2020年，半導(dǎo)體行業(yè)可以說(shuō)是風(fēng)云變幻的一年。在新冠肺炎疫情的沖擊下，市場(chǎng)先抑后揚(yáng)，從一度悲觀預(yù)測(cè)的負(fù)增長(zhǎng)，轉(zhuǎn)為5.1%的正增長(zhǎng)。資本領(lǐng)域更是提速換擋，美國(guó)費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)從2020年年初的1800點(diǎn)到年底的2800點(diǎn)，漲幅超過(guò)1000點(diǎn)。中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展同樣精彩，全年增長(zhǎng)率保持在兩位數(shù)以上，在部分關(guān)鍵領(lǐng)域取得實(shí)質(zhì)性突破。
先抑后揚(yáng)，年終驟現(xiàn)“缺芯”潮
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)一向與全球經(jīng)濟(jì)“正相關(guān)”，即全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，半導(dǎo)體市場(chǎng)也同步增長(zhǎng)，如果全球經(jīng)濟(jì)萎縮，也會(huì)在半導(dǎo)體市場(chǎng)上表現(xiàn)出來(lái)。然而2020年的情況卻有些特殊，受到新冠肺炎疫情沖擊，年初的時(shí)候市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)紛紛下調(diào)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的預(yù)期，普遍認(rèn)為將出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。Gartner預(yù)測(cè)下降0.9%，麥肯錫預(yù)測(cè)下降5%。
然而，令人意外的是，年中之際半導(dǎo)體市場(chǎng)的表現(xiàn)便已好于人們預(yù)期。盡管那時(shí)智能手機(jī)、汽車等需求仍不樂(lè)觀，但是“宅經(jīng)濟(jì)”已經(jīng)初步發(fā)威，平板電腦、中小尺寸電視的需求不斷增加，數(shù)據(jù)中心、云服務(wù)器對(duì)芯片的需求增長(zhǎng)更快。到了年底，半導(dǎo)體領(lǐng)域更是刮起一輪“缺芯”潮，從電源管理芯片、顯示驅(qū)動(dòng)芯片，到MOSFET功率半導(dǎo)體、MCU，均出現(xiàn)了大面積缺貨。“缺芯”潮向上游延伸，不僅臺(tái)積電10納米以下先進(jìn)工藝產(chǎn)能被爭(zhēng)搶，8英寸傳統(tǒng)工藝產(chǎn)能供給同樣嚴(yán)重不足，考驗(yàn)著半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈。采訪中，和艦芯片銷售副總經(jīng)理林偉圣預(yù)測(cè)，這種供不應(yīng)求的情況將持續(xù)到2021年上半年。
之所以出現(xiàn)這樣的情況，與以下幾點(diǎn)原因有關(guān)：首先是新冠肺炎疫情爆發(fā)下的“宅經(jīng)濟(jì)”加速了全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型，云服務(wù)、服務(wù)器、筆記本電腦、游戲和健康醫(yī)療的需求不斷上升，5G、物聯(lián)網(wǎng)、汽車、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等快速發(fā)展，這些都推動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求。其次是新冠肺炎疫情沖擊了全球供應(yīng)鏈，加劇了供需矛盾。相對(duì)來(lái)說(shuō)，中國(guó)更早復(fù)工復(fù)產(chǎn)，使得中國(guó)廠商獲得更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，但也加劇了國(guó)內(nèi)供應(yīng)的緊張程度。此外，恐慌性備貨和逐利性炒貨也加劇了芯片荒的程度。
本輪芯片荒和晶圓產(chǎn)能不足，對(duì)中小企業(yè)的影響最大。四川和芯微電子股份有限公司董事長(zhǎng)兼CEO鄒錚賢指出，中國(guó)有數(shù)量非常多的中小IC設(shè)計(jì)企業(yè)，他們需要的是穩(wěn)定通用的產(chǎn)品。大起大落的市場(chǎng)動(dòng)蕩很容易打亂發(fā)展的節(jié)奏，不利于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，要認(rèn)真分析中國(guó)設(shè)計(jì)企業(yè)的本土需求、未來(lái)戰(zhàn)略、產(chǎn)能布局、技術(shù)規(guī)劃等，當(dāng)產(chǎn)能緊缺的壓力來(lái)襲時(shí)，企業(yè)家們應(yīng)該透過(guò)表面，看清深層次的原因，應(yīng)該扛住盲目擴(kuò)充產(chǎn)能的壓力，做精準(zhǔn)化規(guī)劃。既要避免一擁而上、從眾囤貨帶來(lái)的擠兌潮，又要規(guī)避規(guī)劃不足對(duì)整機(jī)系統(tǒng)出貨帶來(lái)的壓力。
熱點(diǎn)轉(zhuǎn)換，算力普及化時(shí)代將臨
多年來(lái)，智能手機(jī)一向是拉動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用市場(chǎng)，2020年除智能手機(jī)之外，來(lái)自個(gè)人電腦、云端服務(wù)器、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等方面的需求都在涌現(xiàn)，計(jì)算力的普及化時(shí)代正在到來(lái)。
根據(jù)賽迪顧問(wèn)發(fā)布的《5G終端產(chǎn)業(yè)白皮書(2020年)》，5G已經(jīng)成為“新基建”信息基礎(chǔ)設(shè)施的驅(qū)動(dòng)力。預(yù)計(jì)2021年智能手機(jī)出貨量3.65億部，其中5G手機(jī)滲透率將達(dá)90%。5G的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展，各種垂直行業(yè)的應(yīng)用不斷被開發(fā)出來(lái)，包括新型消費(fèi)電子，以及更為廣闊的企業(yè)AIoT市場(chǎng)等。紫光展銳高級(jí)副總裁黃宇寧指出，工業(yè)電子領(lǐng)域多、產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)，作為芯片的原廠要在不同的行業(yè)領(lǐng)域去開拓，切入一些新的行業(yè)。5G以及其他相關(guān)芯片將被搭載在需求更多樣化、要求更高的設(shè)備上，支撐整個(gè)數(shù)字化的生態(tài)。
數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)方面，2019年度全球Top 10云服務(wù)提供商年度總支出為660億美元，2020年將實(shí)現(xiàn)更高的增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)正在成為芯片龍頭廠商爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)，英偉達(dá)收購(gòu)ARM，AMD收購(gòu)賽靈思，均是以爭(zhēng)奪數(shù)據(jù)中心處理器市場(chǎng)為目標(biāo)。英偉達(dá)創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛表示，數(shù)據(jù)中心是推動(dòng)未來(lái)計(jì)算變革的重要力量，而云計(jì)算和AI的強(qiáng)大趨勢(shì)正在推動(dòng)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變，過(guò)去的純CPU服務(wù)器正在被高效的加速計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)所取代。
汽車行業(yè)也正在經(jīng)歷著歷史的變革，智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化成為汽車產(chǎn)業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。這些都是驅(qū)動(dòng)車用半導(dǎo)體市場(chǎng)成長(zhǎng)的關(guān)鍵。拓墣產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)估，2020年全球車用芯片產(chǎn)值可達(dá)186.7億美元；2021年將達(dá)到210億美元，年增長(zhǎng)率12.5%。
臺(tái)積電(中國(guó))副總經(jīng)理陳平指出，從集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程來(lái)看，以應(yīng)用劃分，大致經(jīng)歷了大型機(jī)時(shí)代、PC機(jī)時(shí)代，2010年以后進(jìn)入移動(dòng)計(jì)算時(shí)代。2016年以后移動(dòng)計(jì)算的拉動(dòng)作用雖有所弱化，但是近年來(lái)隨著5G、AI以及IoT的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)芯片的需求又在迅速提高，一個(gè)普及計(jì)算(Ubiquitous Computing)的時(shí)代正在來(lái)臨。進(jìn)入普及計(jì)算時(shí)代之后，主要的應(yīng)用市場(chǎng)將從移動(dòng)計(jì)算時(shí)代的智能手機(jī)為主逐漸演變?yōu)橐苿?dòng)計(jì)算、高效計(jì)算、智能車載、物聯(lián)網(wǎng)這四個(gè)平臺(tái)共同發(fā)展。這四個(gè)計(jì)算平臺(tái)交互加成，將讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重回指數(shù)級(jí)高速增長(zhǎng)的狀態(tài)。
并購(gòu)頻發(fā)，深度影響未來(lái)產(chǎn)業(yè)格局
在高估值與高流動(dòng)性的推動(dòng)下，2020年半導(dǎo)體領(lǐng)域的大型并購(gòu)再次發(fā)力，具備一定規(guī)模和影響力的大型并購(gòu)案至少有6起，包括英偉達(dá)以400億美元收購(gòu)ARM，SK海力士90億美元收購(gòu)英特爾NAND閃存業(yè)務(wù)，AMD公司350億美元收購(gòu)賽靈思，ADI公司210億美元收購(gòu)美信，Marvell公司100億美元收購(gòu)Inphi公司，環(huán)球晶圓45億美元收購(gòu)Siltronic AG。僅這6起收購(gòu)案宣布的交易額便高達(dá)1195億美元，已經(jīng)超過(guò)2015年全球半導(dǎo)體界掀起的并購(gòu)熱潮。根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，當(dāng)年交易額為1077億美元。
分析此輪并購(gòu)浪潮出現(xiàn)的原因，與新冠肺炎疫情也脫不開關(guān)系。年初暴發(fā)的疫情對(duì)全球經(jīng)濟(jì)造成了重大沖擊，為了挽回經(jīng)濟(jì)損失，歐美各國(guó)均采取了寬松的貨幣政策，資本市場(chǎng)獲得了更高的流動(dòng)性，進(jìn)而推升股市，導(dǎo)致科技股不斷翻紅。飄高的股價(jià)必然會(huì)對(duì)企業(yè)管理層形成更強(qiáng)的業(yè)績(jī)壓力，而并購(gòu)正是一個(gè)最容易見效的、推升業(yè)績(jī)的手段。Gartner研究副總裁盛陵海便指出，這是資本熱度推升的結(jié)果，同時(shí)股票價(jià)格的飆漲也為相關(guān)企業(yè)實(shí)施并購(gòu)創(chuàng)造了條件。
半導(dǎo)體專家莫大康也指出，半導(dǎo)體作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)上升為許多國(guó)家的重要戰(zhàn)略，孕育出許多富有技術(shù)和創(chuàng)新能力的企業(yè)。借助并購(gòu)，企業(yè)可以輕易踏過(guò)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高門檻，成為不可忽視的發(fā)展策略。這些都是推動(dòng)企業(yè)實(shí)施并購(gòu)的重要原因。
大型并購(gòu)對(duì)于產(chǎn)業(yè)格局的影響巨大。一旦英偉達(dá)對(duì)ARM的收購(gòu)得以達(dá)成，影響所涉范圍，將從移動(dòng)設(shè)備擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心、智能物聯(lián)、自動(dòng)駕駛等不同領(lǐng)域，處理器的產(chǎn)業(yè)格局都將重塑。AMD對(duì)賽靈思的收購(gòu)?fù)瑯硬蝗莺鲆?。如果并?gòu)得以達(dá)成，市場(chǎng)將沒有大型的FPGA獨(dú)立供應(yīng)商，影響將涉及通信、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)、汽車等行業(yè)。SK海力士對(duì)英特爾NAND業(yè)務(wù)的收購(gòu)則影響著存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)的格局與走勢(shì)?？傊?，大型并購(gòu)案的頻頻出現(xiàn)顯示出國(guó)際資本對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響正在加深。并購(gòu)依然是推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的重要手段，大者恒大的總體趨勢(shì)不會(huì)改變。
不過(guò)需要注意的是，受中美貿(mào)易摩擦等因素的影響，全球?qū)τ诎雽?dǎo)體行業(yè)發(fā)展的重視越來(lái)越高，各國(guó)相關(guān)部門均收緊了對(duì)并購(gòu)案的監(jiān)管審核，尤其是半導(dǎo)體領(lǐng)域。2020年所發(fā)起的這幾項(xiàng)并購(gòu)后續(xù)發(fā)展并非一路坦途。
技術(shù)演進(jìn)，第三代半導(dǎo)體材料受關(guān)注
2020年，半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)推進(jìn)。全球范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的先進(jìn)工藝達(dá)到5nm節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，異構(gòu)集成成為顯學(xué)，英特爾、高通、AMD、英偉達(dá)等芯片巨頭不斷在架構(gòu)上尋求創(chuàng)新。特別值得注意的是，第三代半導(dǎo)體材料的影響越來(lái)越深入和廣泛。在阿里巴巴達(dá)摩院發(fā)布的《2021十大科技趨勢(shì)》中認(rèn)為，未來(lái)幾年，以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)為代表的第三代半導(dǎo)體材料將在材料生長(zhǎng)、器件制備等技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，并應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、特高壓、數(shù)據(jù)中心等“新基建”場(chǎng)景。
此前，由于制造設(shè)備、制備工藝特別是材料成本上的劣勢(shì)，第三代半導(dǎo)體材料只在小范圍內(nèi)得到應(yīng)用。直至近幾年這一局面才得以打破：一方面，在5G、新能源汽車等新興市場(chǎng)中，Si基半導(dǎo)體的性能已無(wú)法完全滿足需求，第三代半導(dǎo)體的性能優(yōu)勢(shì)被放大；另一方面，制備技術(shù)特別是大尺寸材料生長(zhǎng)技術(shù)不斷突破，SiC和GaN兩種材料均從4英寸換代到6英寸并已研發(fā)出8英寸樣品，加之器件制備技術(shù)逐步提升，使得第三代半導(dǎo)體器件性能日益穩(wěn)定且成本不斷下降，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。
從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，隨著硅基器件的趨近成本效益臨界點(diǎn)，近年來(lái)主流功率半導(dǎo)體器件廠商紛紛圍繞碳化硅和氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料進(jìn)行探索。第三代半導(dǎo)體材料具備寬禁帶、低功率損耗等特性，迅速在高壓高頻率等新場(chǎng)景下發(fā)展壯大，成為功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域未來(lái)的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。
以新能源汽車充電樁為例，隨著新能源汽車使用率提高，消費(fèi)者對(duì)方便、快速充電的需求也越來(lái)越高，因此需要擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增加充電站數(shù)量并提供更快的充電服務(wù)。先進(jìn)的功率技術(shù)和新材料如SiC在新能源汽車中起著重要作用。車載充電器和逆變器正在推動(dòng)半導(dǎo)體公司投資新的寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)和新型IGBT，并研發(fā)新的功率封裝解決方案，以最大程度地利用這種高端硅技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，2018—2025年SiC MOSFET在充電樁等工業(yè)領(lǐng)域預(yù)計(jì)將保持12%的平均增長(zhǎng)速度。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，未來(lái)第三代半導(dǎo)體材料還將有著更大的發(fā)展。
需求牽引，中國(guó)實(shí)現(xiàn)“兩位數(shù)”高增長(zhǎng)
2020年，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)走出了優(yōu)于全球的好成績(jī)。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，前三季度中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為5905.8億元，同比增長(zhǎng)16.9%。相比而言，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)同期銷售額增長(zhǎng)為5.9%。中國(guó)在高端芯片領(lǐng)域取得的成績(jī)尤為明顯。2020年，長(zhǎng)江存儲(chǔ)發(fā)布業(yè)內(nèi)首款128層QLC3D NAND閃存，基本追平國(guó)際先進(jìn)水平，在某些領(lǐng)域甚至有所領(lǐng)先。國(guó)產(chǎn)FPGA芯片全面進(jìn)入通信和整機(jī)市場(chǎng)，在關(guān)鍵時(shí)刻起到?jīng)Q定性的支撐作用。國(guó)產(chǎn)EDA工具領(lǐng)域，繼模擬全流程設(shè)計(jì)工具進(jìn)入市場(chǎng)參與競(jìng)爭(zhēng)后，在數(shù)字電路流程上也形成了一系列重要的單點(diǎn)工具。再經(jīng)過(guò)幾年的努力，相信我國(guó)也可以擁有自己的數(shù)字電路全流程設(shè)計(jì)工具。
之所以能夠取得如此快速的進(jìn)步，與中國(guó)市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的巨大需求關(guān)系密切。2020年“新基建”實(shí)施，有力推動(dòng)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。“新基建”主要包括5G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)領(lǐng)域。這些領(lǐng)域都離不開半導(dǎo)體產(chǎn)品作為關(guān)鍵核心支撐。“新基建”帶來(lái)的大量新增需求，也通過(guò)需求牽引加速驅(qū)動(dòng)了國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體工業(yè)體系的建設(shè)，推進(jìn)設(shè)計(jì)、晶園、封裝、測(cè)試以及配套設(shè)備、材料等更多環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展。
賽迪顧問(wèn)副總裁李珂指出，中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電子產(chǎn)品制造基地，多年來(lái)對(duì)集成電路產(chǎn)品的市場(chǎng)需求均保持快速增長(zhǎng)。從區(qū)域市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，中國(guó)在全球主要國(guó)家和地區(qū)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模中占比最高，2019年達(dá)到35%，美國(guó)、歐洲、日本、其他環(huán)太平洋區(qū)域分別為19%、9.7%、8.7%和27.5%。
當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管取得了一定成績(jī)，但中國(guó)在處理器、存儲(chǔ)器、模擬芯片、光器件、配套設(shè)備材料和工藝、EDA/IP和軟件方面與國(guó)際先進(jìn)水平之間的差距仍十分明顯，特別是在EDA、設(shè)備與材料領(lǐng)域依然存在嚴(yán)重的卡脖子現(xiàn)象。2020年，美國(guó)商務(wù)部升級(jí)了對(duì)華為等企業(yè)的管制措施。非美國(guó)公司只要使用美國(guó)的技術(shù)、軟件、設(shè)備等給華為生產(chǎn)芯片也將受到管制，需先得到美國(guó)政府批準(zhǔn)。
但是也應(yīng)看到，美國(guó)已經(jīng)無(wú)法通過(guò)限購(gòu)和技術(shù)封鎖徹底消滅中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)需要依賴來(lái)自中國(guó)市場(chǎng)的銷售和利潤(rùn)，才能維持巨額的科研投入。對(duì)中國(guó)企業(yè)實(shí)施管制封鎖，或能取得一時(shí)之利，但亦將打亂美國(guó)企業(yè)的發(fā)展節(jié)奏。這一作法還會(huì)威脅全球供應(yīng)鏈的安全，對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展都是不利的。
對(duì)于中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō)，則應(yīng)充分利用我國(guó)是全球最大的內(nèi)生應(yīng)用市場(chǎng)這一優(yōu)勢(shì)，做好面向內(nèi)需循環(huán)的供給工作，同時(shí)重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以應(yīng)用為引領(lǐng)，擴(kuò)大開放合作，積極融入全球產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)互利共贏。
