2020年，半導(dǎo)體行業(yè)可以說是風云變幻的一年。在新冠肺炎疫情的沖擊下，市場先抑后揚，從一度悲觀預(yù)測的負增長，轉(zhuǎn)為5.1%的正增長。資本領(lǐng)域更是提速換擋，美國費城半導(dǎo)體指數(shù)從2020年年初的1800點到年底的2800點，漲幅超過1000點。中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展同樣精彩，全年增長率保持在兩位數(shù)以上，在部分關(guān)鍵領(lǐng)域取得實質(zhì)性突破。

先抑后揚，年終驟現(xiàn)“缺芯”潮

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)一向與全球經(jīng)濟“正相關(guān)”，即全球經(jīng)濟增長，半導(dǎo)體市場也同步增長，如果全球經(jīng)濟萎縮，也會在半導(dǎo)體市場上表現(xiàn)出來。然而2020年的情況卻有些特殊，受到新冠肺炎疫情沖擊，年初的時候市場分析機構(gòu)紛紛下調(diào)對半導(dǎo)體行業(yè)的預(yù)期，普遍認為將出現(xiàn)負增長。Gartner預(yù)測下降0.9%，麥肯錫預(yù)測下降5%。

然而，令人意外的是，年中之際半導(dǎo)體市場的表現(xiàn)便已好于人們預(yù)期。盡管那時智能手機、汽車等需求仍不樂觀，但是“宅經(jīng)濟”已經(jīng)初步發(fā)威，平板電腦、中小尺寸電視的需求不斷增加，數(shù)據(jù)中心、云服務(wù)器對芯片的需求增長更快。到了年底，半導(dǎo)體領(lǐng)域更是刮起一輪“缺芯”潮，從電源管理芯片、顯示驅(qū)動芯片，到MOSFET功率半導(dǎo)體、MCU，均出現(xiàn)了大面積缺貨?！叭毙尽背毕蛏嫌窝由?，不僅臺積電10納米以下先進工藝產(chǎn)能被爭搶，8英寸傳統(tǒng)工藝產(chǎn)能供給同樣嚴重不足，考驗著半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈。采訪中，和艦芯片銷售副總經(jīng)理林偉圣預(yù)測，這種供不應(yīng)求的情況將持續(xù)到2021年上半年。

之所以出現(xiàn)這樣的情況，與以下幾點原因有關(guān)：首先是新冠肺炎疫情爆發(fā)下的“宅經(jīng)濟”加速了全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型，云服務(wù)、服務(wù)器、筆記本電腦、游戲和健康醫(yī)療的需求不斷上升，5G、物聯(lián)網(wǎng)、汽車、人工智能和機器學(xué)習等快速發(fā)展，這些都推動了市場對半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求。其次是新冠肺炎疫情沖擊了全球供應(yīng)鏈，加劇了供需矛盾。相對來說，中國更早復(fù)工復(fù)產(chǎn)，使得中國廠商獲得更多的市場機會，但也加劇了國內(nèi)供應(yīng)的緊張程度。此外，恐慌性備貨和逐利性炒貨也加劇了芯片荒的程度。

本輪芯片荒和晶圓產(chǎn)能不足，對中小企業(yè)的影響最大。四川和芯微電子股份有限公司董事長兼CEO鄒錚賢指出，中國有數(shù)量非常多的中小IC設(shè)計企業(yè)，他們需要的是穩(wěn)定通用的產(chǎn)品。大起大落的市場動蕩很容易打亂發(fā)展的節(jié)奏，不利于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，要認真分析中國設(shè)計企業(yè)的本土需求、未來戰(zhàn)略、產(chǎn)能布局、技術(shù)規(guī)劃等，當產(chǎn)能緊缺的壓力來襲時，企業(yè)家們應(yīng)該透過表面，看清深層次的原因，應(yīng)該扛住盲目擴充產(chǎn)能的壓力，做精準化規(guī)劃。既要避免一擁而上、從眾囤貨帶來的擠兌潮，又要規(guī)避規(guī)劃不足對整機系統(tǒng)出貨帶來的壓力。

熱點轉(zhuǎn)換，算力普及化時代將臨

多年來，智能手機一向是拉動芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用市場，2020年除智能手機之外，來自個人電腦、云端服務(wù)器、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等方面的需求都在涌現(xiàn)，計算力的普及化時代正在到來。

根據(jù)賽迪顧問發(fā)布的《5G終端產(chǎn)業(yè)白皮書(2020年)》，5G已經(jīng)成為“新基建”信息基礎(chǔ)設(shè)施的驅(qū)動力。預(yù)計2021年智能手機出貨量3.65億部，其中5G手機滲透率將達90%。5G的應(yīng)用也在不斷擴展，各種垂直行業(yè)的應(yīng)用不斷被開發(fā)出來，包括新型消費電子，以及更為廣闊的企業(yè)AIoT市場等。紫光展銳高級副總裁黃宇寧指出，工業(yè)電子領(lǐng)域多、產(chǎn)業(yè)鏈條長，作為芯片的原廠要在不同的行業(yè)領(lǐng)域去開拓，切入一些新的行業(yè)。5G以及其他相關(guān)芯片將被搭載在需求更多樣化、要求更高的設(shè)備上，支撐整個數(shù)字化的生態(tài)。

數(shù)據(jù)中心市場方面，2019年度全球Top 10云服務(wù)提供商年度總支出為660億美元，2020年將實現(xiàn)更高的增長。數(shù)據(jù)中心市場正在成為芯片龍頭廠商爭奪的焦點，英偉達收購ARM，AMD收購賽靈思，均是以爭奪數(shù)據(jù)中心處理器市場為目標。英偉達創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛表示，數(shù)據(jù)中心是推動未來計算變革的重要力量，而云計算和AI的強大趨勢正在推動數(shù)據(jù)中心設(shè)計的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變，過去的純CPU服務(wù)器正在被高效的加速計算基礎(chǔ)架構(gòu)所取代。

汽車行業(yè)也正在經(jīng)歷著歷史的變革，智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化成為汽車產(chǎn)業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。這些都是驅(qū)動車用半導(dǎo)體市場成長的關(guān)鍵。拓墣產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)估，2020年全球車用芯片產(chǎn)值可達186.7億美元；2021年將達到210億美元，年增長率12.5%。

臺積電(中國)副總經(jīng)理陳平指出，從集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程來看，以應(yīng)用劃分，大致經(jīng)歷了大型機時代、PC機時代，2010年以后進入移動計算時代。2016年以后移動計算的拉動作用雖有所弱化，但是近年來隨著5G、AI以及IoT的發(fā)展，市場對芯片的需求又在迅速提高，一個普及計算(Ubiquitous Computing)的時代正在來臨。進入普及計算時代之后，主要的應(yīng)用市場將從移動計算時代的智能手機為主逐漸演變?yōu)橐苿佑嬎?、高效計算、智能車載、物聯(lián)網(wǎng)這四個平臺共同發(fā)展。這四個計算平臺交互加成，將讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重回指數(shù)級高速增長的狀態(tài)。

并購頻發(fā)，深度影響未來產(chǎn)業(yè)格局

在高估值與高流動性的推動下，2020年半導(dǎo)體領(lǐng)域的大型并購再次發(fā)力，具備一定規(guī)模和影響力的大型并購案至少有6起，包括英偉達以400億美元收購ARM，SK海力士90億美元收購英特爾NAND閃存業(yè)務(wù)，AMD公司350億美元收購賽靈思，ADI公司210億美元收購美信，Marvell公司100億美元收購Inphi公司，環(huán)球晶圓 45 億美元收購 Siltronic AG。僅這6起收購案宣布的交易額便高達1195億美元，已經(jīng)超過2015年全球半導(dǎo)體界掀起的并購熱潮。根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，當年交易額為1077億美元。

分析此輪并購浪潮出現(xiàn)的原因，與新冠肺炎疫情也脫不開關(guān)系。年初暴發(fā)的疫情對全球經(jīng)濟造成了重大沖擊，為了挽回經(jīng)濟損失，歐美各國均采取了寬松的貨幣政策，資本市場獲得了更高的流動性，進而推升股市，導(dǎo)致科技股不斷翻紅。飄高的股價必然會對企業(yè)管理層形成更強的業(yè)績壓力，而并購正是一個最容易見效的、推升業(yè)績的手段。Gartner研究副總裁盛陵海便指出，這是資本熱度推升的結(jié)果，同時股票價格的飆漲也為相關(guān)企業(yè)實施并購創(chuàng)造了條件。

半導(dǎo)體專家莫大康也指出，半導(dǎo)體作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)上升為許多國家的重要戰(zhàn)略，孕育出許多富有技術(shù)和創(chuàng)新能力的企業(yè)。借助并購，企業(yè)可以輕易踏過半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高門檻，成為不可忽視的發(fā)展策略。這些都是推動企業(yè)實施并購的重要原因。

大型并購對于產(chǎn)業(yè)格局的影響巨大。一旦英偉達對ARM的收購得以達成，影響所涉范圍，將從移動設(shè)備擴展到數(shù)據(jù)中心、智能物聯(lián)、自動駕駛等不同領(lǐng)域，處理器的產(chǎn)業(yè)格局都將重塑。AMD對賽靈思的收購?fù)瑯硬蝗莺鲆?。如果并購得以達成，市場將沒有大型的FPGA獨立供應(yīng)商，影響將涉及通信、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)、汽車等行業(yè)。SK海力士對英特爾NAND業(yè)務(wù)的收購則影響著存儲器產(chǎn)業(yè)的格局與走勢。總之，大型并購案的頻頻出現(xiàn)顯示出國際資本對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響正在加深。并購依然是推動半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的重要手段，大者恒大的總體趨勢不會改變。

不過需要注意的是，受中美貿(mào)易摩擦等因素的影響，全球?qū)τ诎雽?dǎo)體行業(yè)發(fā)展的重視越來越高，各國相關(guān)部門均收緊了對并購案的監(jiān)管審核，尤其是半導(dǎo)體領(lǐng)域。2020年所發(fā)起的這幾項并購后續(xù)發(fā)展并非一路坦途。

技術(shù)演進，第三代半導(dǎo)體材料受關(guān)注

2020年，半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)推進。全球范圍內(nèi)，實現(xiàn)量產(chǎn)的先進工藝達到5nm節(jié)點。同時，異構(gòu)集成成為顯學(xué)，英特爾、高通、AMD、英偉達等芯片巨頭不斷在架構(gòu)上尋求創(chuàng)新。特別值得注意的是，第三代半導(dǎo)體材料的影響越來越深入和廣泛。在阿里巴巴達摩院發(fā)布的《2021十大科技趨勢》中認為，未來幾年，以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)為代表的第三代半導(dǎo)體材料將在材料生長、器件制備等技術(shù)上實現(xiàn)突破，并應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、特高壓、數(shù)據(jù)中心等“新基建”場景。

此前，由于制造設(shè)備、制備工藝特別是材料成本上的劣勢，第三代半導(dǎo)體材料只在小范圍內(nèi)得到應(yīng)用。直至近幾年這一局面才得以打破：一方面，在5G、新能源汽車等新興市場中，Si基半導(dǎo)體的性能已無法完全滿足需求，第三代半導(dǎo)體的性能優(yōu)勢被放大；另一方面，制備技術(shù)特別是大尺寸材料生長技術(shù)不斷突破，SiC和GaN兩種材料均從4英寸換代到6英寸并已研發(fā)出8英寸樣品，加之器件制備技術(shù)逐步提升，使得第三代半導(dǎo)體器件性能日益穩(wěn)定且成本不斷下降，性價比優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。

從技術(shù)發(fā)展來看，隨著硅基器件的趨近成本效益臨界點，近年來主流功率半導(dǎo)體器件廠商紛紛圍繞碳化硅和氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料進行探索。第三代半導(dǎo)體材料具備寬禁帶、低功率損耗等特性，迅速在高壓高頻率等新場景下發(fā)展壯大，成為功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域未來的重要發(fā)展趨勢之一。

以新能源汽車充電樁為例，隨著新能源汽車使用率提高，消費者對方便、快速充電的需求也越來越高，因此需要擴大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增加充電站數(shù)量并提供更快的充電服務(wù)。先進的功率技術(shù)和新材料如SiC在新能源汽車中起著重要作用。車載充電器和逆變器正在推動半導(dǎo)體公司投資新的寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)和新型IGBT，并研發(fā)新的功率封裝解決方案，以最大程度地利用這種高端硅技術(shù)的優(yōu)勢。數(shù)據(jù)顯示，2018—2025年SiC MOSFET在充電樁等工業(yè)領(lǐng)域預(yù)計將保持12%的平均增長速度。隨著應(yīng)用范圍的擴大，未來第三代半導(dǎo)體材料還將有著更大的發(fā)展。

需求牽引，中國實現(xiàn)“兩位數(shù)”高增長

2020年，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)走出了優(yōu)于全球的好成績。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，前三季度中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為5905.8億元，同比增長16.9%。相比而言，全球半導(dǎo)體市場同期銷售額增長為5.9%。中國在高端芯片領(lǐng)域取得的成績尤為明顯。2020年，長江存儲發(fā)布業(yè)內(nèi)首款128層QLC3D NAND閃存，基本追平國際先進水平，在某些領(lǐng)域甚至有所領(lǐng)先。國產(chǎn)FPGA芯片全面進入通信和整機市場，在關(guān)鍵時刻起到?jīng)Q定性的支撐作用。國產(chǎn)EDA工具領(lǐng)域，繼模擬全流程設(shè)計工具進入市場參與競爭后，在數(shù)字電路流程上也形成了一系列重要的單點工具。再經(jīng)過幾年的努力，相信我國也可以擁有自己的數(shù)字電路全流程設(shè)計工具。

之所以能夠取得如此快速的進步，與中國市場對半導(dǎo)體產(chǎn)品的巨大需求關(guān)系密切。2020年“新基建”實施，有力推動了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！靶禄ā敝饕?G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等重點領(lǐng)域。這些領(lǐng)域都離不開半導(dǎo)體產(chǎn)品作為關(guān)鍵核心支撐?！靶禄ā睅淼拇罅啃略鲂枨螅餐ㄟ^需求牽引加速驅(qū)動了國產(chǎn)半導(dǎo)體工業(yè)體系的建設(shè)，推進設(shè)計、晶園、封裝、測試以及配套設(shè)備、材料等更多環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展。

賽迪顧問副總裁李珂指出，中國已經(jīng)成為全球最大的電子產(chǎn)品制造基地，多年來對集成電路產(chǎn)品的市場需求均保持快速增長。從區(qū)域市場結(jié)構(gòu)來看，中國在全球主要國家和地區(qū)半導(dǎo)體市場規(guī)模中占比最高，2019年達到35%，美國、歐洲、日本、其他環(huán)太平洋區(qū)域分別為19%、9.7%、8.7%和27.5%。

當然，應(yīng)當注意的是，盡管取得了一定成績，但中國在處理器、存儲器、模擬芯片、光器件、配套設(shè)備材料和工藝、EDA/IP和軟件方面與國際先進水平之間的差距仍十分明顯，特別是在EDA、設(shè)備與材料領(lǐng)域依然存在嚴重的卡脖子現(xiàn)象。2020年，美國商務(wù)部升級了對華為等企業(yè)的管制措施。非美國公司只要使用美國的技術(shù)、軟件、設(shè)備等給華為生產(chǎn)芯片也將受到管制，需先得到美國政府批準。

但是也應(yīng)看到，美國已經(jīng)無法通過限購和技術(shù)封鎖徹底消滅中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。美國半導(dǎo)體企業(yè)需要依賴來自中國市場的銷售和利潤，才能維持巨額的科研投入。對中國企業(yè)實施管制封鎖，或能取得一時之利，但亦將打亂美國企業(yè)的發(fā)展節(jié)奏。這一作法還會威脅全球供應(yīng)鏈的安全，對整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展都是不利的。

對于中國企業(yè)來說，則應(yīng)充分利用我國是全球最大的內(nèi)生應(yīng)用市場這一優(yōu)勢，做好面向內(nèi)需循環(huán)的供給工作，同時重視知識產(chǎn)權(quán)，以應(yīng)用為引領(lǐng)，擴大開放合作，積極融入全球產(chǎn)業(yè)鏈當中，實現(xiàn)互利共贏。

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