傳動網 > 新聞頻道 > 市場調研 > 資訊詳情

中國半導體行業現狀:落后卻充滿活力

時間:2023-01-11

來源:21ic電子網

導語:美國及美國公司正在失去其在中國民營技術公司的影響力和市場份額,這些充滿活力的、先進的并且具有創新力的中國公司更加堅定地打造一個以中國為中心的新型半導體生態圈,這種心態轉變帶來的反響將遠遠超過在中美關系的大背景下,利用半導體作為談判工具帶來的短期利益。

  隨著先進半導體成為推動許多變革性技術發展的關鍵,尖端計算機芯片成為了21世紀地緣政治競爭的熱門領域。然而,半導體卻是中國經濟中較為罕見的對外依賴型產業,這和很多產業依賴中國有很大不同。每年中國半導體的進口額超過3000億美元,大多數美國大型半導體公司至少有25%的銷售額來自中國市場。

  這種相互依賴使兩國的技術產業都受益。中國大型科技公司都依賴美國芯片,如果騰訊或阿里巴巴在發展早期采購中國產的微處理器,或自行開發制造,它們永遠不會成長為今天的巨頭。與此同時,許多美國公司也從中國客戶、市場和創新中獲益。半導體產業規模增長與成本下降,都離不開中國和亞洲的系統和設備制造業的擴張,從而讓信息技術變得十分普遍。盡管太平洋兩岸措辭嚴厲,但美國半導體公司和中國同行如今正共同努力在千百種產品設計和聯合技術開發方面展開合作。

  然而,這些合作并沒能阻止半導體成為中美緊張關系的風暴眼。在后疫情和后特朗普時期,美國政府的許多人希望美國經濟減少對中國的依賴,并探尋對進口中國硬件和出口前沿半導體及其制造設備的新限制條令。而此時,中國政府正在按照去年十四五規劃明確提出的,努力追求“技術獨立”的目標,盡管這個目標的定義尚且模糊。

  但是,如何實現這種獨立以及實現這種獨立是否有意義,這是個極具不確定的問題。美國政府官員權衡政策選擇時,他們首先需要了解中國及全球半導體產業,以及中國政府如何實現其發展國內芯片制造產業的目標。雖然中國的半導體產業已經取得了很大的進步,但是大部分細分領域仍然落后于國外競爭對手,并且在追趕的進程中會面臨經濟戰阻礙。美國如何對待這一行業的政策,不僅會對中美關系產生重大影響,也會對美國的半導體、系統和互聯網行業產生重大影響,這些行業的發展與中國密切相關。

  理解半導體行業

  美國也依賴于國外關鍵的上游輸入資源和制造能力。任何一條半導體制造鏈都十分復雜,需要300種不同的輸入資源,包括原材料晶圓、大量生產型化學品、專用化學品和大量的專用化學氣體,這些上游會通過50多種不同形式的處理和測試工具進行處理分析。半導體設備、工具和材料來自全球各地,通常高度專業化。另外,半導體制造中的大部分設備(如光刻和測量設備),依靠經過高度優化的復雜供應鏈,這些設備中包含了數百家不同公司提供的模塊、激光、機電模塊、控制芯片、光學、電源等。如今半導體工廠的產線代表了數十萬人多年研發的積累,將他們集成到一個單一的制造鏈中的過程可能匯集了成千上萬的產品。

  設計這些制造過程的產品類型幾乎與制造投入的資源一樣多種多樣。至少有20個主要的半導體產品類別(從光學傳感器、電池管理模塊到CPU),每個類別通常為專門應用開發的數百個不同的庫存料號(用于銷售的不同產品)。這種復雜性創造了一個由無數細分專業方向組成的巨大市場,在半導體市場中,專業的世界級公司通過幾十年有針對性的研發,在自己擅長的領域建立了牢固的市場地位。

  復雜性也使半導體成為贏家通吃的行業。在任何特定的細分市場中,受規模、學習效率和客戶高轉換成本的影響,最頂尖的前一兩家公司會賺得該細分市場的所有經濟利潤,不管是小市場(如熔爐),還是大市場(如服務器CPU),都很少看見新進入的企業打破這種壟斷寡頭地位。例如,圖形處理器(GPU)市場的引領者英偉達(Nvidia),從1999年開發出該細分市場后就沒有丟失過其領先地位,盡管中國在GPU市場有還處于早期的初創公司,但其市場份額基本為零。總部設在臺灣的臺積電(TSMC)是第一家專注晶圓代工領域的競爭者,在它33年的歷史中一直沒有失去其領先地位,而中國大陸晶圓代工領域的代表中芯國際,盡管投資發展了近20年,但在技術上仍落后臺積電四五年。

  中國的半導體戰略

  在2015年之前,中國花費30多年的時間和數百億美元來打造國內半導體產業,向國內領先企業注入大量資源來與西方企業競爭。然而,盡管投入了這么多,中國的半導體公司仍占據全球市場的較小一部分。IHS iSuppli的數據顯示,中國公司在半導體價值鏈中的全球份額處于以下水平:

  芯片設計業約占20%

  晶圓代工產能約占10%

  整合元件制造(IDM)不到1%

  EDA、半導體工具和材料不到1%

  最重要的終端產品類別中市場份額不足1%,比如互聯網數據中心用到的邏輯芯片,或者主要云供應商用來存儲數據的高級存儲芯片。

  為了降低對國外半導體供應商的依賴,2014年中國宣布了一項重要的半導體新政策,第二年推出的“中國制造”政策也重點支持半導體核心技術。中國新的半導體政策與先前半導體政策相比,有兩大創新:第一是通過并購的方式,從海外獲取技術;第二是通過私人投資者帶頭投資(如私募股權基金),從而帶來真正懂市場的資本。后來,隨著時間的推移,這一政策轉向了更加傳統的產業政策模式,即給予指定的國家龍頭企業大量的制造和研發補貼。然而,超過五萬家中國實體公司注冊為“半導體公司”,使得中國半導體投資正面臨分散的風險。

  盡管中國努力發展半導體產業,但2020年中國半導體產業的區域結構與2014年相比基本保持不變,并且從公司總部所在地的全球市場份額分布來看,中國本土半導體產業發生沒有重大轉變。在一些重要的制造技術領域,如光刻和最先進的軟件設計工具,中國仍然落后幾十年。中國半導體行業協會估計,要實現這個政策目標,中國需要補上大約30萬工程師的人才缺口。近幾個月,武漢政府介入接管了一家資金緊張的制造商——武漢弘芯,該公司曾夸口在邏輯制造領域投入200億美元,這正是中國半導體行業面臨困境的一個例子。

  中國遇到了不少挫折,但也取得了一些進步。自2015年以來,由于收購,中國的后端制造業(封裝測試)市場份額幾乎翻了一番,達到40%。在芯片設計方面,中國的市場份額也幾乎翻番,華為海思貢獻很大。這些細分領域更符合中國的競爭優勢:后端制造過程技術難度較低,依靠地勞動成本和運營效率;無晶圓設計公司得益于與終端客戶應用緊密相連(中國的整機廠商在應用市場有較大優勢),且由于現成可用的設計工具多,進入壁壘較低。當前,幾乎在價值鏈的每一階段都有中國競爭者,包括化學品、材料、工具和制造,盡管他們中的部分技術落后于市場領先者。中國正將其大量的風險投資和工程人才轉到這個行業。在類似的技術壁壘較低的市場,如用于制造LED的MOCVD工具,中國公司已經研發出具有競爭力的制造設備。雖然中國半導體政策的的效果取決于中國工程師的戰術和執行質量,但毫無疑問,中國半導體行業在未來十年將變得更具競爭力。

  盡管還沒有明確規定獨立的定義,但十四五計劃已經將“技術獨立”列為國家戰略。如果我們將技術獨立定義為“自給自足”,一個完全受國內控制的半導體供應鏈,它服務于中國所有客戶的需求,不侵犯全球任何公司的知識產權,這在中期顯然是不可能的,長期來看也不太可能實現。首先,“只在中國、只為中國”的供應鏈模式在經濟學上是行不通,即使在價值鏈的每個階段中國企業贏得每個潛在中國客戶80%的業務,中國企業的總體研發能力也不到行業總體研發能力的15%,甚至更少,因為中國的價格偏低,能夠留存下來再投入到研發中去的利潤更少。這種本土化戰略將使中國仍落后于世界其他國家:只具備世界研發能力15%的公司研發出的產品如何與那些技術領先且總投入更多的企業的產品相競爭?當然,中國政府補貼能夠縮小資金缺口。但是要在幾十年里保持如此大規模的補貼,會使得許多半導體公司過于依賴政府資源,這在商業上行不通。

  在手機和PC行業,中國半導體公司最好能以市場化方式取勝,而不是靠政府支持,并通過與國外公司合作,共同開發技術,建立生態系統,尋求全球客戶。這就是中國幾家主要消費電子公司,如Vivo,小米,聯想和大型通訊設備制造商做的。多年來,這些領先的設備系統公司的銷售額中,一半以上來自國外。

  然而半導體技術已經成為與美國競爭的焦點,這種合作會變得更加困難。自2016年以來,美國政府以中國科技公司涉嫌侵犯人權以及與中國軍方合作為由,將中國主要的半導體用戶和供應商列入實體清單。這些公司包括大疆、中興、海康威視等半導體用戶,以及華為和中芯國際在內的半導體供應商。名單上的企業如果沒有美國商務部工業安全局(BIS)提供的許可證,一般就沒有資格獲得任何受出口管理條例限制的產品與服務。美國政府還加強了對半導體等敏感技術領域收購或投資的監管,限制中國與美國公司、實驗室和教育機構之間的聯合研發和學術交流。綜上所述,美國政府的這些舉措,使得中國建設具有競爭力的半導體產業的任務變得更加艱巨。

  盡管經濟發展的趨勢推動著中國企業走向全球化,但半導體價值鏈中的許多中國企業,從初創企業到老牌企業,都在悄悄地追求供應鏈“本土化”戰略。他們借助這個時機專注于進口替代,并尋找方法將美國供應商從他們批準的采購清單中移除,或將他們作為替代供應商。他們鼓勵中國媒體、政府官員和投資者將他們視為“中國龍頭企業”。這些公司高管不是出于“愛國精神”或迎合“國家政策”做出這些決定,相反,他們是為了實現業務連續性的目標,減少未來出口管制和實體清單的風險。當然,很多時候這些企業家這么做,也是希望獲得市場關注與政府支持,讓企業上市套現。由于這些高管中許多曾在大型跨國公司工作,一些甚至持有美國護照,本土化戰略通常不是他們希望的,但是新的貿易限制和更廣泛的貿易限制前景,使他們開始更多地采用“在中國,為中國”的模式。

  中國政府鼓勵企業走本土化道路。例如,政府主動提出為中國企業提供保險,以防中國供應商的設備或材料出現問題,并且會根據是否承諾使用本土供應商來確定制造業補貼。但請別搞錯,本土化的主要驅動力是當地商人的商業決策,而不是國家政策。

  中國和全球半導體行業將如何發展,很大程度上取決于中國企業的戰略舉措和工程化能力,也取決于即將到來的拜登(Biden)政府的政策。中國的本土化舉措,加上美國依賴于中國的硬件和制造業的普遍擔憂,將對拜登團隊的外交政策構成獨特的挑戰。拜登政府和國會的各方需要仔細權衡:美國半導體公司在世界上最大的市場中競爭帶來的好處,與源自美國的技術危及到美國安全的弊端相比,孰重孰輕;厘清中國廠商在“國家驅動為主”和“市場驅動為主”之間的界限;讓中國最優秀的學者在頂級工程學校學習并與國家實驗室合作的好處和防備工業間諜侵犯知識產權的風險中,如何取得平衡;并且出臺合適的半導體政策,讓市場決定輸贏。

  盡管中國半導體產業的未來仍不清晰,但目前無可爭議的是美國及美國公司正在失去它在中國民營技術公司的影響力和市場份額。這些充滿活力的、先進的并且具有創新力的中國公司更加堅定地打造一個以中國為中心的新型半導體生態圈。這種心態轉變帶來的反響將遠遠超過在中美關系的大背景下,利用半導體作為談判工具帶來的短期利益。

中傳動網版權與免責聲明:

凡本網注明[來源:中國傳動網]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權均為中國傳動網(www.hysjfh.com)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯系。任何媒體、網站或個人轉載使用時須注明來源“中國傳動網”,違反者本網將追究其法律責任。

本網轉載并注明其他來源的稿件,均來自互聯網或業內投稿人士,版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權法律責任。

如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

關注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊

關注直驅與傳動公眾號獲取更多資訊

關注中國傳動網公眾號獲取更多資訊

最新新聞
查看更多資訊

熱搜詞
  • 運動控制
  • 伺服系統
  • 機器視覺
  • 機械傳動
  • 編碼器
  • 直驅系統
  • 工業電源
  • 電力電子
  • 工業互聯
  • 高壓變頻器
  • 中低壓變頻器
  • 傳感器
  • 人機界面
  • PLC
  • 電氣聯接
  • 工業機器人
  • 低壓電器
  • 機柜
回頂部
點贊 0
取消 0