半導(dǎo)體市場寒冬凜冽,我國半導(dǎo)體如何走上全球化道路?
01
半導(dǎo)體市場寒冬凜冽
半導(dǎo)體(Semiconductor)狹義上是指半導(dǎo)體材料,即常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo) 體與絕緣體之間的材料。包括以硅(Si)、鍺(Ge)等元素半導(dǎo)體(也是第一代半 導(dǎo)體材料),和以砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化鎵(Ga2O3) 等化合物半導(dǎo)體材料(第二代至第四代半導(dǎo)體材料)。半導(dǎo)體材料是制作半導(dǎo)體器 件和集成電路的電子材料,是半導(dǎo)體工業(yè)的基礎(chǔ)。利用半導(dǎo)體材料制作的各種各 樣的半導(dǎo)體器件和集成電路,促進(jìn)了現(xiàn)代信息社會的飛速發(fā)展。集成電路(Integrated Circuit,IC,中國臺灣稱為“積體電路”),是指通過一 系列特定的加工工藝,將晶體管、二極管等有源器件和電阻器、電容器等被動元 件及布線“集成、封裝”在半導(dǎo)體(如硅或砷化鎵等化合物)晶片上,執(zhí)行特定功 能的電路或系統(tǒng)。芯片(Chip),通常就是指集成電路芯片,因此絕大多數(shù)時候,芯片、集成電 路、IC 等術(shù)語可以混用。
對于半導(dǎo)體市場當(dāng)前現(xiàn)狀和走勢,SEMI全球副總裁、中國區(qū)總裁居龍表示,2022年是波濤洶涌、動蕩不安的一年,包括全球經(jīng)濟(jì)疲軟、俄烏沖突、新冠疫情、能源危機(jī)等因素,根據(jù)WSTS的數(shù)據(jù),盡管下半年銷售趨緩,但2022年全球半導(dǎo)體銷售額達(dá) 5735 億美元,相較2021 年的 5559 億美元,同比增長 3.2%。其中中國地區(qū)的銷售額雖然與2021年相比下降了6.3%至1803億美元,但中國仍然是全球最大的芯片消費(fèi)市場。2023年1月銷售額同比下降約15%,根據(jù)SEMI及其他相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測,2023年全球半導(dǎo)體銷售額將下滑8-10%。
盡管這一輪下行周期暫時延緩了半導(dǎo)體市場增長的步伐,但隨著新能源車、5G、自動駕駛、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)自動化、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、元宇宙、可穿戴設(shè)備等新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,長期來看,半導(dǎo)體需求量依舊強(qiáng)勁。
從不同終端市場觀察,未來幾年通信、消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域成長率減緩,而車用半導(dǎo)體和工業(yè)用半導(dǎo)體成長較快。長期來看,全球及中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將持續(xù)增長。根據(jù)SEMI及其他多家分析機(jī)構(gòu)預(yù)測,到2030年,全球半導(dǎo)體市場規(guī)模有望達(dá)到一萬億美元。
從供應(yīng)面來看,面對市場長期看好的走勢,以及受到剛過去的“缺芯潮”影響,晶圓代工廠和IDM企業(yè)近年來相繼加大擴(kuò)產(chǎn)步伐,進(jìn)而帶動半導(dǎo)體設(shè)備投資突飛猛進(jìn)。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示,去年和前年半導(dǎo)體設(shè)備市場成長率為5.9%及44.3%,2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模為1025億美元,2022年為1085億美元,達(dá)到歷史新高。
然而,正如文章開頭所述,隨著半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入下行周期,終端需求持續(xù)疲軟,從2022年開始,部分芯片制造大廠已經(jīng)調(diào)整了當(dāng)年的計劃資本支出,預(yù)計2023年,部分公司資本支出可能進(jìn)一步縮減。據(jù)不完全統(tǒng)計:
美光2023年的資本支出預(yù)計為70-75億美元,同比減少約40%;
SK海力士2023年的資本支出預(yù)計低于5萬億韓元,同比減少50%以上;
Intel 2023年的資本支出相比原預(yù)算減少30億美元;
格芯2022年的資本支出從45億美元下修至30-33億美元,2023年預(yù)計投入降低至約20億美元。
下游的市場寒意逐漸傳導(dǎo)至上游設(shè)備和材料市場。居龍表示,目前預(yù)測全球半導(dǎo)體設(shè)備市場2023年將呈現(xiàn)至2019年以來首次負(fù)增長,下滑16%至912億美元,預(yù)計將在2024年恢復(fù)正增長。過去兩年,中國市場設(shè)備投資每年都超過300億美元。受到產(chǎn)業(yè)衰退及出口管制的影響,目前預(yù)測2023年中國半導(dǎo)體設(shè)備市場的下滑比例將比較高。而半導(dǎo)體材料由于其耗材屬性,受半導(dǎo)體周期的影響較小,預(yù)計2023年銷售額將略微下滑。
在此形勢下,以及不穩(wěn)定的國際貿(mào)易關(guān)系等因素影響,全球主流半導(dǎo)體設(shè)備廠商2023年銷售額將出現(xiàn)下滑。據(jù)公開報道整理,泛林集團(tuán)預(yù)計減少20-25億美元,應(yīng)用材料預(yù)計減少25億美元,科磊預(yù)計減少6-9億美元,東電預(yù)計減少2500億日元(約18.5億美元)。
面對市場寒冬,半導(dǎo)體裁員潮席卷而來。
據(jù)公開信息披露,泛林集團(tuán)全球裁員7%(約1300人),科磊此次全球裁員的比例約為3%,美光科技裁員約10%(約4800人),Intel裁員規(guī)模達(dá)數(shù)千人。實(shí)際上,從去年下半年開始,包括應(yīng)用材料、谷歌、微軟等在內(nèi)的許多科技大廠就陸續(xù)宣布裁員,以求平穩(wěn)度過產(chǎn)業(yè)衰退期。
02
中國半導(dǎo)體競爭優(yōu)勢是什么?
杰克·韋爾奇有句名言:“如果你沒有競爭優(yōu)勢,那么就不要參與競爭?!苯芸恕ろf爾奇的這句名言傳達(dá)了一個非常重要的商業(yè)戰(zhàn)略觀點(diǎn):在市場上成功的關(guān)鍵是要擁有競爭優(yōu)勢,如果一個企業(yè)沒有與其他競爭者明顯不同的優(yōu)勢,那么就很難在市場上獲得成功。如果放大到大國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的較量來看,中國最大的優(yōu)勢之一就是中國巨大的市場。根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會和波士頓咨詢集團(tuán)的數(shù)據(jù),到2030年,半導(dǎo)體行業(yè)的規(guī)模將翻一番,達(dá)到1萬億美元以上,而中國將占這一增長的約60%。
這樣龐大的半導(dǎo)體市場足以對國際半導(dǎo)體外企產(chǎn)生巨大的吸引力。不少半導(dǎo)體外企在中國這片沃土上扎根生長,例如已經(jīng)在中國植根38年的英特爾,“中國化、本土化”是他們重要基調(diào)。在2023年英特爾中國戰(zhàn)略媒體溝通會上,英特爾公司高級副總裁、英特爾中國區(qū)董事長王銳指出,英特爾中國的戰(zhàn)略已經(jīng)從Intel China 1.0時代升級到Intel China 2.0時代,中國是全球第一大半導(dǎo)體消費(fèi)市場,我們有足夠的理由繼續(xù)砥礪向前。即使在英特爾業(yè)績不佳的情況下,英特爾也沒有減少對英特爾中國的投資。
如今全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在圍繞中國市場開展,中國早已是各大國外芯片廠商財務(wù)營收來源的一塊重要版圖。根據(jù)GlobalData的數(shù)據(jù),美國半導(dǎo)體行業(yè)超過30%的收入來自中國的銷售。此外,中國是韓國兩大存儲芯片供應(yīng)商三星電子和SK海力士迄今為止最大的市場。歐洲的半導(dǎo)體設(shè)備巨頭ASML,汽車芯片供應(yīng)商意法半導(dǎo)體、英飛凌和恩智浦等也有相當(dāng)一部分營收來自中國。
所以在當(dāng)前不自由貿(mào)易政策之下,許多中國的盟友不愿切斷與中國的貿(mào)易。美國所謀求的技術(shù)脫鉤不僅讓芯片公司產(chǎn)生巨額經(jīng)濟(jì)損失,全球半導(dǎo)體價值鏈脫鉤還將導(dǎo)致整個行業(yè)出現(xiàn)創(chuàng)新?lián)p失。
因此,可以看出,中國在全球半導(dǎo)體消費(fèi)市場乃至各半導(dǎo)體廠商的營收中均占據(jù)舉足輕重的地位。所以,市場是我們的競爭優(yōu)勢。
03
進(jìn)出口:貿(mào)易逆差大,高端芯片依賴進(jìn)口
中國集成電路/半導(dǎo)體進(jìn)出口單向金額快速增長,但貿(mào)易逆差持續(xù)擴(kuò)大。根據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計的進(jìn)出口數(shù)據(jù),我們將集成電路、二極管及類似半導(dǎo)體器件的進(jìn)出口數(shù)據(jù)之和作為半導(dǎo)體進(jìn)出口數(shù)據(jù)。2007 年至 2022 年,我國集成電路和半導(dǎo)體產(chǎn)品均保持快速增長,集成電路進(jìn)口/出口、半導(dǎo)體進(jìn)口/出口年均增速分別為 8.15%/ 13.35%、8.02% / 13.60%,雖然出口增速更快,然而貿(mào)易逆差的絕對值也在快速增長。2007 至 2022 年,中國集成電路/半導(dǎo)體產(chǎn)品貿(mào)易逆差從 1049 億美元 /1078 億美元擴(kuò)大至 2616 億美元 / 2262 億美元,年均增速為 6.28% / 5.07%。
高端芯片進(jìn)口、低端芯片出口現(xiàn)象仍然顯著。從集成電路進(jìn)出口均價數(shù)據(jù)來看:
1)2007 年至 2022 年我國進(jìn)出口芯片的單價整體均呈現(xiàn)緩慢下降趨勢,但近幾年出現(xiàn)小幅回升。一方面,雖然集成電路制造工藝的改善使得單個晶體管的平均單價快速下降,但與此同時單個芯片集成的晶體管數(shù)量也在快速提升,這兩種特點(diǎn)的疊加使得芯片產(chǎn)品在過去十幾年間雖然也在下降,但下降速度并未表現(xiàn)得很高。
2)2007 年至 2022 年,我國進(jìn)口芯片單價一直高于出口均價,說明進(jìn)口的芯片中高端產(chǎn)品較多,而出口的芯片中以低端為主。但近幾年我國出口芯片均價提升好于進(jìn)口均價提升幅度,或說明我國出口的芯片中高端產(chǎn)品占比在逐步提升。
我國半導(dǎo)體仍然較為依賴進(jìn)口,半導(dǎo)體產(chǎn)品在我國整體進(jìn)口金額占比屢創(chuàng)新高。半導(dǎo)體進(jìn)口金額近 10 年整體保持上升趨勢,2021 年半導(dǎo)體/集成電路在整體進(jìn)口金額占比約 16.4% / 15.3%,比 2020 年 18.2% / 17.0%的高點(diǎn)略有下降,但整體仍然維持較高水平。
04
開放與合作是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的永動機(jī)
沒有任何一個國家能單獨(dú)完成半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)系統(tǒng)。半導(dǎo)體行業(yè)是一條很長的鏈條,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今離不開開放的精神,更離不開供應(yīng)鏈的通力合作。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會此前指出,回顧全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)60余年的發(fā)展歷程,產(chǎn)業(yè)之所以呈現(xiàn)出如今的繁榮景象,正是依賴于全球化市場以及全球化合作創(chuàng)新,這也是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力。
就拿造芯片的光刻機(jī)設(shè)備來說,為何說任何一個國家想要從0到1做一臺光刻機(jī)都不是易事。這是因?yàn)楣饪虣C(jī)是集全球技術(shù)大成的產(chǎn)物,生產(chǎn)一臺光刻機(jī)要十多萬個零部件,而且這些部件來自全球各地。在整合供應(yīng)鏈方面,ASML采取了多種策略:
首先,ASML積極整合和投資全球各地的精尖技術(shù),比如德國的蔡司的光刻系統(tǒng)是光刻機(jī)的核心部分,ASML是蔡司的大股東;2007年ASML并購了計算光刻軟件廠商Brion;2012年三大晶圓廠臺積電、三星、英特爾入股ASML,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手合作開發(fā)下一代光刻機(jī)設(shè)備;2012年10月ASML并購了準(zhǔn)分子激光源提供商美國Cymer等等。其次,ASML注重培養(yǎng)和吸引全球范圍內(nèi)的優(yōu)秀人才,積極推動人才流動和知識共享,提升技術(shù)研發(fā)的創(chuàng)新能力,并將其與供應(yīng)鏈整合起來,打造完整的生態(tài)系統(tǒng)。再就是對光刻機(jī)幾十年的專注以及自身的研發(fā)投入,方才造就了如此精密的設(shè)備。
光刻機(jī)的例子很好地詮釋了半導(dǎo)體全球化的重要性。ASML的成功經(jīng)驗(yàn)也給其他行業(yè)提供了啟示,在產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)中,開放和協(xié)作是取得成功的重要因素。ASML全球副總裁沈波在中國開放日活動中曾談到:“只有健康的供應(yīng)鏈,健康的全鏈條,半導(dǎo)體行業(yè)才能健康長久?!?/span>
05
與半導(dǎo)體外企續(xù)寫合作共贏的新篇章
中國集成電路產(chǎn)業(yè)的持續(xù)永動發(fā)展離不開開放與合作。中國從漢代的絲綢之路開始,就開啟了與世界聯(lián)系的大門?,F(xiàn)在,中國也一直保持著開放與合作的態(tài)度。中國集成電路產(chǎn)業(yè)也需遵循半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)這種所有國家和地區(qū)相互依存、互利互惠的發(fā)展規(guī)律。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域,目前國產(chǎn)芯片尚不足以完全滿足本地的需求。魏少軍教授此前的公開演講中指出,我國集成電路自給率只能做到12.5%,在自給的這些芯片中,主要集中在中低端芯片,在高端芯片領(lǐng)域?qū)ν獾囊来娑热匀缓芨?,高端材料與設(shè)備的自給率也較低。
因此,在這樣的發(fā)展現(xiàn)狀和時代背景下,我們更要用開放的心態(tài)和巨大的市場,繼續(xù)吸引愿意和中國深化合作的國際企業(yè),與外企建立合作,為外企特別是行業(yè)內(nèi)多年在華的外企如英特爾、Arm、英飛凌、ASML等營造友好的輿論環(huán)境和營商環(huán)境,吸引他們留在中國發(fā)展,充分利用全球化資源,鞏固中國供應(yīng)鏈。
芯片產(chǎn)業(yè)的背后是龐大且復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)鏈,在2022年世界集成電路大會上,長鑫存儲董事長朱一明認(rèn)為:“產(chǎn)業(yè)鏈全球化是歷史潮流,合作才能共贏,中國有機(jī)會取得成功?!?/span>
06
國產(chǎn)半導(dǎo)體的崛起離不開人才
集成電路產(chǎn)業(yè)儼然已成為國家戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)之一。為了滿足行業(yè)發(fā)展的需求,中國需要大量的高素質(zhì)集成電路人才。然而,中國集成電路人才供給與需求之間存在巨大的差距,這需要加大對集成電路人才的培養(yǎng)力度。
人才的培養(yǎng)是半導(dǎo)體發(fā)展的未來重中之重,是立根之本。2023年年兩會上,全國人大代表、華虹半導(dǎo)體母公司華虹集團(tuán)董事長張素心建議,在芯片產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略定位、戰(zhàn)略推動和戰(zhàn)略實(shí)施中形成合力;政策的制定應(yīng)將可控優(yōu)先于自主;完善人才隊伍的規(guī)模儲備和培養(yǎng)路徑等。
說到人才培養(yǎng)的路徑,高校和企業(yè)是人才培養(yǎng)的兩大抓手。
首先,高校集成電路專業(yè)是集成電路人才培養(yǎng)的主要渠道,2021年1月13日,集成電路升級為一級學(xué)科,國家加強(qiáng)了對集成電路人才的培養(yǎng)。公開數(shù)據(jù)顯示,截至2022年5月,我國已建成國家集成電路人才培養(yǎng)基地、國家示范性微電子學(xué)院以及集成電路產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺高校達(dá)29所,其中985高校23所。不過全國政協(xié)委員、北京市政協(xié)副主席、九三學(xué)社中央副主席、中科院院士劉忠范在今年兩會上指出,集成電路學(xué)院建設(shè)要立足長遠(yuǎn)和前瞻性布局,重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)新型和復(fù)合型人才,避免一擁而上的低水平重復(fù)建設(shè)。他并提倡將已有學(xué)科交叉聯(lián)動,譬如芯片涉及到的制造和材料領(lǐng)域的培養(yǎng),可以對應(yīng)去找已有的化學(xué)系、物理系等,不是推倒重來去新建學(xué)院、新機(jī)構(gòu)。
其次,企業(yè)是人才培養(yǎng)的“煉金爐”。為何這么說?企業(yè)不僅能夠提供良好的工作環(huán)境和發(fā)展機(jī)會,更能夠通過專業(yè)的培訓(xùn)和實(shí)踐機(jī)會,幫助員工成長為優(yōu)秀的人才。半導(dǎo)體是個技術(shù)門檻較高的行業(yè),像EDA軟件這樣的行業(yè),融合交叉多個學(xué)科,EDA行業(yè)需要的是軟件、芯片、數(shù)學(xué)&微電子學(xué)科這三大類中的至少兩種以上的復(fù)合型人才。一個EDA軟件人才的“煉成”往往需要十年,只有在一個行業(yè)內(nèi)深扎進(jìn)去,才能從工人發(fā)展成為“工匠”。
最后,集成電路產(chǎn)業(yè)是全球性的產(chǎn)業(yè),加強(qiáng)國際合作與交流可以為中國集成電路人才培養(yǎng)提供更多的機(jī)會和平臺。中國可以與國際知名芯片企業(yè)合作,學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),吸收國際先進(jìn)的集成電路人才。同時,中國也可以積極參與國際性集成電路展會和交流活動,加強(qiáng)國際間集成電路人才的交流與合作,提高中國集成電路人才的國際化水平。
結(jié)語
集成電路產(chǎn)業(yè)鏈全球化的形成是長期以來市場規(guī)律和企業(yè)選擇共同作用下的結(jié)果。雖然如今全球化正在被一些外部因素所破壞,但我們必須探索出一條新的全球化之路。
全球化是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢,處于產(chǎn)業(yè)鏈上的任何一家企業(yè)都應(yīng)該堅持開放與合作。我們應(yīng)該用開放的心態(tài)去接納和歡迎愿意在中國扎根的企業(yè)用開放的心態(tài),與各方通力合作,同時積極培養(yǎng)行業(yè)人才,構(gòu)建健康的行業(yè)全鏈條。
