半导体激荡:全球产业链重构 国产替代加速

发布时间: 2021-01-01 12:19:19 来源: 21世纪经济报道

2020年半导体世界风起云涌,突然的疫情打乱了产业回暖的预期,政治因素介入的中美科技摩擦愈演愈烈。在动荡的环境下,半导体巨头开启了并购大幕,随之而来的是芯片架构ARM崛起、第三代半导体材料兴起、IoT需求急剧上升……新格局的集结号正在吹响,全球产业链正在重构,2021年,产业将继续激荡。

全球纷争的局面之下,中国对于半导体、集成电路的关注度和支持度更上一层楼,国产替代已经势在必行,但是替代并非一朝一夕之功,我们要面对的是10年、20年、30年甚至更久的长跑;另一厢,欧洲也在加大投入,近期媒体报道称,德国、法国、西班牙等其他13个欧盟国家,已经联手投资处理器和半导体技术,以赶超美国和亚洲,预计将投入1450亿欧元。

可以看到,在中美的博弈过程中,欧洲的政府、企业们也颇为忌惮对决的后果,开始探索新路径,欲减少对美国等地区供应链的依赖,从区域内部到全球市场,半导体行业都处在变动、重塑中。而在这样特殊的十字路口,半导体的需求还在不断增长,景气度正在回升,业内的竞争也更显激烈,面对着“硅”世界的演化,巨头们已经展开新一轮的卡位布局。

并购汹涌产业链重构

回看2020年的重磅收购,ADI宣布收购Maxim(约210亿美元)、英伟达要拿下ARM(约400亿美元)、AMD要买下赛灵思(约300亿美元),SK海力士拟将英特尔的闪存业务(约90亿美元)收入囊中、Marvell要收购Inphi(约100亿美元)、环球晶圆收购Siltronic(约45亿美元),以上交易总额就已经超过了1000亿美元。当然一些收购还需要面临审核,但是并购的势头还会继续,若美国企业的收购均成功,那么美国就拥有了几乎全部的半导体核心技术,产业链实力进一步增强。

以英特尔、AMD和英伟达为例,北京汉能投资董事总经理陈少民在一场演讲中谈道,三者呈现三强鼎立之势,都对数据中心、边缘计算进行了超前布局。英特尔旗下有Altera、eAsic、GPU,AMD有赛灵思和GPU组合,英伟达和ARM组成新阵营。 一方面英特尔的地位遭遇挑战;另一方面,三巨头都有各自思量提前筹谋,未来将会进一步降低AI芯片的门槛,在新一轮竞争力的比赛中,他们依旧跑在前列。

一位半导体行业资深分析师就告诉21世纪经济报道记者:“并购是为了追求成长,目前全球半导体是稳定的行业,当然中国半导体行业例外,中国市场还在持续成长。但是预计快则三年,慢则五年,中国半导体行业也会开始有不少收购案。比如因为科创板的关系,不少公司会有更多的资金,国际并购之后,中国并购案会陆续上演,中国也会开始进入优胜劣汰的阶段了,会从芯片设计行业开始。”

一边是半导体产业内部的整合,另一边则是美国对于中国科技产业打压带来的产业链变动,以华为为首的中国企业寻找着新的供应商链条,欧洲的供应商们也在思考“去美化”的问题,国内苹果产业链在逐渐往国外迁移,美国政策引发的蝴蝶效应还在继续。

作为资本密集、智力密集、产业链高度协作的产业,半导体圈内并购不断,资本市场活跃,如今面临新变局。“半导体既是一个高科技行业,从机械制造行业发展过来,历史比互联网行业要悠久得多,同时它又像传统行业,在全球产业链的框架之下,上下游紧密联系配合。同为高科技行业,半导体是传统高科技企业,不像互联网有大量的开源技术,而是有很高壁垒,有很多技术封锁,新晋者很难挑战巨头,培育需要时间,这个产业需要供养。”一位半导体业内人士向21世纪经济报道记者分析道。

不论是全球还是国内,巨头的排位、供应链的重塑、计算架构层面的竞争、国产替代的浪潮,都在持续进行当中,2021年的局面将更加挑战和复杂。

国产替代加速华为中芯存变数

再看国内,一方面国内半导体的投资在不断增长,有投资者指出,2019年一级市场上半导体并不火热,但是2020年,半导体相关投资力度迅速上涨至第一。但是另一方面乱象不断,一些项目真假难辨,其中有矛盾和反差之处。从背景看,国内半导体产业面临的局势也更加复杂,首先是美国打压带来的产业链压力,首当其冲的华为和中芯国际都处在不确定当中,国产替代的脚步在加快。

近日,清华大学教授魏少军在接受媒体采访时表示,中国芯片产业在当前的处境下带来的反弹影响深远,将会加速国产及欧日韩元器件作为替代。同时,他提到,中国28nm芯片产业链有望在1-2年内走向成熟。

在魏少军看来,原来中国整机企业不太(愿意)使用国产元器件,现在则发生了一个根本变化,开始主动使用国产元器件。“从供应链的安全来说,它要去寻找一种替代的方案,当然也不局限于在国内自己的元器件,还包括其他国家和地区的比如欧洲、日本、韩国的元器件作为替代。”

虽然国产替代是大家期待,但是这仍需要长久的体系化的培育,韩国押上国运倾力投入半导体产业方得到当今地位,日本也是几经波折建立起较完善的半导体产业链壁垒,中国的国产替代任重道远,同时多位专家也提到,需要联合能够联合的合作伙伴,扩大朋友圈。

而国产替代的一大催化因素就是美国“实体清单”等相关管制,华为之后,中芯国际近期也被列入名单当中,在2021年中,两大巨头也成为两大核心变数,一方面,美国换届选举后对于中国科技企业的举措也有可能发生变化,但无论最后取向如何,需要重新探讨就有一定的缓冲时间来准备;另一方面,和合作伙伴一起建立去美化、自主化的产线绝非易事。

TrendForce集邦咨询指出,自2020年9月10日中芯国际首次传出可能被列入实体清单后,其主要美系客户高通、博通即陆续规划转单,甚至包括中国厂商兆易创新也已调整将主要配套生产交由华虹集团。而2020年12月18日正式被美国商务部列入实体清单后,规定美系供应商都需申请许可才能对其出货,其中,10nm(含)以下先进制程设备皆被全面拒绝核发许可。

目前中国自产设备仅可提供最先进的90nm产线,短期内欲达成半导体产线全自主化的可能性极低,中芯国际目前尚无10nm以下产品进入量产,同时往后制程研发及扩产皆会面临更多阻碍。此外,目前最大隐忧在于设备耗材及化学原物料,虽然中芯国际正积极导入中国自产设备及化学原物料,但导入情况仍未明朗。

华为也在继续求生存,并在半导体领域持续扎根,解决芯片难题。华为旗下的哈勃科技投资有限公司已经投资了不少产业链公司,比如近期披露的国产EDA企业九同方微电子,以及宁波润华全芯微电子设备有限公司,国产替代将是一场持久的供养。

数字化推动硅需求2021年产能依旧紧缺

与此同时,产能不足的问题将继续影响半导体产业。

一方面,数字化生活为半导体产业带来强劲需求和新机遇,数据中心、智能汽车、可穿戴设备、智能家居等IoT品类对于各类芯片、电子元器件的需求大幅度提升。

比如5G手机中的硅含量将大大提升,Sumco预计5G智能手机升级将拉动需求,单机的DRAM、Camera硅含量翻倍,NAND硅含量增长至8倍;恩智浦半导体全球销售与营销执行副总裁Steve Owen就曾对21世纪经济报道记者表示,将来的电动车里可能会配有1000美元的半导体产品。

另一方面,面对剧增的需求,全球却产能紧缺,国内的产线产能也供不应求,紧缺程度大。SEMI预测,2021年晶圆代工厂(Foundry)会继续出现供给紧迫的现象,2020年的晶圆代工市场会较上年增长20%,工厂会收到客户的大批量订单,因而导致满负荷运转、供给紧凑。受到美国制裁的中芯国际的客户应该会去寻找新的代工厂,某种程度上对晶圆代工的需求会出现增长。同时,由于PMIC、DDI、MCU、传感器的需求增长,200mm Foundry的供给尤其紧迫。

导致产能紧缺有多方面因素,除了扩产不够外,还有疫情、美国打压、提前备货等等原因。目前来看,紧迫的状况还将持续到2021年。

展望2021年,TrendForce集邦咨询针对需求端做出三项假设,首先,疫苗效果及副作用仍有不确定性,疫情带来的联网及宅经济需求将维持一定力道;再者,中美贸易摩擦未见转机;最后,全球经济历经2020年的停滞后,预期2021年将有所回温。目前预估各项终端产品包含智能型手机、服务器、笔电、电视、汽车等皆将在2021年有2%~9%不等的正成长,除上述终端产品带动的零组件需求,通讯世代交替,5G基站、WiFi 6布局也会持续发酵,带动相关零组件拉货力道持续。因此,预估2021年晶圆代工产值可望再创新高,年成长近6%。

芯谋研究预计,产能不足带来的紧张会传导到2021年,“据说封装厂和制造厂产能已经预定到2021年年中,由此看来短期内产能紧张难以缓解,我们预计2021年上半年产能依然非常紧张,但下半年可能有所缓解。”

“预计成熟工艺和8英寸产能依然紧张,尤其是55nm和180nm,除了8英寸产线全都面临紧张局面,12英寸产线的成熟节点也会紧张。同时要关注美国政府的更迭或许对华为策略有所更新,一旦生变,则会给系统制造需求端、自主可控芯片供给侧的走势带来很大影响,”芯谋研究还指出,“国内扩产依然在继续,中芯国际和华虹半导体是中流砥柱,二者分别贡献了超过34%、18%的已有产能。尤其是华虹半导体新增产能发力,贡献了35%的新增产能。此外在新增产能上,联电、粤芯、华润、新芯的力度也很大。”

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