半導體產業轉移深入，國產化良機已至

01-28

來源：內容來自興業證券，謝謝。

任何產品都要經歷創新——成熟——標準化這一生命周期，半導體也不例外。與產品生命周期相應的是，行業的發展遵循技術密集型——資本密集型——勞動力密集型的轉變路徑。產品創新階段以技術壟斷和產品差別為特徵，行業表現為技術密集型；而到了成熟階段，技術基本穩定繼而投入減少，而資本和管理要素的投入增加，行業表現為資本密集型；最後產品到了標準化階段，成本控制成為競爭力的主要約束，行業就表現為勞動密集型。

行業不同階段生產要素的密集性發生改變，使得各個國家與地區的競爭力發生改變。在創新階段，創新國因為技術優勢有明顯的競爭力；而到了成熟和標準化階段，創新國需要利用其它國家在資本、勞動力領域的優勢保證產品的競爭力，並開拓新的市場，從而催生了產業轉移的原動力。

產業轉移的原動力

美國是半導體晶元的發源地，美國半導體產業一直保持著在全球的領先地位，其半導體產業的發展與升級就伴隨著設計與製造的分離、製造的轉移。美國最初通過矽谷平台，彙集各領域的人才與資源，儲備研發實力，開發出電腦等跨時代的產品，藉由終端產品的創新，帶動半導體的需求成長。

到了成熟階段，技術基本穩定，美國意識到其生產方面的效率不高，核心競爭力在於 IC 設計等高技術密集環節，開始主動將生產線外搬，採用委外代工的模式，將資本密集型和勞動密集型的生產環節轉交日本、台灣、韓國等具備資本與勞動力優勢的國家。這就意味著產業轉移一般從組裝和製造等勞動密集型的環節最先開始，其次是資本密集型產業的轉移，而技術密集型的設計環節則由美國保留。

全球半導體產業的發展主要經歷了兩次大的產業轉移，第一次是從美國向日本的轉移，第二次是美國、日本向韓國、台灣的轉移。美國半導體產業向外轉移也可以看做是半導體產業在全球的擴展。產業轉移帶來了日本等國家在 DRAM 製造的反超，但美國之後又開始將中心投入新一輪技術的開發中，也意味著新一輪周期開始。美國將重點投向著重設計的 ASIC 和 MPU，確保新技術持續處於領先地位，促進產業升級，並藉此又重回霸主地位。

總之，美國擁有最先進的半導體技術，可以根據國家半導體產業的發展重點有選擇的保留最核心、盈利能力最強的環節——在 IC 設計和半導體設備領域，美國佔據絕對主導地位。對美國而言，半導體產業的轉移是有意為之，也是產業升級的必然要求和結果。

半導體產業轉移伴隨著新興終端市場的興起

半導體產業經歷了兩次產業轉移，第一次是從美國向日本的轉移，第二次是從美日向韓台的轉移，我們研究發現，這兩次轉移都與新興終端市場的興起有關。從美國到日本的產業轉移伴隨著家電市場的興起，從美、日向韓、台的產業轉移則伴隨著 PC 市場的興起。我們分析，這是因為新興終端市場興起帶來了技術的變化（創新或升級）、產業鏈的變化，造就了行業重新洗牌的機會。承接國若能主動抓住商機，制定正確的策略，發揮自身的比較優勢，產業轉移將應運而生。

全球半導體產業鏈變遷與產業轉移

從美國到日本的第一次產業轉移，是美國將裝配產業轉移到日本，日本從裝配起家學習美國半導體技術，並將半導體技術創新性地與家電產業進行對接的過程，由此日本家電產業與半導體產業發展形成了良性互動，孵化了索尼、東芝等系統廠商。

80 年代電子產業從家電進入 PC 時代，催生了對 DRAM 的需求，日本憑藉在家電時代的技術積累和出色的生產管理能力，實現 DRAM 的大規模量產，並實現反超美國，半導體產業的繁榮持續了將近 20 年（1970-1990 年）。

美日半導體產業變遷圖

從美日向韓台的第二次產業轉移則與 PC 產業的發展息息相關。第二次產業轉移一方面表現為存儲產業從美國轉向日本後又開始轉向了韓國，另一方面也表現為IDM 模式以外產生了單獨的設計公司（fabless）與逐漸獨立出來的晶圓代工（foundry）環節，台灣切入晶圓代工環節，並由此孵化 IC 設計公司，實現半導體產業從美日向台灣的轉移。

存儲的轉移主因 PC 產業帶動 DRAM 技術不斷升級，日本經濟泡沫無力投資、技術升級落後於韓國；製造環節晶圓代工獨立出來則主因 90 年代 PC 的廣泛應用與普及， IC 產業開始進入以客戶為導向的階段， ASIC（為專門目的而設計的集成電路）應運而生，專門負責設計的公司誕生，與製造分離。因此我們認為從美日到韓國的存儲產業的轉移，與技術升級有關；而製造環節從美日向台灣的轉移，則與設計、製造、封測這一產業鏈分工模式取代傳統 IDM 模式的變化有關。

韓台半導體產業變遷圖

我們對兩次半導體產業轉移的原因進行總結，雖然每次產業轉移的發生都是天時、地利、人和的共同結果，但其中還是可以總結出一個共同的規律，那便是伴隨著新興終端市場興起帶來的技術變化或是產業鏈變化，這可以參考下圖的歸納。

全球半導體產業轉移原因分析

此外，我們研究還發現，半導體產業轉移一般先從勞動密集型開始，例如承接美國外包的組裝、封裝和測試等產業。對半導體技術有了一定的積累後，若承接國能抓住電子產業終端市場興起的半導體需求（如日本抓住了家電市場的需求，韓國和台灣則抓住了 PC 時代的機遇），政府制定正確的策略、選擇正確的切入點、進行資本的密集投資（韓國和台灣由於兩地資金實力、市場空間、產業形態等的不同，選擇了不同的切入點，韓國選擇了標準化程度高、周期性強的存儲，而台灣則選擇以外銷為主，承接美國 Fabless 的代工訂單），以此恰當把握自身的優勢，半導體產業將實現快速發展，從勞動密集型產業向資本密集型產業過渡，這個過程也伴隨著技術積累的逐步增厚。

家電產業帶動民用半導體需求興起，半導體產業從美轉向日

70 年代到 90 年代是日本半導體產業的興盛時期，前後持續 30 年左右。 70 年代至、80 年代中期，日本半導體產業崛起，源於日本消化吸收美國軍工起家的半導體技術，成功將半導體技術應用於家電市場； 80 年代後期和 90 年代日本半導體產業的繁榮源於 PC 產業發展，存儲器產業從美國轉向日本，並且日本成功反超美國。

美日電視機產量比較

70 年代不同於美國軍工帶動半導體產業發展，日本作為二戰戰敗國，軍事項目被全面禁止，日本轉而採用「民用家電帶動產業發展」的策略，利用家電市場容量大、技術壁壘低、價格有優勢的特點，切入半導體市場。日本從收音機以及數字視像設備等民用設備入手，在初期避開了與美國的競爭，並成功佔據全球家電市場首位。同時抓住家電市場興起帶動的半導體需求，成就了東芝、索尼、日立這類系統廠商，不僅成為全球家電市場的龍頭，也躋身全球半導體產業的前列。

70 年代是日本家電產業發展最快的階段，日本電視機產量甚至超過了美國； 70年代也是日本半導體迅速成長的階段， 1975 年日本半導體產值達 12.8 億美元，市場份額達 21%，相比美國的 36.4 億美元，亦是非常重要的半導體生產國。

日本1975年半導體產值份額達21%

日本憑藉在家電領域的深耕，對半導體技術有了一定的積累。在美國進行 DRAM產業轉移的時候，日本成為最合適也最有能力承接的國家。存儲晶元作為標準化程度較高的產品，發展初期對技術要求尚低，得益於「VLSI 計劃」，日本憑藉其出色的生產管理能力及對精細加工的擅長，成功大規模量產了存儲晶元。

80 年代到 90 年代初期，日本通過 DRAM 生產優勢和消費電子的輸出一度超越了美國。美國半導體產業的薄弱環節在於產品製造和企業管理：首先，生產方面的效率不高，新產品不能很好地轉化為市場上可信賴的產品；其次，企業間的橫向聯繫較為鬆散，企業在關鍵性產品上的投入不足，重複性技術開發造成了巨大的資源浪費。 1983-1998 年間，日本持續保持 DRAM 製程的領先，反超美國，市佔率躍居全球首位。

1980-2010 年全球存儲行業市場份額變化

PC 重塑半導體產業鏈，半導體產業從美、日轉向韓、台

IBM 公司於 1981 年推出了第一部型號為 PC 的個人桌上型計算器，標誌著 PC 時代的到來。 PC 出現以後的 30 年整個半導體市場基本圍繞 PC 發展，而這其中最重要的兩個組成就是半導體內存 (Semiconductor Memory) 與微處理器(Micro Processor) 。 PC 產業的發展就伴隨著內存以及微處理器技術的不斷升級。

進入 90 年代半導體行業依然遵循著摩爾定律前進， PC 應用越來越廣泛，功能越來越強大，這時軟體就起了決定性的作用，微軟 Window 操作系統大獲成功。奠定了其 PC 軟體霸主的地位，為之提供配套 CPU 等硬體產品的 Intel 隨之崛起。

此外， PC 時代半導體產品的特性要求也發生了變化。從家電到消費電子，產品差異化競爭使得晶元定製化程度更高， IC 產業開始進入以客戶為導向的階段。一方面標準化功能的 IC 已難以滿足整機客戶對系統成本、可靠性等要求，同時整機客戶則要求不斷增加 IC 的集成度，提高保密性，減小晶元面積使系統的體積縮小，

降低成本，提高產品的性能價格比，從而增強產品的競爭力，得到更多的市場份額和更豐厚的利潤。另一方面， PC 中除了微處理器和存儲是標準化產品外，其他晶元均是非標準化的，造成了晶元之間信號傳遞的延遲和不穩定。由於這兩個原因， IC 設計公司興起，為客戶提供 ASIC 的設計服務，以實現系統的整體優化；同時將製造外包出去，形成了獨立的晶圓代工環節。

PC崛起對半導體產業的影響

下面我們對這三類受益公司分別進行分析，韓國的崛起和台灣切入晶圓代工環節則對應著第二次半導體產業轉移：

（1）擁有設計能力的美國半導體公司首先受益

PC 產業興起，最大的受益者首先是擁有晶元設計能力的公司——晶元設計公司或者是 IDM 公司，它們直接對接下游需求。 PC 時代成就了美國晶元公司英特爾（IDM），可以說英特爾公司的成長基本就是 PC 行業的成長史。

1986-2000 年，英特爾營收增長與全球 PC 出貨量都處於快速成長期，兩者基本保持著一致的趨勢；

1986-2016 年全球 PC 出貨量（百萬台）

2000-2011 年隨著 PC 出貨增速的放緩，英特爾的營收成長放緩甚至出現衰退；

2012 年之後 PC 出貨在衰退，但英特爾營收穩中有升則主要受益於英特爾面向後PC 時代轉型，如布局物聯網以及數據中心伺服器晶元等。

1986-2016 年英特爾營收（億美元）

（2）PC 崛起催生 DRAM 需求，韓國抓住 DRAM 機遇

美國半導體產業的優勢主要是在技術密集型的設計環節，而在製造環節美國卻沒有優勢，反之，將技術轉化為產品的生產能力一直是美國的弱勢。 PC 崛起催生了對 DRAM 的需求，初期階段美國強大的科研能力使其基本佔據整個 DRAM 市場。

但是由於轉化成生產的能力不高， 1979 年日本又由於 VLSI 計劃大獲成功搶先美國進入 64K-DRAM 時代， DRAM 市場份額逐漸被日本搶佔。 90 年代由於日本經濟泡沫，無力持續投資支持 DRAM 技術升級以及 8 寸晶圓廠的建設， DRAM 產業式微，而韓國抓住這一機遇，韓廠三星、海力士崛起，直到今天一直保持著全球的寡頭地位。

韓國從 DRAM 切入取得成功，是因為 DRAM 行業具有標準化程度高、周期性強和技術更新快的三大特徵：標準化程度高為後進者提供彎道超車機會：受益於 DRAM 模塊化變革，使其可以從計算機主板上獨立出來，成為具有標準化介面的模塊化產品（內存條）。這就使

得 DRAM 的使用者和生產商的關聯度降低，產品標準化程度高，可替代性加強。生產能力可以彌補技術能力的差距，對後進者是一個很好的切入點。

DRAM 市場周期性波動大

周期性強要求企業具備規模優勢。由於 DRAM 市場巨大，受供需變化的影響，其波動性高於半導體全行業水平，生產者的收益就會隨之變化。在周期性低谷，小規模企業難以支撐，只有大型企業可以憑藉規模優勢降低成本，並且擁有足夠的資金支持，以度過低谷。

技術更新速度快需要持續的重資產投入。

終端市場對內存容量要求不斷提升，根據摩爾定律的發展，技術進步才能帶來產品成本的下降， DRAM 技術升級非常快，需要持續的資金投入以實現技術升級，降低成本。

DRAM 技術持續升級

韓國選取 DRAM，採用財團主導的 IDM 模式搶佔寡頭地位。正是由於這樣的發展特點， DRAM 行業更適合韓國財團主導的 IDM 發展模式。標準化程度高促進市場趨於完全競爭，成本和技術成為市場競爭的主導因素，韓國大財團三星、現代和 LG 的 IDM 發展模式優勢盡顯。憑藉強大的資本優勢，韓國半導體廠商持續大規模投入，逆勢擴展產能形成規模效應，產品成本優勢明顯；

另一方面，韓國為了搶佔先機，發展初期採用全面的「技術移植模式」，在引進技術的基礎上採用「官產學」進行合作研發，極大得縮短了技術開發周期，最快速度追趕國際領先技術。而此時，日本經濟泡沫，無力投資 8 寸晶圓廠，給韓國的起飛帶來了機會。韓國大財團的決策迅速，使韓國半導體產業得到飛速發展。在規模上，三星於 1993年首度成為全球 DRAM 產量第一，在技術上， 1997 年，韓國領先世界開發出 256MDRAM。此後，得益於亞洲金融危機後的景氣回升，韓國存儲晶元產業一飛衝天，至今仍牢牢佔據絕對領先地位。

韓國採用大財團 IDM 模式發展 DRAM 產業

韓國存儲晶元雖起步晚於日本，但這些恰好免於和美國的直接競爭，又在日本衰退的時候趁勢崛起。同時，韓國的大財團模式使其存儲晶元行業不僅能抵禦行業低谷，更能逆勢擴展，其崛起過程中恰好經歷了 PC 和智能手機兩輪的爆發，存儲晶元市場規模在這過程中快速成長。以此而言，韓國發展存儲晶元可謂踩准了每一個節奏，才成就了今天的霸主地位。

（3）PC 帶動 ASIC 發展，台灣創新晶圓代工模式

ASIC 在 1980 年代初出現， ASIC 得以發展的最根本原因是下游需求從家電轉向PC，相比家電產品，消費電子產品定製化程度更高。美國大廠在標準化產品如DRAM、消費品 IC 競爭不過日本的情況下，發揮美國在軟體技術， CAD 技術及創造性設計上的傳統優勢發力於 ASIC。

ASIC 的出現解決了非標準化 IC 帶來的問題，讓 IC 設計更為方便。得益於 1981年 Daisy 公司首先實現設計了計算機輔助工程（CAE），許多獨立的 IC 設計公司營運而生，這類 IC 設計公司沒有自己的工廠，僅負責 IC 的設計（Fabless）。 ASIC的出現推動了 IC 產業進一步由 IDM 解構為垂直分工形態，將 IC 設計與製造分離。

台灣企業進入半導體生產的途徑，其一是適逢美國無晶圓廠的設計公司的興起，從代工(OEM 加工)起步，面向本島及海外市場，第一條切入途徑取得成功。其二是以標準產品為重點，仿效日本和韓國以記憶體，特別以 DRAM 為生產重心，把競爭能力集中於投資規模，以及技術、經驗的累積上，但最終以失敗告終。

第一條切入途徑的成功與台灣「半導體教父」張忠謀發現產業結構變化帶來的商業機遇息息相關。張忠謀在 1987 年準確地在 IDM 與 fabless 之間的矛盾中找到利基所在，在台灣當局的幫助下成立台灣積體電路公司，成為全世界第一家專業的晶圓代工公司，開創了新的半導體生產模式，將 IC 製造中最核心的晶圓代工獨立出來，構成全球分工的一環。

台灣半導體的崛起關鍵在於從製造環節切入，採用晶圓代工的模式，符合台灣的競爭優勢。台灣基於島內市場狹小，無力支撐產業成長，實施外向型半導體發展戰略，尋求國際市場，選擇從生產製造環節切入，通過晶圓代工，承接全球加工合同，成功將產業引入島內並成功發展壯大。同時，製造分離可有效降低開發半導體元件之資金門檻，促成大量 fabless 型態的 IC 設計公司開始茁壯，進而達成設計、製造、封測之完整的半導體產業鏈，建立獨霸全球的半導體製造基地。

而第二條切入路徑的失敗使得台灣與韓國走上不同的半導體發展之路，這不是台灣自主選擇的結果，而是因為 DRAM 不符合台灣的競爭優勢。首先是資金投入方面， DRAM 產業講求技術創新和規模經濟，韓國可憑藉財團雄厚的資金實力促進產業發展，而以中小企業為主的台灣廠商在籌資能力方面遠不及三星、現代等大財團，因此在和韓廠競爭時始終處於劣勢。

其次， DRAM 是周期性產業，需要撐得住因景氣循環造成的巨額虧損，台灣在經過 1995 及 1997 年兩波 DRAM 價格崩盤後，因經營風險過大遂漸漸退出此市場，寧可選擇利率、風險皆較低的晶圓代工作為發展方向。因此我們認為承接國能否選取符合自身競爭優勢的切入點，在產業轉移的趨勢下自主抓住商業機遇，也是半導體產業轉移中必不可少的一環。

智能手機時代醞釀著第三次半導體產業轉移？

蘋果在 2008 年推出 iPhone 3G，開啟了智能手機的新時代，智能手機的普及率迅速上升。處理器、 RAM、 ROM、基帶、射頻、攝像頭 CMOS、電源管理 IC 等晶元蓬勃發展。處理器 AP 和 Memory 與手機應用和用戶體驗息息相關，每代產品都在不斷提升；射頻前端則由於從 2G、 3G 逐漸升級至全網通 4G，單機的射頻需求量不斷增加；手機手機進入存量競爭時代，拍照性能要求不斷提高， CMOS 要求不斷提高， ISP 先從 CMOS 中剝離內臵到 AP 中，又因性能提升將 ISP 晶元獨立出來。

2000-2016 年全球智能手機出貨量（百萬台）

智能手機從增量時代逐漸進入存量，結構性升級持續促進半導體的發展。我們認為智能手機終端市場帶動的半導體需求，首先最受益的是美國設計公司，這從歷史中已經得到證明。高通公司的成長史基本就對應著全球智能手機行業的成長， 2009-2014 年智能手機快速成長，高通營收也保持著相應地強勁成長。

2000-2016 年高通營收（億美元）

另外，智能手機也造就了持續繁榮到今天的韓國、台灣半導體產業。韓國存儲廠商三星和海力士始終保持在全球龍頭的地位，台灣則在 IC 設計環節培育了聯發科、在晶圓代工環節培育了台積電、在封測環節培育了日月光+矽品等全球舉足輕重的半導體廠商。在 2016 年全球前 10 大半導體廠商中，美國佔了 4 家，韓國佔了 2 家，台灣佔了 1 家。

2016 年全球前十大半導體公司排名

我們在前面的討論中發現，電子行業新興終端市場的興起都伴隨著半導體產業的轉移，家電興起對應的是半導體產業從美國向日本的轉移， PC 崛起形成了美國把控設計、 DRAM 生產轉移到韓國、晶圓代工轉移到台灣的全球產業鏈分工。

從這樣的歷史規律來看，智能手機終端市場的興起也極有可能孕育著半導體產業的新一輪產業轉移。大陸積極布局半導體，業界逐漸形成共識，半導體產業正在向大陸轉移。但業界對這一問題的分析普遍停留在現象，而不是深入到根本原因。我們在本節中對半導體產業轉移的現象進行分析，同時也深入分析半導體產業向大陸轉移的根本動力是否存在。

半導體投資升溫，產業轉移趨勢彰顯

中國半導體需求旺盛，主要受益於大陸智能手機終端的興起，大陸智能手機品牌全球市場份額持續提升， 2016 年大陸品牌的智能手機出貨量達 6.38 億部，而全球智能手機出貨量為 14.7 億部。 2016 年大陸智能手機品牌的市場份額已經從 2013年的 31%提升到了 43%，儼然已成為全球最重要的智能手機生產地，催生了對半導體的強勁需求。

大陸智能手機品牌全球市場份額持續提升

從需求來看，中國正成為全球最重要的半導體市場。從各地區市場佔比來看， 16年中國消費的半導體價值已經超過 1 千億美元，佔全球總量的 32%，超過了美國、歐洲和日本，成為全球最大的市場。

中國半導體市場增速遠高於全球（億美元）

從成長性來看，中國半導體市場同比增速持續高於全球。今年 1 月份中國半導體市場的同比增速略超 20%，創下歷史新高，且高出全球半導體市場增速將近 7 個百分點。

中國半導體消費全球佔比逐步提升（億美元）

而從供給來看，中國地區晶圓製造產能僅佔全球 10.8%；這種供需關係的明顯失衡使得中國市場成為半導體製造廠商的「兵家必爭之地」。

2016 年全球晶圓製造產能分布（千片/月，摺合成 8 寸)

2016 年全球半導體消費市場分布（產值，億美元）

本土供需失衡使得大陸正成為全球半導體製造投資的黃金聖地。根據 SEMI 預測，2017～2020 年全球將有 62 座新的晶圓廠投入營運。這 62 座晶圓廠中， 7 座是研發用的晶圓廠，而其他晶圓廠均是量產型廠房。以地理區來看，中國大陸 2017-2020年將有 26 座新的晶圓廠投入營運，佔新增晶圓廠的比重高達 42%。而美國新增晶圓廠有 10 座，台灣有 9 座，均未達到大陸地區新增晶圓廠房數量的一半。

2017-2020 年全球新增晶圓廠集中在大陸（座）

尤其是 12 寸晶圓廠，各國紛紛向中國祭出合作、插旗的策略，大陸本土廠商也奮起直追。

12 寸晶圓廠成為全球半導體製造的主力軍：根據 IC Insights 統計， 2008 年之前8 寸(200mm)晶圓是 IC 製造主流，但 2008 年之後 12 寸(300mm)晶圓就已經取而代之， 2015 年底 12 寸晶圓佔據全球晶圓產能的比重已達 63.1%。 2017～2020 年全球投入運營的 55 座量產型晶圓廠外，有 34 座是 12 寸晶圓廠，預測 2020 年 12寸晶圓佔據全球晶圓產能的比重將增加至 70%。

12 寸晶圓廠產能持續向中國轉移：基於中國廣闊的市場，國際半導體製造巨頭紛紛在中國設廠。大陸地區 12 寸晶圓廠現有產能（按設計產能）為 52.5 萬片/月，約佔全球 12 寸晶圓廠產能的 12%。現有產能中 50%來自韓國廠商， 30%來自大陸本土廠商， 10%來自美國廠商， 10%來自台灣廠商。

大陸現有 12 寸晶圓廠產能統計

半導體製造產能向大陸轉移已成為不可逆轉的趨勢，轉移的動力一是來自國際廠商持續在大陸設廠，二是大陸本土廠商在政府和大基金的支持下，積極投資建廠。目前在建的 12 寸晶圓廠共 10 條，根據現有規劃，達產後將新增 12 寸產能 65 萬片/月，是現有產能的 1.2 倍。新增的 12 寸晶圓產能中， 88%來自大陸晶圓廠， 9% 來自台灣晶圓廠， 3%來自美國晶圓廠。

大陸在建 12 寸晶圓廠產能統計

國家大基金的進入，也在推動中國集成電路產業的發展。

國家集成電路產業基金簡稱為大基金，於 14 年正式成立， 2015 年底首期募資規模將近 1400 億， 2016 年底承諾投資項目將近 40 個，承諾投資額將近 700 億。

國家集成電路產業投資基金（大基金）的成立與發展

隨著國家集成電路產業基金的投入，中國半導體產業進入投資密集期，從勞動密集型產業向資本密集型產業轉變，而這是產業轉移在承接國的通常表現。根據統計，大基金重點投資了集成電路製造業，預計大基金在集成電路製造環節的投資額不低於總規模的 60%；佔比其次高的是設計端，設計端投資佔比不低於總規模的 27%。國家重資投入製造端是因為製造是產業發展的基石，也是國家實現半導體自給率快速提升這一目標的必然選擇。

截止 2016 年年底，國家大基金已經投資了國內半導體設計、製造、封測、設備四大領域的龍頭，分別為紫光集團、中芯國際、長電科技、中微半導體，投資分別為 100 億人民幣、 31 億港元、 3 億美元、 4. 8 億人民幣，總規模摺合人民幣約 150億元。

除了扶持龍頭企業外，大基金在設計和製造領域還扶持了一些特色企業，如設計端的北斗（導航系統晶元）、珠海賽納（印表機晶元），製造端的士蘭微（8英寸產線）、三安光電（化合物半導體產線）。

在所有的投資領域中，大基金未來要重點推進的有四大領域，包括了半導體產業鏈中晶圓代工的先進位程級和存儲器國產化兩大領域；另外還包括了推進半導體發展的兩大技術手段，一是推進高端晶元聯盟的「產學研用」融合；二是理性參與國際併購，通過資本運作的手段引入國外的技術和人才，推進產業的發展。

國家大基金關注的領域和環節

從產業轉移的根本動力看半導體能否成功向大陸轉移

新興終端孕育著產業轉移的根本原因，一是技術的變化，二是產業鏈的變化。國家從晶圓代工和存儲兩個角度發展半導體產業，能否成功也主要是看能否抓住促進產業轉移的技術變化和產業鏈變化這兩大商機。對存儲而言，主要是要抓住智能手機帶來的 3D NAND Flash 技術升級需求；對晶圓代工而言，產業鏈發生了利好大陸半導體產業的變化——大陸廣闊的智能手機市場孵化出了大批的 IC 設計公司，通過 IC 設計孵化薄弱的製造環節是未來的發展之重。

（1）NAND Flash 向 3D 轉型，技術升級放緩，提供中國彎道超車機遇

存儲技術發展到現在開始處於放緩趨勢，一方面是由於製程的提升帶來的性價比下降，另一方面是由於 2D Flash 的發展陷入了瓶頸，開始轉向 3D NAND Flash，新技術的研發時間較短，大部分的廠家還處於研發試驗階段，短期內無法量產。存儲晶元除了要求速度提升，內存擴大之外還需要關注性能的穩定性，製程縮小帶來了速度的提升，卻降低了存儲晶元的穩定性。

為了解決穩定性的問題同時適應小體積、大容量等市場需求，NAND FLASH製造技術向 3D 技術發展。3D NANDFLASH 通過增加立體硅層的辦法，既提高單位面積存儲密度，又改善存儲單元性能。 3D NAND FLASH 不僅能夠增加容量，也可以將成本控制在較低水平。整體來看 3D NAND 比 2Xnm 級產品的容量密度高，讀寫速度快，耗電量節省。

3D NAND Flash 技術成熟後明顯降低成本

3D Flash 技術起步不久，中國追趕仍有機會。 3D Flash 技術的先創者是三星，在2014 年在西安正式投產，緊接著存儲巨頭先後開始在 3D Flash 進行技術研發，截止到 2016 年上半年，依舊只有三星能夠規模化量產，且在 3D NAND Flash 產品中市佔率為 61%，遙遙領先。

全球 NAND Flash 廠 3D NAND 量產進度

2016 年下半年，其他原廠為了維持競爭優勢相繼加大力度對 3D Flash 進行投資，在 2016 年開始逐漸投片、送檢。目前三星在 3D Flash上一枝獨秀，但是也僅僅領先業界 2 年左右，中國廠商通過加大技術投資和研發合作，追趕國際主流技術

2016 年 3D NAND Flash 三星市佔領先

國內儲存陣營基礎良好，技術進展順利，未來發展明朗。國內 3D Flash 發展陣營長江存儲旗下的武漢新芯基礎較好，有一定的追趕基礎。長江存儲是國家大力發展儲存行業的中心，具有 10 年快閃記憶體製造經驗，招納了經驗豐富的國際化管理團隊和大量的專業儲備人才，同時擁有參與全球化競爭的知識產權平台，具備研發 3DNAND Flash 技術的基礎。

武漢新芯採用技術合作和專利授權許可的方式快速切入 3D NAND Flash 研發，目前研發進展比較順利。一方面，武漢新芯長期和中科院微電子研究所通過產研深度結合的模式，展開 3D Flash 的聯合技術研發；另一方面武漢新芯和半導體設計公司 Spansion 簽訂 3D NAND 授權協定，聯合啟動 3D NAND 計劃，預計 2017 年底就能取得 48 層 3D NAND 驗證， 2018 年進行量產。目前長江存儲的 32 層 3DNAND Flash 產品已經成功實現了工藝器件和電路設計的整套技術驗證，順利通過電學特性等各項指標測試，達到預期要求，已有樣品提供。可以預見中國未來 3DFlash 技術追趕前景明朗。

3D NAND Flash 成為未來發展主體，國內企業或可憑此近路趕超。根據DRAMeXchange 預估 2016 年整體 NAND Flash 產業的 3D NAND Flash 產出比重攀升至 20%，較 2015 年 6%的增速有顯著增長， 3D NAND Flash 最晚將於 2018年超越整體 NAND Flash 市場的一半，成為未來快閃記憶體市場的主體。根據預計至 2020年中國整體 NAND Flash 需求將維持每年 40%的高增長率，大陸或可憑藉 3D Flash的高增長，近路趕超國際巨頭，實現存儲行業的騰飛。

（2）大陸 IC 設計快速崛起，有望帶動製造國產化

IC 設計是大陸半導體增速最快的環節，產值首次超過封測業。 2012 年大陸 IC 設計產值為 622 億元， 2016 年則達到了 1664 億元，複合增長率為 27.5%。過去，封裝業在中國半導體產值中佔比過半，由於設計業增速明顯高於封測業，大陸半導體產值逐漸形成了「設計—製造—封測」兩頭大中間小的結構。 2016 年，大陸封測業產值為 1564 億元， IC 設計第一次超過了封測業。

中國半導體細分行業產值（億元）

中國半導體細分行業增速

大陸 IC 設計產值在全球的比重也不斷提高， 2016 年首次超過台灣。大陸 IC 設計產值在全球市場的佔有率逐步提升， 2009 年僅有 7.1%，在 2015 年達到 18.5%。

中國 IC 設計產業在全球佔比提升

根據 CSIA數據，大陸 IC 設計業產值在 2016 年首次超過台灣 IC 設計業產值。2016年紫光展銳的手機晶元出貨量超過 6 億套，全球市佔率約 30%；同期聯發科出貨量為 4.8 億顆。海思的「麒麟」晶元性能與高通「驍龍」相當，成為華為高端智能機的差異化競爭特點。 2016 年海思的智能電視晶元達到 800 萬顆，同比增長78%，市佔率約 20%。 2016 年，大陸的海思營收占聯發科 45%；海思和展銳均超過台灣設計第二大廠商聯詠。

2016 大陸 IC 設計市場按銷售額佔比

PC 時代，雖然中國是很強的 PC 製造基地，但中國半導體產業並沒有受益於本土PC 市場興起，而讓台灣半導體產業佔了先機，迅速發展壯大。到了智能手機時代，大陸同樣是最強的製造基地，但與 PC 時代不同，大陸目前已經孵化出了大量的IC 設計公司，有望孵化製造環節，帶動晶圓代工的發展。

關於承接產業轉移模式的選擇問題

從半導體軍工時代—家電時代—PC 時代—智能手機時代，除了家電時代被日本反超外，美國依託創新始終引領著全球半導體產業的發展。但由於美國製造能力較差，創新產品進入成熟期後，需要藉助他國的資本、勞動力和市場優勢，拓展產品市場。

美國通過創新帶來的先發者優勢，把控著全球半導體產業鏈中附加值最高的環節——IC 設計和半導體高端設備，在每個時代都產生了全球最頂尖的半導體公司：如軍工時代的德州儀器、 PC 時代的英特爾和智能手機時代的高通。

日本的模式起先源自政府的「官產學」推動以及美國的支持，承接了美國軍工半導體後，看準了產業輪動和經濟切換，民用市場需求不斷打開，成功地應用在戰後興盛起來的家用電器，乃至承接 DRAM 產業。日本的成功離不開內生資金、人才以及外部支持、技術引進，消化吸收前人的積累，開拓新市場並且自主創新，這是最強的後發崛起模式。

在日本陷入經濟困境時，美國進行破壞性創新重回半導體霸主行業，過於依賴於吸收美國技術並消化的日本，此時則成為美國的主要競爭對手，自身又無力進行持續地大規模投資。由於產品的單一性和技術及成本優勢的喪失，日本很快陷入半導體衰退期。目前日本致力於技術創新，力求轉型。

韓國模式最顯著的特點是抓住利基市場、集國家力量充分發揮競爭力，培養核心優勢，穿越行業波動的供需，逐漸佔據市場主導地位，最具有代表性的便是 DRAM行業。韓國在日本衰退時期，抓住機遇，重金投建 8 寸晶圓廠，並培育出 DRAM寡頭三星、海力士等廠商。

韓國這種自上而下、投資主導的模式，由大財團、大企業主導，優點在於集中力量辦大事，打造出知名品牌。但韓國模式的局限也正是如此，資本過於集中於存儲器，韓國半導體產值 80%以上來自存儲型半導體，非存儲型半導的國產化率只有 20%左右。在存儲器市場景氣的時候，韓國半導體成績十分靚麗。但在存儲器不景氣時，此類半導體行業離不開龐大的資本實力來渡過寒冬。

台灣模式是基於台灣有限的內需市場，發展外向型經濟為主導。台積電及聯華電子為代表的台廠，開創晶圓代工模式，促進原有的產業鏈分工，深深嵌入全球市場，成為美國乃至全球半導體產業鏈不可或缺的一個環節。

本質上而言，台灣模式是通過改變原有半導體企業經營模式，實現產業鏈利益重配，從全球的半導體市場中分一杯羹，並培育出實力不容小覷的代工廠、封測廠和設計商，形成獨特競爭力，僅台積電一家獲取了晶圓代工行業 90%的利潤。台灣從晶圓代工入手，並通過晶圓廠逐漸培育相關的產業集群，孵化 IC 設計，並帶動下游封測廠。聯發科及聯詠正是在聯電向純粹代工廠轉型過程中先後剝離出來的設計商，日月光和矽品，則成為最大的封測廠。

四種發展模式對比

中國最初選取了與台灣相似的半導體產業發展模式，台灣模式簡單地說就是創建一個服務模型，首先啟動晶圓代工業務，包括台積電(TSMC)和聯華電子(UMC)等公司，作為航空母艦。與此同時，發展與增值服務有關的業務，範圍覆蓋了設計服務、封裝、設計維修和晶圓級測試公司等。然後這個母艦再孵化出眾多的 IC設計公司——形成「艦隊」。由此形成設計、製造、封裝完整的半導體產業鏈。

對中國而言，台灣模式是一個很好的切入點，因為大陸半導體產業的很多情況與當時的台灣相似，如從勞動密集型的封裝起步，政府推進力度強，採用產研結合的模式等。借鑒台灣發展模式，目前已取得初步成果，晶圓代工環節大陸已經培育出了中芯國際，在 12 寸和 8 寸晶圓廠的產能中，中芯國際所佔份額都躋身前十。

中芯國際產能市場份額排名

台灣使用這一模式花了 15 年使得晶元的消費和生產達到均衡。台灣經濟事務部領導的台灣亞微米項目是從 1990 年開始的。該項目幫助台灣建立起了 8 英寸的晶圓設計和製造技術，進而推動了台灣半導體行業的投資增長。 2005 年，台灣半導體出口量終於超過了總的進口量。

台灣逐步成長為全球的半導體製造基地

中國學習台灣模式，通過代工和封裝的旗艦聯盟，進一步孵化 IC 設計。但對於中國這樣的大國，僅從代工角度切入是不夠的，台灣使用這一模式花了 15 年才使得晶元的消費和生產達到均衡。中國這樣一個大國，晶元消費已經佔全球的 3 成以上，與台灣本土市場狹小有著質的區別，依靠「代工」這一條腿走路道阻且長。

學習韓國模式則可以緩解「大國之憂」，並發揮「大國之長」。

韓國是通過存儲切入半導體領域的。我們前面分析台灣與韓國走上不同的半導體發展之路，不是台灣自主選擇，而是因為 DRAM 不符合台灣的競爭優勢。首先是資金投入方面， DRAM 產業講求技術創新和規模經濟，韓國可憑藉財團雄厚的資金實力促進產業發展，而以中小企業為主的台灣廠商在籌資能力方面遠遠不及三星、現代等大財團。其次， DRAM 是周期性產業，需要能撐得住因景氣循環造成的巨額虧損，台灣在經過 1995 及 1997 年兩波 DRAM 價格崩盤後，因經營風險過大遂漸漸退出此市場，寧可選擇利率、風險皆較低的晶圓代工作為發展方向。

而中國這樣一個大國，資金實力雄厚、政府支持半導體大廠建設，不存在台灣在DRAM 領域的競爭劣勢，因此 DRAM 是符合大陸競爭優勢的，是另一個實現半導體國產化的好的切入點。

國家大力投資存儲晶元，晶圓代工和存儲晶元兩條腿走路，綜合韓國和台灣經驗，這一模式符合中國的競爭優勢，中國半導體產業崛起的速度大概率超過當年的台灣和韓國。

中國存儲晶元投資情況

半導體產業轉移深入，國產化良機將至

半導體製造向中國轉移，中國半導體產業正從勞動密集型向資本密集型轉變：伴隨著電子產業新興終端的興起，最先受益的是美國卡位的 IC 設計環節（第一次產業轉移除外，因為產業鏈尚未形成明確分工，設計、製造和封測一體化），而美國的生產能力一直是弱項，因而催生了製造和封測環節向外轉移的原動力，其他國家迎來半導體產業轉移的機遇。半導體產業變遷的歷史基本是這一規律的演繹。

日本從裝配起家，引入美國半導體技術，並整合進家電產品中。家電市場崛起，抓住這一機遇的日本半導體產業迅速崛起。 PC 市場崛起，首先受益的是英特爾等IC 設計公司，韓國和台灣分別抓住了存儲和晶圓代工產業轉移的機遇，半導體產業迅速崛起。智能手機時代，我們認為最先受益的仍是美國的 IC 設計公司高通，其次是製造環節的產業轉移機遇，而這一機遇我們認為正是當下中國的機遇。我們認為智能手機醞釀著的第三次半導體產業轉移，正是從美、韓、台向中國的轉移，而轉移能否成功的關鍵，也要看大陸能否抓住智能手機時代技術變化和產業鏈變化帶來的行業重新洗牌的機會。

晶圓代工和存儲，看好製造國產化兩條腿走路：大陸的半導體產業迎來國產化的黃金時期。未來國產化主要看兩條線，一條是學習台灣模式的從晶圓代工切入，「晶圓代工+封測」形成虛擬 IDM，未來可能進一步孵化整合 IC 設計公司，形成設計、製造和封測完成的產業鏈；一條是學習韓國韓式的從存儲切入，採用 IDM的模式，抓住 3D NAND Flash 技術升級的機遇，實現彎道超車。

【關於轉載】：轉載僅限全文轉載並完整保留文章標題及內容，不得刪改、添加內容繞開原創保護，且文章開頭必須註明：轉自「摩爾芯聞MooreNews」微信公眾號。謝謝合作！

【關於投稿】：歡迎半導體精英投稿，一經錄用將署名刊登，紅包重謝！來稿郵件請在標題標明「投稿」，並在稿件中註明姓名、電話、單位和職務。歡迎添加我的個人微信號MooreRen001或發郵件到 jyzhang@moore.ren