入了瓶頸,開始轉(zhuǎn)向3DNANDFlash,新技術(shù)的研發(fā)時(shí)間較短,大部分的廠家還處于研發(fā)試驗(yàn)階段,短期內(nèi)無法量產(chǎn)。存儲(chǔ)芯片除了要求速度提升,內(nèi)存擴(kuò)大之外還需要關(guān)注性能的穩(wěn)定性,制程縮小帶來了速度的提升,卻降低了存儲(chǔ)芯片的穩(wěn)定性。

為了解決穩(wěn)定性的問題同時(shí)適應(yīng)小體積、大容量等市場需求,NANDFLASH制造技術(shù)向3D技術(shù)發(fā)展。3DNANDFLASH通過增加立體硅層的辦法,既提高單位面積存儲(chǔ)密度,又改善存儲(chǔ)單元性能。3DNANDFLASH不僅能夠增加容量,也可以將成本控制在較低水平。整體來看3DNAND比2Xnm級(jí)產(chǎn)品的容量密度高,讀寫速度快,耗電量節(jié)省。

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3DNANDFlash技術(shù)成熟后明顯降低成本

3DFlash技術(shù)起步不久,中國追趕仍有機(jī)會(huì)。3DFlash技術(shù)的先創(chuàng)者是三星,在2014年在西安正式投產(chǎn),緊接著存儲(chǔ)巨頭先后開始在3DFlash進(jìn)行技術(shù)研發(fā),截止到2016年上半年,依舊只有三星能夠規(guī)模化量產(chǎn),且在3DNANDFlash產(chǎn)品中市占率為61%,遙遙領(lǐng)先。

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全球NANDFlash廠3DNAND量產(chǎn)進(jìn)度

2016年下半年,其他原廠為了維持競爭優(yōu)勢相繼加大力度對(duì)3DFlash進(jìn)行投資,在2016年開始逐漸投片、送檢。目前三星在3DFlash上一枝獨(dú)秀,但是也僅僅領(lǐng)先業(yè)界2年左右,中國廠商通過加大技術(shù)投資和研發(fā)合作,追趕國際主流技術(shù)

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2016年3DNANDFlash三星市占領(lǐng)先

國內(nèi)儲(chǔ)存陣營基礎(chǔ)良好,技術(shù)進(jìn)展順利,未來發(fā)展明朗。國內(nèi)3DFlash發(fā)展陣營長江存儲(chǔ)旗下的武漢新芯基礎(chǔ)較好,有一定的追趕基礎(chǔ)。長江存儲(chǔ)是國家大力發(fā)展儲(chǔ)存行業(yè)的中心,具有10年閃存制造經(jīng)驗(yàn),招納了經(jīng)驗(yàn)豐富的國際化管理團(tuán)隊(duì)和大量的專業(yè)儲(chǔ)備人才,同時(shí)擁有參與全球化競爭的知識(shí)產(chǎn)權(quán)平臺(tái),具備研發(fā)3DNANDFlash技術(shù)的基礎(chǔ)。

武漢新芯采用技術(shù)合作和專利授權(quán)許可的方式快速切入3DNANDFlash研發(fā),目前研發(fā)進(jìn)展比較順利。一方面,武漢新芯長期和中科院微電子研究所通過產(chǎn)研深度結(jié)合的模式,展開3DFlash的聯(lián)合技術(shù)研發(fā);另一方面武漢新芯和半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司Spansion簽訂3DNAND授權(quán)協(xié)定,聯(lián)合啟動(dòng)3DNAND計(jì)劃,預(yù)計(jì)2017年底就能取得48層3DNAND驗(yàn)證,2018年進(jìn)行量產(chǎn)。目前長江存儲(chǔ)的32層3DNANDFlash產(chǎn)品已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了工藝器件和電路設(shè)計(jì)的整套技術(shù)驗(yàn)證,順利通過電學(xué)特性等各項(xiàng)指標(biāo)測試,達(dá)到預(yù)期要求,已有樣品提供。可以預(yù)見中國未來3DFlash技術(shù)追趕前景明朗。

3DNANDFlash成為未來發(fā)展主體,國內(nèi)企業(yè)或可憑此近路趕超。根據(jù)DRAMeXchange預(yù)估2016年整體NANDFlash產(chǎn)業(yè)的3DNANDFlash產(chǎn)出比重攀升至20%,較2015年6%的增速有顯著增長,3DNANDFlash最晚將于2018年超越整體NANDFlash市場的一半,成為未來閃存市場的主體。根據(jù)預(yù)計(jì)至2020年中國整體NANDFlash需求將維持每年40%的高增長率,大陸或可憑借3DFlash的高增長,近路趕超國際巨頭,實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)行業(yè)的騰飛。

(2)大陸IC設(shè)計(jì)快速崛起,有望帶動(dòng)制造國產(chǎn)化

IC設(shè)計(jì)是大陸半導(dǎo)體增速最快的環(huán)節(jié),產(chǎn)值首次超過封測業(yè)。2012年大陸IC設(shè)計(jì)產(chǎn)值為622億元,2016年則達(dá)到了1664億元,復(fù)合增長率為27.5%。過去,封裝業(yè)在中國半導(dǎo)體產(chǎn)值中占比過半,由于設(shè)計(jì)業(yè)增速明顯高于封測業(yè),大陸半導(dǎo)體產(chǎn)值逐漸形成了“設(shè)計(jì)—制造—封測”兩頭大中間小的結(jié)構(gòu)。2016年,大陸封測業(yè)產(chǎn)值為1564億元,IC設(shè)計(jì)第一次超過了封測業(yè)。

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中國半導(dǎo)體細(xì)分行業(yè)產(chǎn)值(億元)

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中國半導(dǎo)體細(xì)分行業(yè)增速

大陸IC設(shè)計(jì)產(chǎn)值在全球的比重也不斷提高,2016年首次超過臺(tái)灣。大陸IC設(shè)計(jì)產(chǎn)值在全球市場的占有率逐步提升,2009年僅有7.1%,在2015年達(dá)到18.5%。

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中國IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)在全球占比提升

根據(jù)CSIA數(shù)據(jù),大陸IC設(shè)計(jì)業(yè)產(chǎn)值在2016年首次超過臺(tái)灣IC設(shè)計(jì)業(yè)產(chǎn)值。2016年紫光展銳的手機(jī)芯片出貨量超過6億套,全球市占率約30%;同期聯(lián)發(fā)科出貨量為4.8億顆。海思的“麒麟”芯片性能與高通“驍龍”相當(dāng),成為華為高端智能機(jī)的差異化競爭特點(diǎn)。2016年海思的智能電視芯片達(dá)到800萬顆,同比增長78%,市占率約20%。2016年,大陸的海思營收占聯(lián)發(fā)科45%;海思和展銳均超過臺(tái)灣設(shè)計(jì)第二大廠商聯(lián)詠。

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2016大陸IC設(shè)計(jì)市場按銷售額占比

PC時(shí)代,雖然大陸是很強(qiáng)的PC制造基地,但大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)并沒有受益于本土PC市場興起,而讓臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)占了先機(jī),迅速發(fā)展壯大。到了智能手機(jī)時(shí)代,大陸同樣是最強(qiáng)的制造基地,但與PC時(shí)代不同,大陸目前已經(jīng)孵化出了大量的IC設(shè)計(jì)公司,有望孵化制造環(huán)節(jié),帶動(dòng)晶圓代工的發(fā)展。

 

關(guān)于承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移模式的選擇問題

從半導(dǎo)體軍工時(shí)代—家電時(shí)代—PC時(shí)代—智能手機(jī)時(shí)代,除了家電時(shí)代被日本反超外,美國依托創(chuàng)新始終引領(lǐng)著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但由于美國制造能力較差,創(chuàng)新產(chǎn)品進(jìn)入成熟期后,需要借助他國的資本、勞動(dòng)力和市場優(yōu)勢,拓展產(chǎn)品市場。

美國通過創(chuàng)新帶來的先發(fā)者優(yōu)勢,把控著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中附加值最高的環(huán)節(jié)——IC設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體高端設(shè)備,在每個(gè)時(shí)代都產(chǎn)生了全球最頂尖的半導(dǎo)體公司:如軍工時(shí)代的德州儀器、PC時(shí)代的英特爾和智能手機(jī)時(shí)代的高通。

日本的模式起先源自政府的“官產(chǎn)學(xué)”推動(dòng)以及美國的支持,承接了美國軍工半導(dǎo)體后,看準(zhǔn)了產(chǎn)業(yè)輪動(dòng)和經(jīng)濟(jì)切換,民用市場需求不斷打開,成功地應(yīng)用在戰(zhàn)后興盛起來的家用電器,乃至承接DRAM產(chǎn)業(yè)。日本的成功離不開內(nèi)生資金、人才以及外部支持、技術(shù)引進(jìn),消化吸收前人的積累,開拓新市場并且自主創(chuàng)新,這是最強(qiáng)的后發(fā)崛起模式。

在日本陷入經(jīng)濟(jì)困境時(shí),美國進(jìn)行破壞性創(chuàng)新重回半導(dǎo)體霸主行業(yè),過于依賴于吸收美國技術(shù)并消化的日本,此時(shí)則成為美國的主要競爭對(duì)手,自身又無力進(jìn)行持續(xù)地大規(guī)模投資。由于產(chǎn)品的單一性和技術(shù)及成本優(yōu)勢的喪失,日本很快陷入半導(dǎo)體衰退期。目前日本致力于技術(shù)創(chuàng)新,力求轉(zhuǎn)型。

韓國模式最顯著的特點(diǎn)是抓住利基市場、集國家力量充分發(fā)揮競爭力,培養(yǎng)核心優(yōu)勢,穿越行業(yè)波動(dòng)的供需,逐漸占據(jù)市場主導(dǎo)地位,最具有代表性的便是DRAM行業(yè)。韓國在日本衰退時(shí)期,抓住機(jī)遇,重金投建8寸晶圓廠,并培育出DRAM寡頭三星、海力士等廠商。

韓國這種自上而下、投資主導(dǎo)的模式,由大財(cái)團(tuán)、大企業(yè)主導(dǎo),優(yōu)點(diǎn)在于集中力量辦大事,打造出知名品牌。但韓國模式的局限也正是如此,資本過于集中于存儲(chǔ)器,韓國半導(dǎo)體產(chǎn)值80%以上來自存儲(chǔ)型半導(dǎo)體,非存儲(chǔ)型半導(dǎo)的國產(chǎn)化率只有20%左右。在存儲(chǔ)器市場景氣的時(shí)候,韓國半導(dǎo)體成績十分靚麗。但在存儲(chǔ)器不景氣時(shí),此類半導(dǎo)體行業(yè)離不開龐大的資本實(shí)力來渡過寒冬。

臺(tái)灣模式是基于臺(tái)灣有限的內(nèi)需市場,發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)。臺(tái)積電及聯(lián)華電子為代表的臺(tái)廠,開創(chuàng)晶圓代工模式,促進(jìn)原有的產(chǎn)業(yè)鏈分工,深深嵌入全球市場,成為美國乃至全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)。

本質(zhì)上而言,臺(tái)灣模式是通過改變原有半導(dǎo)體企業(yè)經(jīng)營模式,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈利益重配,從全球的半導(dǎo)體市場中分一杯羹,并培育出實(shí)力不容小覷的代工廠、封測廠和設(shè)計(jì)商,形成獨(dú)特競爭力,僅臺(tái)積電一家獲取了晶圓代工行業(yè)90%的利潤。臺(tái)灣從晶圓代工入手,并通過晶圓廠逐漸培育相關(guān)的產(chǎn)業(yè)集群,孵化IC設(shè)計(jì),并帶動(dòng)下游封測廠。聯(lián)發(fā)科及聯(lián)詠正是在聯(lián)電向純粹代工廠轉(zhuǎn)型過程中先后剝離出來的設(shè)計(jì)商,日月光和矽品,則成為最大的封測廠。

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四種發(fā)展模式對(duì)比

中國大陸最初選取了與臺(tái)灣相似的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,臺(tái)灣模式簡單地說就是創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)模型,首先啟動(dòng)晶圓代工業(yè)務(wù),包括臺(tái)積電(TSMC)和聯(lián)華電子(UMC)等公司,作為航空母艦。與此同時(shí),發(fā)展與增值服務(wù)有關(guān)的業(yè)務(wù),范圍覆蓋了設(shè)計(jì)服務(wù)、封裝、設(shè)計(jì)維修和晶圓級(jí)測試公司等。然后這個(gè)母艦再孵化出眾多的IC設(shè)計(jì)公司——形成“艦隊(duì)”。由此形成設(shè)計(jì)、制造、封裝完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。

對(duì)大陸而言,臺(tái)灣模式是一個(gè)很好的切入點(diǎn),因?yàn)榇箨懓雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)的很多情況與當(dāng)時(shí)的臺(tái)灣相似,如從勞動(dòng)密集型的封裝起步,政府推進(jìn)力度強(qiáng),采用產(chǎn)研結(jié)合的模式等。借鑒臺(tái)灣發(fā)展模式,目前已取得初步成果,晶圓代工環(huán)節(jié)大陸已經(jīng)培育出了中芯國際,在12寸和8寸晶圓廠的產(chǎn)能中,中芯國際所占份額都躋身前十。

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中芯國際產(chǎn)能市場份額排名

臺(tái)灣使用這一模式花了15年使得芯片的消費(fèi)和生產(chǎn)達(dá)到均衡。臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)事務(wù)部領(lǐng)導(dǎo)的臺(tái)灣亞微米項(xiàng)目是從1990年開始的。該項(xiàng)目幫助臺(tái)灣建立起了8英寸的晶圓設(shè)計(jì)和制造技術(shù),進(jìn)而推動(dòng)了臺(tái)灣半導(dǎo)體行業(yè)的投資增長。2005年,臺(tái)灣半導(dǎo)體出口量終于超過了總的進(jìn)口量。

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臺(tái)灣逐步成長為全球的半導(dǎo)體制造基地

大陸學(xué)習(xí)臺(tái)灣模式,通過代工和封裝的旗艦聯(lián)盟,進(jìn)一步孵化IC設(shè)計(jì)。但對(duì)于大陸,僅從代工角度切入是不夠的,臺(tái)灣使用這一模式花了15年才使得芯片的消費(fèi)和生產(chǎn)達(dá)到均衡。大陸芯片消費(fèi)已經(jīng)占全球的3成以上,與臺(tái)灣本土市場狹小有著質(zhì)的區(qū)別,依靠“代工”這一條腿走路道阻且長。

學(xué)習(xí)韓國模式則可以緩解“大國之憂”,并發(fā)揮“大國之長”。

 

韓國是通過存儲(chǔ)切入半導(dǎo)體領(lǐng)域的。我們前面分析臺(tái)灣與韓國走上不同的半導(dǎo)體發(fā)展之路,不是臺(tái)灣自主選擇,而是因?yàn)镈RAM不符合臺(tái)灣的競爭優(yōu)勢。首先是資金投入方面,DRAM產(chǎn)業(yè)講求技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模經(jīng)濟(jì),韓國可憑借財(cái)團(tuán)雄厚的資金實(shí)力促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,而以中小企業(yè)為主的臺(tái)灣廠商在籌資能力方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及三星、現(xiàn)代等大財(cái)團(tuán)。其次,DRAM是周期性產(chǎn)業(yè),需要能撐得住因景氣循環(huán)造成的巨額虧損,臺(tái)灣在經(jīng)過1995及1997年兩波DRAM價(jià)格崩盤后,因經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)過大遂漸漸退出此市場,寧可選擇利率、風(fēng)險(xiǎn)皆較低的晶圓代工作為發(fā)展方向。

而大陸資金實(shí)力雄厚、政府支持半導(dǎo)體大廠建設(shè),不存在臺(tái)灣在DRAM領(lǐng)域的競爭劣勢,因此DRAM是符合大陸競爭優(yōu)勢的,是另一個(gè)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體國產(chǎn)化的好的切入點(diǎn)。

國家大力投資存儲(chǔ)芯片,晶圓代工和存儲(chǔ)芯片兩條腿走路,綜合韓國和臺(tái)灣經(jīng)驗(yàn),這一模式符合大陸的競爭優(yōu)勢,大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起的速度大概率超過當(dāng)年的臺(tái)灣和韓國。

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中國存儲(chǔ)芯片投資情況

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移深入,國產(chǎn)化良機(jī)將至

半導(dǎo)體制造向中國轉(zhuǎn)移,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正從勞動(dòng)密集型向資本密集型轉(zhuǎn)變:伴隨著電子產(chǎn)業(yè)新興終端的興起,最先受益的是美國卡位的IC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)(第一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移除外,因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)鏈尚未形成明確分工,設(shè)計(jì)、制造和封測一體化),而美國的生產(chǎn)能力一直是弱項(xiàng),因而催生了制造和封測環(huán)節(jié)向外轉(zhuǎn)移的原動(dòng)力,其他國家迎來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機(jī)遇。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)變遷的歷史基本是這一規(guī)律的演繹。

日本從裝配起家,引入美國半導(dǎo)體技術(shù),并整合進(jìn)家電產(chǎn)品中。家電市場崛起,抓住這一機(jī)遇的日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅速崛起。PC市場崛起,首先受益的是英特爾等IC設(shè)計(jì)公司,韓國和臺(tái)灣分別抓住了存儲(chǔ)和晶圓代工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機(jī)遇,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅速崛起。智能手機(jī)時(shí)代,我們認(rèn)為最先受益的仍是美國的IC設(shè)計(jì)公司高通,其次是制造環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移機(jī)遇,而這一機(jī)遇我們認(rèn)為正是當(dāng)下大陸的機(jī)遇。我們認(rèn)為智能手機(jī)醞釀著的第三次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,正是從美、韓、臺(tái)向大陸的轉(zhuǎn)移,而轉(zhuǎn)移能否成功的關(guān)鍵,也要看大陸能否抓住智能手機(jī)時(shí)代技術(shù)變化和產(chǎn)業(yè)鏈變化帶來的行業(yè)重新洗牌的機(jī)會(huì)。

晶圓代工和存儲(chǔ),看好制造國產(chǎn)化兩條腿走路:大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來國產(chǎn)化的黃金時(shí)期。未來國產(chǎn)化主要看兩條線,一條是學(xué)習(xí)臺(tái)灣模式的從晶圓代工切入,“晶圓代工+封測”形成虛擬IDM,未來可能進(jìn)一步孵化整合IC設(shè)計(jì)公司,形成設(shè)計(jì)、制造和封測完成的產(chǎn)業(yè)鏈;一條是學(xué)習(xí)韓國韓式的從存儲(chǔ)切入,采用IDM的模式,抓住3DNANDFlash技術(shù)升級(jí)的機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)彎道超車。

 

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