半導(dǎo)體國慶要聞

2020.10.1- 2020.10.8

• 高啟全：中國大陸高端半導(dǎo)體發(fā)展恐被圍堵，做好中低端芯片鏈需10-15年

全球執(zhí)行副總裁退休的高啟全表示，中國在未來會把中低端的芯片供應(yīng)鏈做好，但至少需要10～15年時間。

高啟全說，在美國強(qiáng)大的政策措施打擊下，中國大陸在高端半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展恐被圍堵；不過，在消費(fèi)性低端半導(dǎo)體領(lǐng)域，中國對世界是有幫助，沒有威脅，且中國有可能持續(xù)發(fā)展。

對于美中貿(mào)易戰(zhàn)持續(xù)升溫，且美國擴(kuò)大防堵中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，高啟全指出，紫光集團(tuán)旗下記憶體廠長江存儲目前已有15% 的設(shè)備及材料是采用中國廠商產(chǎn)品。他預(yù)期，中國在10 至15 年內(nèi)，將可發(fā)展成低端半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，這是中國臺灣廠商的機(jī)會。

高啟全認(rèn)為，美國會封鎖中國高端半導(dǎo)體的發(fā)展，中國要取得像極紫外光（EUV）先進(jìn)制程技術(shù)看來沒有機(jī)會，但預(yù)估美國之后應(yīng)會陸續(xù)放寬在消費(fèi)性或中低端的芯片生產(chǎn)鏈限制。相對上，臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)殖墒欤袡C(jī)會在兩岸合作上找到發(fā)展機(jī)會。

• 中芯國際后傳：美國又鎖定長江存儲、長鑫存儲、長電華天也危險

在中芯國際被美國商務(wù)部加入實(shí)體清單后，美方狙擊中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的動作并未就此收手，有傳聞稱下一個目標(biāo)鎖定DRAM產(chǎn)業(yè)。

據(jù)DIGITIMES報(bào)道，除了中芯國際之外，華虹及發(fā)展快速的長電、華天等封測廠，國內(nèi)最大的NAND Flash廠長江存儲，DRAM大廠長鑫存儲，設(shè)備大廠中微半導(dǎo)體都在美國關(guān)注名單中。

• 中國半導(dǎo)體與美國的差距到底有多大？

《電子工程專輯》主分析師顧正書根據(jù)相關(guān)調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和預(yù)測，對中國半導(dǎo)體的現(xiàn)狀與美國半導(dǎo)體進(jìn)行了對比，通過一些數(shù)據(jù)揭示出我們目前的差距有多大。只有對自己有了清楚的認(rèn)識后，我們才能理性客觀地做出正確的決策，將有限的資源投入到最需要補(bǔ)缺的地方。同時，我們也可以看到未來的發(fā)展機(jī)會，通過技術(shù)創(chuàng)新和強(qiáng)大的市場需求來加速中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐，早日在全球市場占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位。

全球半導(dǎo)體營收對比：美國47%，中國大陸5%。

據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)(WSTS)的統(tǒng)計(jì)，全球半導(dǎo)體營收在2018年創(chuàng)下破紀(jì)錄的4680億美元，2019年則因?yàn)榇鎯ζ魇袌龅闹芷谛哉{(diào)整而下滑12.1%，降至4123億美元。WSTS預(yù)測，由于新冠病毒疫情對全球經(jīng)濟(jì)和供應(yīng)鏈的影響，2020年相比2019年僅有微小增幅，預(yù)計(jì)達(dá)到4260億美元，2021年將回升至4520億美元。

從最終用戶需求來看，全球半導(dǎo)體的主要應(yīng)用市場包括通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)和政府機(jī)構(gòu)等六大領(lǐng)域，占比分別為33.0%、28.5%、13.3%、12.2%、11.9%和1.3%。AI、量子計(jì)算、5G、物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市等新興應(yīng)用將是全球半導(dǎo)體未來增長的驅(qū)動力。

在4123億美元的全球營收中，美國半導(dǎo)體公司占據(jù)47%，而中國大陸的公司只占5%。

若進(jìn)一步細(xì)分到半導(dǎo)體器件類型，微處理器/數(shù)字/邏輯器件的美國占比為61%，中國大陸為9%；模擬器件美國占63%，中國大陸低于5%；存儲器方面，美國占23%，中國大陸幾乎為零；分離器件美國占23%，中國大陸占5%。

若按產(chǎn)業(yè)鏈上下游分工和商業(yè)模式劃分，美國在全球IDM市場的占比為51%，F(xiàn)abless市場為65%，半導(dǎo)體設(shè)備占比40%，而在晶圓代工和封裝測試方面則相對較弱，分別占比10%和15%。

2019年中國大陸的晶圓代工行業(yè)整體營收為391億元，全球占比約10%。目前中國大陸只有華潤微和士蘭微這兩家IDM廠商，而且規(guī)模相比美國IDM公司仍然很小。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2019年中國IC設(shè)計(jì)銷售額為3,064億元，全球占比約10%。封裝測試產(chǎn)業(yè)營收為2350億元，全球占比約20%。

以數(shù)字和邏輯器件的晶圓代工為例，晶圓產(chǎn)能達(dá)到10萬片/月的資本投入正隨著工藝的進(jìn)步逐代飆升，從14nm/16nm的120億美元，攀升至5nm的200億美元。能夠支付起這么高額開支的公司也越來越少，2001年全球有30家公司可以制造當(dāng)時最先進(jìn)工藝的芯片，而到了今天只有3家公司在追逐最先進(jìn)的7nm/5nm工藝。

在2019年全球半導(dǎo)體資本開支中，美國占28%，而中國大陸只占10%，韓國和臺灣則分別占比31%和17%。同樣以數(shù)字/邏輯器件的制造技術(shù)先進(jìn)性為例，2010年臺灣和韓國落后美國2.5年，中國大陸落后4年。到了2019年，臺灣和韓國已經(jīng)趕上甚至超過美國，而中國大陸仍然有4年的差距。

現(xiàn)在，美國的產(chǎn)能僅占全球的12.5%，超過80%的產(chǎn)能分布在亞洲。2019年，全球新建六座晶圓廠，全部在美國之外，其中有四座是在中國。

據(jù)預(yù)測，到2030年，美國的晶圓產(chǎn)能將下降到10%，而亞洲國家和地區(qū)則占據(jù)83%，屆時中國大陸將成為產(chǎn)能最大的國家。

據(jù)IBS統(tǒng)計(jì)，2019年中國市場的半導(dǎo)體供應(yīng)量約有15.81％來自中國本土企業(yè)，而84.19％依賴外國公司。預(yù)計(jì)到2030年，中國市場的半導(dǎo)體供應(yīng)量將有39.78％來自中國公司，60.22％仍將來自外國公司。這一預(yù)測數(shù)據(jù)也許有點(diǎn)保守，但我們計(jì)劃2025年半導(dǎo)體自給率提升至70%的目標(biāo)確實(shí)很難實(shí)現(xiàn)。

• 英偉達(dá)將打造英國最強(qiáng)大的超級電腦，預(yù)計(jì)年底上線

據(jù)經(jīng)濟(jì)日報(bào)報(bào)道，英偉達(dá)創(chuàng)辦人暨執(zhí)行長黃仁勛于美國時間昨日在GTC 2020主題演講中，分享該公司在人工智慧、企業(yè)和邊緣運(yùn)算、機(jī)器人及遠(yuǎn)距協(xié)作等領(lǐng)域的最新進(jìn)展。該公司持續(xù)進(jìn)攻資料中心、嵌入式系統(tǒng)、醫(yī)療應(yīng)用與專業(yè)繪圖等領(lǐng)域。

英偉達(dá)宣布將打造英國最強(qiáng)大的超級電腦「Cambridge-1」，讓英國的醫(yī)療研究人員能使用AI 解決急迫的醫(yī)療挑戰(zhàn)。Cambridge-1預(yù)計(jì)于今年底上線，將采用 NVIDIA DGX SuperPOD 系統(tǒng)，首批運(yùn)用Cambridge-1進(jìn)行研究的****廠包括葛蘭素史克 (GSK) 與阿斯特捷利康 (AstraZeneca)。英偉達(dá)也宣布與葛蘭素史克的人工智慧研發(fā)中心，共同開發(fā)新****物和疫苗。

• 為華為趕工出貨，臺積電Q3營收創(chuàng)新高

集微網(wǎng)消息（文/Oliver），10月8日，臺積電公布9月營收1275.85億新臺幣（約合人民幣302.44億元），環(huán)比上升3.8%，同比增長24.9%。

臺積電第三季度總營收為3564.26億新臺幣（約合人民幣844.88億元），季增14.7%，年增21.65%，打破去年第四季度創(chuàng)下的單季新高紀(jì)錄。

今年1至9月，臺積電總營收為9777.22億新臺幣（約合人民幣2317.63億元），年增29.9%。

• 儲糧過冬，中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口數(shù)據(jù)分析

國慶期間，傳來美國對中芯國際半導(dǎo)體設(shè)備管控的消息，一時網(wǎng)上轉(zhuǎn)載議論紛紛。不過也有說法，中芯國際其實(shí)在之前已經(jīng)大量囤貨以備萬一了。

• 中國芯片去美化產(chǎn)業(yè)鏈形成在即

中國的科技產(chǎn)業(yè)，終歸是要建立起來一條完全去美化的芯片產(chǎn)業(yè)鏈，才是最終的出路。

• 第三代半導(dǎo)體真的會火嗎？

從投資來看，進(jìn)入2020年以來，已有8家半導(dǎo)體企業(yè)共計(jì)預(yù)投資大約430多億，第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目在國內(nèi)已處于火熱階段。

第一大問題：技術(shù)差距明顯

襯底方面：
1.碳化硅：目前國際企業(yè)正在從 4 英寸襯底向 6 英寸過渡，在研的有 8 英寸硅基襯底，而國內(nèi)仍然以 4 英寸為主。國外核心企業(yè)有美國Cree、 DowCorning、德國 SiCrystal、美國 II-VI、日本昭和電工等，他們占據(jù)主要產(chǎn)能。Cree占據(jù)40%市場，其次是美國 II-VI，日本昭和電工，三者合計(jì)占據(jù)75%以上的市場。國內(nèi)則以天科合達(dá)、山東天岳、同光晶體等公司為主，他們主要供應(yīng) 3 ~ 4 英寸的單晶襯底。

2.氮化鎵：全球目前商用化合物晶圓尺寸最大為6英寸，比如臺灣穩(wěn)懋等國際主流廠家都采用6吋工藝，其中GaAs襯底主流尺寸為6英寸，8英寸在開發(fā)中；GaN襯底以4/6英寸為主。這個市場的主導(dǎo)者是日本住友電工，市場占有率約90%。國內(nèi)廠家主要是2~4英寸。

外延方面：
1.碳化硅：外延片企業(yè)主要以美國的Cree、 DowCorning、II-VI、日本的羅姆、三菱電機(jī)，德國的Infineon 等為主。美國公司就占據(jù)全球70~80%的份額。國內(nèi)瀚天天成、東莞天域已能提供4英寸的碳化硅外延片。2.氮化鎵：外延片目前主要是日本的NTT-AT、比利時的 EpiGaN 、英國的IQE 、臺灣嘉晶電子等在供應(yīng)。2012年3月成立的蘇州晶湛半導(dǎo)體，國內(nèi)最早最大的氮化鎵外延片提供商，但市占率依舊很低。器件/芯片方面：

1.碳化硅：國際上600~1700V SiC SBD、MOSFET 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，主流產(chǎn)品耐壓水平在1200V以下，主流企業(yè)為Infineon、Cree、羅姆、意法半導(dǎo)體等。國內(nèi)則主要有泰科天潤、深圳基本半導(dǎo)體、中電科55所、上海瞻芯電子等，相比國外還屬于起步階段。

2.氮化鎵：分為射頻器件和電力電子器件。設(shè)計(jì)公司主要有美國的EPC、MACOM、Transphom、Navitas，德國的Dialog等公司，國內(nèi)有被中資收購的安譜隆（Ampleon）等。IDM企業(yè)則包括住友電工和Cree，他們的市場占有率均超過30%，其他還有 Qorvo 和 MACOM。國內(nèi)IDM企業(yè)蘇州能訊、英諾賽科、江蘇能華等加起來市場占有率不超過5%。以碳化硅來說，技術(shù)難度在于3點(diǎn)：1.在長晶的源頭晶種純度要求相當(dāng)高2.長晶的時間相當(dāng)長，碳化硅晶棒約需要7天。一般硅材料長晶平均約3-4天即可長成一根晶棒。3.長一根碳化硅的長晶棒只能長出2公分，量產(chǎn)的成本高很多。而一般的硅晶棒約有200公分的長度。

第三大問題：成本是最大瓶頸

據(jù)說，第三代半導(dǎo)體材料，這樣一片厚度只有0.5毫米的“碳化硅”6英寸晶片，市場售價高達(dá)2000美金。而12吋硅晶圓的平均單價在108～112美元價位，再加上制造成本和良率，第三代半導(dǎo)體比第一代半導(dǎo)體硅晶成本要貴很多倍。

氮化鎵也是如此，氮化鎵在傳統(tǒng)消費(fèi)電子領(lǐng)域要取代砷化鎵和硅晶，成本是最大的挑戰(zhàn)。

第四大問題：產(chǎn)業(yè)人才短缺

為什么說第三代半導(dǎo)體是中國大陸半導(dǎo)體的希望？第一，第三代半導(dǎo)體相比較第一代第二代半導(dǎo)體處于發(fā)展初期，國內(nèi)和國際巨頭基本處于同一起跑線。----以為是同一起跑線，實(shí)際上不是，落后5~10年。（筆者觀點(diǎn)）第二，中國有第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用市場，可以根據(jù)市場定義產(chǎn)品，而不是像之前跟著國際巨頭做國產(chǎn)化替代。----產(chǎn)品仍是國外先做出來，先在市場推廣，國內(nèi)企業(yè)跟在后面做國產(chǎn)化替代。（筆者觀點(diǎn)）第三，第三代半導(dǎo)體難點(diǎn)不在設(shè)備、不在邏輯電路設(shè)計(jì)，而在于工藝，工藝開發(fā)具有偶然性，相比較邏輯芯片難度降低。----難度并沒有降低，成熟穩(wěn)定的第三代半導(dǎo)體工藝開發(fā)比第一代硅更難了。（筆者觀點(diǎn)）第四，對設(shè)備要求相對較低，投資額小，國內(nèi)可以有很多玩家。在資本的推動下，可以全國遍地開花，最終走出來幾家第三代半導(dǎo)體公司的概率很大。----沒有產(chǎn)業(yè)人才，如何遍地開花？（筆者觀點(diǎn)）因?yàn)橄嘈牛拍芸匆姟Ｏ嘈胖袊箨懸欢馨训谌雽?dǎo)體做起來，即使如此，也只是解決了小部分問題，絕大部分問題仍然是第一代半導(dǎo)體決定的。

• 臺積電5nm產(chǎn)能滿載，公司再度上調(diào)資本支出

蘋果新iPhone 10月中旬即將問世，積極下單臺積電，儲備新機(jī)搭載的最新A14處理器。供應(yīng)鏈傳出，臺積電5奈米產(chǎn)能中，已有三分之二、總量約18萬片被蘋果包下。

由于A14處理器效能卓越，蘋果對新iPhone銷售展望正向，加大對臺積電下單力道，估計(jì)A14芯片已吃下臺積電5納米約18萬片產(chǎn)能，等于臺積電約三分之二的5納米產(chǎn)能都被蘋果包走，將在本季大量產(chǎn)出，提前滿單，比原先預(yù)期年底的時程要早。

業(yè)界人士分析，A14堪稱「地表最強(qiáng)手機(jī)應(yīng)用處理器（AP）」，芯片尺寸雖與前一代A13芯片相去不遠(yuǎn)，在臺積電5奈米制程工藝打造下，A14晶體管數(shù)量高達(dá)118億個，較前一代以7奈米生產(chǎn)的A13芯片晶體管數(shù)量85億個，及A12的69億個大幅增加，甚至超越英特爾x86架構(gòu)處理器晶體管數(shù)量，效能較前一代提升15%、功耗降低30 %。

• 前十大半導(dǎo)體供應(yīng)商在第二季度繼續(xù)增長

• 百分之100國產(chǎn)化的北斗三號民用芯片都有哪些？

官方表示，組織第三方測試機(jī)構(gòu)，依據(jù)相關(guān)產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)要求，對北斗三號民用基礎(chǔ)產(chǎn)品進(jìn)行了測試和評估，編制形成了這份推薦名錄，共收錄RNSS射頻基帶一體化芯片5款、雙頻多系統(tǒng)高精度射頻基帶一體化芯片2款、多模多頻寬帶射頻芯片（全球信號） 6款、多模多頻高精度天線（全球信號） 6款、多模多頻高精度模塊（全球信號） 6款，供各行業(yè)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選用。

• 中國大陸晶圓廠的新挑戰(zhàn)

據(jù)Yole最新預(yù)測，從2018-2024年，整個半導(dǎo)體封裝市場的營收將以5%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長，而先進(jìn)封裝市場將以8.2%的復(fù)合年增長率增長，市場規(guī)模到2024年將增長至436億美元。在各種先進(jìn)封裝平臺中，3D硅通孔（TSV）和扇出型（Fan-out）封裝，將分別以29%和15%的速度增長。而占據(jù)先進(jìn)封裝市場主要市場份額的倒裝芯片（Flip-chip）封裝，將以約7%的復(fù)合年增長率增長。與此同時，扇入型晶圓級封裝（Fan-in WLP）主要受到移動市場驅(qū)動，也將以7%的復(fù)合年增長率增長。

臺積電和三星等晶圓廠在先進(jìn)封裝技術(shù)上的布局，助其在摩爾定律的法則中不斷延續(xù)，向5nm、3nm、2nm甚至1nm工藝上突進(jìn)，這也使得我們大陸晶圓廠在工藝上的差距與他們越來越遠(yuǎn)。就14nm而言，臺積電早于2014年已經(jīng)開始量產(chǎn)，今年更開始量產(chǎn)5nm制程，占公司營收比重預(yù)計(jì)為8%，公司預(yù)計(jì)3nm制程明年試產(chǎn)，2022年下半年量產(chǎn)。相比之下，中芯國際比臺積電落后6年，而該公司早前宣布計(jì)劃今年第4季試產(chǎn)臺積電已經(jīng)量產(chǎn)多時的7nm芯片。