為什麼說中國集成電路要崛起必須砸大錢

n n 版權聲明:本文內容來自芯思想semi-news,作者郭雅琳,如您覺得不合適,請與我們聯繫,謝謝。n n

n n 眾所周知,集成電路產業是n n n 資金密集、技術密集、人才密集型產業。n n

n 近幾年,在集成電路產業基金、國家科技重大專項(01、02、03)及地方基金等國家隊的帶動下,集成電路產業投資可謂大熱,據統計,n n n 僅2015-2016兩年間,國內已經宣布在建或計劃開工的晶圓生產線就多達44條,其中12寸18條,8寸20條,6寸6條(具體如下圖)。n

n Source:圖片由芯思想趙元闖整理提供,特此感謝n

n n 越來越多的民間資本湧入集成電路產業的投資/圈地隊伍。以大基金為例,其背後的股東,除了財政部、亦庄國投、社保、人保、人壽、煙草、移動、電信、聯通、等國字型大小單位,還有武岳峰、賽伯樂等民間資本的注入。n n

n 那麼,集成電路產業的投資特點有哪些呢?筆者在前輩工作的基礎上總結了集成電路產業投資的4大特點[1]:n

n 1.投資規模巨大n

n 2.投資風險高n

n 3.回報周期長n

n 4.規模效應明顯n

n 1.投資規模巨大:隨著集成電路工藝技術的進步,投資規模越來越大,投資門檻越來越高。n

n 集成電路技術更新迅速,隨著工藝節點的演進,技術的複雜度不斷提高,生產和研發的成本也水漲船高。集成電路企業必須不斷跟蹤最先進的技術,不斷加大研發人員和資金投入。n

n 圖1 硅集成電路工藝發展階段n

n 如圖1所示,以集成電路製造為例,從平面工藝發展到現今的三維FinFET工藝再到未來的新型結構器件,集成電路的工藝流程、設備和人員的投入都需要大幅度增加:n

n 從製造工序來看,n n n 65nm的平面工藝大約需要 600餘道工序,45nm需要約800餘道工序,28nm則需要1300餘道工序,14nm的製造工序將高達1700餘道左右。n n

n 從生產線建設來看:n n n 七十年代的3英寸晶圓生產線,投資額僅0.25億美元[1],而目前建造一條12英寸32/28nm的規模生產線需要超過40億美元,12英寸14nm生產線投資高達100億美元。n n n 每個技術節點的提升都會淘汰一批舊設備、添置大量新設備,新設備的價格越來越高,目前ASML公司一台紫外EUV光刻機就高達10億元人民幣,這尚不包括日後高昂的設備維護費。n

n 圖2 ASML的光刻機n

n 下圖為90nm~14nm集成電路產品設計費用、建廠費用和工藝研發費用。從圖中可見,進入32nm之後,一般每個技術節點的投入成本大約是前一代技術翻1.5-2倍左右。n

n 圖3 集成電路投資額估計值n n (資料來源:《中國半導體產業發展文集》)n n

n 2.投資風險高。受電子產品生命周期、硅周期和經濟大環境的影響,集成電路產業變數很大,投資風險高。n

n 相較其他工業產品來說,電子信息產品的生命周期更短,產品形式瞬息萬變、五花八門,帶動集成電路行業技術進步迅速發展,投資時機、投資方向等方面把握稍有不慎,錯過產品上市的黃金時期,即有可能導致虧損,風險很大。n

n 另外,集成電路產業發展受GDP和「硅周期」的影響,具有極強的不穩定性。一般來講,n n n 平均每隔四至五年一個周期,國際半導體市場呈現周期性的上升(繁榮)與下降(衰退),幾乎每隔十年出現一個大低谷或者大高峰。人們把這種周期性的變化稱為「硅周期」。n n n 目前全球半導體工業已經經歷了七次循環[2]。n

n 圖4 全球半導體產業增長率與全球GDP增長率比較n

n 如圖4所示,集成電路產業的波動幅度是GDP波動的幅度的5-10倍。n

n 一直以來,社會資本進入集成電路產業的信心都不足,多是因為無法承受這種周期性劇烈波動的資金。但是近幾年,受集成電路大基金和重大科技專項的帶動,產業投資回暖,越來越多的社會資本進入集成電路市場。n

n 3.回報周期長:過長的回報周期也阻擋了民間資本的進入意願。n

n 目前的集成電路設計企業在終端產品走上市場形成批量銷售之前、晶圓製造企業在投產的前幾年幾乎都處於虧損狀態。這個虧損期受產品生命周期、公司經營狀況的影響略有不同,一般為3-5年。n

n 從國際上看,晶圓製造廠沒有一家前5年盈利,如台積電實現盈利用了6年,台聯電則用了9年。以目前28nm工藝生產線為例,一般前2.5年為建廠期,後2為產能爬坡期,投入5~6年後才能產生盈利[2]。n

n 集成電路設備廠商也存在類似情況,一般開發設備需要2~3年時間,進入生產線驗證需要2年時間,從投入到產出至少需要5年。n

n 過長的回報周期也阻擋了民間資本的進入集成電路產業意願,人們更傾向於投資收益更快、更高的傳統行業(如服裝、餐飲)或者新興的互聯網行業。n

n 4.規模效應顯著:強者愈強,大者恆大趨勢明顯,規模效應是企業存活、保證利潤的手段之一。n

n 足夠的出貨量是集成電路企業生存的根本。n n n 由於集成電路企業前期的投入巨大——廠房、設備、人員無一不是高昂的成本,這些成本攤銷到每一片晶元中,顯然,追求巨大的銷售量是企業盈利的重要手段之一。產業鏈每一個環節都在講「量」——設計企業的晶元出貨量、製造企業的月均產量、IP核企業的royalty量,都體現了企業對量的追求,沒有「量」哪怕「質」再好都不足以維持。n

n 「大者更大、強者愈強」的格局形成。n n n 在集成電路製造業中,需要持續高強度投資建設生產線才能形成有力的規模優勢。而集成電路設計業由於人力成本高、流片成本高、產品上市的生命周期縮短等原因,一般的中小型企業已經無法承受巨額資金的負擔。近幾年,企業優勝劣汰和併購重組頻繁發生,使產業發展越來越向大企業集聚,逐漸形成少數龍頭企業主導市場的格局,「大者更大、強者愈強」的趨勢明顯。n

n 圖5 全球Fabless和Foundry前十大 數據來源:Gartner 2015n

n 如上述圖表可見,n n n 集成電路設計企業(Fabless)前三強高通、博通、聯發科佔據了全球四成以上的市場份額;晶圓代工企業(Foundry)前四強台積電、台聯電、中芯國際和格羅方德佔據了全球八成以上的市場份額。n n n 這就是業內所謂的「第一名吃肉、第二名喝湯、第三名勉強維持收支平衡」。n

n 結論n

n 鑒於集成電路產業的如上的投資特點,對於集成電路產業的投資必然是:國家戰略與市場機制的統一。n

n 建國以來,我國政府對集成電路產業的投資經歷過兩個階段:n

n 第一階段是全計劃經濟模式下立項審批的支持方式(如908工程、909工程等)[3]。國家定計劃、建設生產線、國家消化產品。這種模式解決了我國集成電路產業「從無到有」,實現了「零的突破」,對於軍用器件、身份卡證等可控市場實現「國產化替代」起到了顯著的作用。n

n 但是中國集成電路產業對於市場性的認知是在相當長的時間內,隨著改革開放的深化才逐步形成的。現在(第二階段)政府和產業界都已經認識到:n n n 集成電路產業不是全市場化或全計劃經濟的產業,它同時具有國家戰略性和市場性的雙重特性,是國家戰略和市場的統一結合。n

n 美國總統科學技術諮詢委員會2017年1月發布的名為《確保美國半導體的領導地位》的報告中提到,「中國半導體的崛起,對美國已經構成了威脅,建議美國政府對中國加以限制」。可見集成電路產業無論在哪個國家都不是自由競爭的產業,都需要政府的大力支持和持續投入。n

n 集成電路產業是必須追求規模效應的產業!是必須砸錢、砸大錢、持續砸大錢的產業!投資者必須有錢,有耐心,有足夠的堅持,抱有短線投資目的,可以止步了。n

n n 此文得到鄭凱、芯思想趙元闖的修訂和提出寶貴建議,特別感謝!n n

n n 作者簡介:n n

n n 郭雅琳,現就職於中芯國際,從事半導體產業政策和市場研究工作多年。此文僅代表作者觀點,不代表任何公司或組織。n n

n n 參考文獻:n n

n n n 1.周子學.<中國集成電路產業投融資研究>[M]. 電子工業出版社, 2015.n n

n n 2.<通過產業投資基金推動我國集成電路產業發展>.前瞻研究.電子工業出版社研究院,2015年第5期n n

n n 3.王陽元.<戰略—生存與發展之本>:我國集成電路產業與科技戰略研究選集[M].北京:科學出版社, 2015.n n

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