中國半導體產業現狀
隨著我國經濟的持續高速發展,半導體製造行業對國民經濟增長的推動作用越來越明顯,半導體技術的發展及廣泛應用極大地推動了科學技術進步和社會經濟發展,為國家重點支持的行業。近年來,國家相關部委出臺了一系列的關於支持半導體製造行業結構調整、產業升級、促進下遊應用市場消費、規範行業管理以及促進區域經濟發展的政策法規。
2014年,國務院發布了《國家集成電路產業發展推進綱要》,建立集成電路電路產業發展的初步規劃,成立國家集成電路發展領導小組,設立了集成電路產業發展投資基金(下稱「大基金」),一期募資規模在計劃1200億人民幣(實際規模超過人民幣1300億元)。
自此,中國本土的半導體產業發展進入了一個快速的商業化以及開放化的時代。從2014年的《推進綱要》出臺之後,各地方政府也紛紛出臺了不少半導體的扶持政策以及支持了很多本地項目的建設。從2015年到2020年,以國家級別又發布了多條半導體行業相關政策。2020年8月,國務院印發《新時期促進集成電路產業和軟體產業高質量發展的若干政策》,相關數據顯示,中國晶片自給率要在2025年達到70%,2016年的十三五規劃中,也將半導體的工藝目標列入正式的文件。2018到2020年間,出臺了多項半導體的稅收優惠政策。剛出臺的十四五規劃,也將對下一代半導體器件的技術規劃做出新的目標指示。
根據Omdia的統計,2019年中國半導體的總產值在 1050億美金左右,也就是突破了人民幣7000億,其中,設計業佔的份額在400億美金以上,這其中排名前十的設計類企業的產值佔比在50%左右。而且例如華為的麒麟晶片系列,數字貨幣的礦機晶片等,也早已成為全球晶圓代工最先進位程上的穩定客戶。從Omdia的設計工藝預測圖中看,28nm及以上還是佔大多數市場份額,特別在中國,NB-IoT, 北鬥,工業IoT,帶智能解析的邊緣計算等方面還是28nm的主要應用領域,而且也是半導體晶片最有成長潛力的區間。
相對於這些年蓬勃發展的國內半導體設計業,國內的半導體製造水平還暫時落後於國際一流製造水平大概2-3代(臺積電已經量產5nm工藝,中芯國際剛剛宣布實現FinFET N+1的量產),國內的設計企業的晶圓代工,目前大多都尋求了與臺積電的合作。臺積電無論是在最先進的製程或者特殊工藝,產品穩定性,以及完整的晶圓代工生態服務上,都還是領先於國內水平。
由於晶圓製造是一個高度自動化的工業流程,每一個工藝步驟上都需要依賴於先進的機械運作,特別是在最先進的工藝(16,14nm及以上,基本上只有歐洲,美國以及日本的少數幾家設備供應商)。
Source: Omdia
但是今年來,國產的設備供應商在各個環節都開始有技術研發,甚至已經進入商業化應用。以光刻機為例,上海微電子計劃於2021年交付首臺國產28nm的immersion光刻機。其實28nm對於目前所有已經商用的晶片而言,除了手機,超算等對於運算的速率和功耗都有非常高要求的應用以外,幾乎大部分的邏輯處理相關的應用場景,比如物聯網,邊緣計算等,都有大規模的應用空間和市場。
國內封測行業發展潮氣蓬勃、日新月異,是集成電路產業中發展最快、成效最顯著的產業。過去十年的黃金時期裡,中國封測從追趕到進入世界先進行業,大家對封測產業的國際化水平最有信心。而且與設計行業類似,國內封裝企業前十名的營收佔國內封測產業總銷售額的一半左右的水平。現金技術以及優質客戶向頭部企業集中的勢頭非常明顯。
尤其近年來,業內關於摩爾定律發展是否在短期的未來遇到天花板,這樣的討論一直塵囂甚上。晶片特徵尺寸已接近屋裡極限,先進封裝技術成為摩爾定律的必然選擇,SIP,Chiplet等新型的封裝技術的崛起和快速發展,讓封裝企業迎來良機。
與半導體晶圓製造不同的是,國內的封測企業由於起步早,而且相對晶圓製造,技術和運營的起點低,所以國內幾家頭部的封測企業,在技術和規模上,已經與全球領先的封測企業比肩。而且中國國內的封測總產值已經超過全球封測產值的半數以上。
中國半導體業的分析
(中國集成電路已經成為進口金額最高的產品項目,而且近年來持續走高)
Figure 4: 2015-19 China total IC imports and quantity trend