用數(shù)字告訴大家,中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的真實(shí)差距
來(lái)源:?一水遮夏
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈可以大致分為五部分,分別是?
1、IC設(shè)計(jì)& IDM
2、半導(dǎo)體設(shè)備制造
3、芯片代工
4、EDA & IP
5、封裝測(cè)試
調(diào)查樣本總共為136家企業(yè),包括上市公司與非上市公司。?
解釋一下,這里的其他地區(qū)包括中國(guó)臺(tái)灣、日本、韓國(guó)和歐洲。
我們先來(lái)看一張圖,中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)占世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的比值是7.2%。其中,只有封裝測(cè)試占比超過(guò)20%,其他的領(lǐng)域全部低于10%。設(shè)備制造和EDA領(lǐng)域占比甚至低于3%。
接下來(lái),按照地區(qū)劃分2019年,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈總營(yíng)收5718億美元美國(guó)企業(yè)占47%,2709億美元;中國(guó)企業(yè)占7%,413億美元;其他地區(qū)總和46%,2322億美元;其中,韓國(guó)809億美元,中國(guó)臺(tái)灣759億美元,日本500億美元,荷蘭254億美元。
按照行業(yè)劃分IC設(shè)計(jì)及IDM占比達(dá)到71%,4059億美元;半導(dǎo)體設(shè)備占比13%,743.34億美元;芯片代工占比10%,571.8億美元;封測(cè)占5%,285.9億美元;EDA & IP占比合計(jì)2%,114.36億美元
我們先來(lái)講講IC設(shè)計(jì)和IDM行業(yè)
IC設(shè)計(jì)和IDM是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中營(yíng)收占比最大的細(xì)分領(lǐng)域,2019年吃掉全產(chǎn)業(yè)鏈份額的71%,達(dá)到4059億美元。
美國(guó)公司營(yíng)收占比達(dá)到54%,2198億美元。其中,IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域833億美元,IDM領(lǐng)域1364.76億美元,這還是沒(méi)有把蘋(píng)果算進(jìn)來(lái)。英特爾(Intel)一家收入就超過(guò)全美收入的30%,達(dá)到719.65億美元。除此之外,博通(Broadcom),高通(Qualcomm),美光(Micron)收入均超過(guò)200億美元。超過(guò)100億美元的公司有英偉達(dá)和德州儀器。全行業(yè)2019年研發(fā)投入為營(yíng)收的20.7%,494.95億美元,約合人民幣3184.7億元。作為對(duì)比,大基金一期募集約1700億人民幣,分5年投完。?
中國(guó)大陸企業(yè)占比7%,297.82億美元。這里是把紫光集團(tuán)幾個(gè)子公司拆開(kāi)來(lái)看的,如果把清華紫光+紫光展銳+紫光國(guó)芯三家公司加總的話,收入能達(dá)到100億美元。海思作為華為的全資子公司,2019年收入達(dá)到75.98億美元,2020年Q1收入26.7億美元,排名世界十大半導(dǎo)體公司第十名。?
我將長(zhǎng)江存儲(chǔ)和長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)都劃分為IDM,而不是Foundry?,F(xiàn)在可以買(mǎi)到長(zhǎng)江存儲(chǔ)顆粒的固態(tài)硬盤(pán),不過(guò)是TLC的,性能和老牌大廠還是有一些差距。長(zhǎng)江存儲(chǔ)4月13日宣布,其128層QLC 3D閃存(X2-6070)研制成功,并已在多家主控廠商SSD等終端產(chǎn)品上通過(guò)驗(yàn)證。
長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)已經(jīng)量產(chǎn)純國(guó)產(chǎn)DDR4內(nèi)存顆粒,光威弈Pro首發(fā),性能穩(wěn)定性等方面都沒(méi)問(wèn)題,期待長(zhǎng)鑫年底推出的17nmDDR5顆粒。
在無(wú)法獲取數(shù)據(jù)的列表里,中國(guó)公司是最多的,里面有不少值得關(guān)注的公司,比如兆芯半導(dǎo)體、龍芯、平頭哥、銳石創(chuàng)芯等。這證明,中國(guó)在IC設(shè)計(jì)&IDM領(lǐng)域有很多有潛力的公司。?
其他地區(qū)收入占比39%,合計(jì)1580億美元。韓國(guó)兩大巨頭三星(Samsung)和海力士(SK Hynix)占據(jù)半壁江山,分別為557億美元和231億美元。值得一提的是,三星是唯一一個(gè)在芯片制程工藝上能和臺(tái)積電(TSMC)掰掰手腕的公司。歐洲的荷蘭恩智浦(NXP)、意大利意法半導(dǎo)體(STM)、德國(guó)英飛凌(Infineon)收入均超過(guò)80億美元。日本的索尼、鎧俠、瑞薩電子收入超過(guò)60億美元。中國(guó)臺(tái)灣收入最高的是聯(lián)發(fā)科79.6億美元,聯(lián)詠科技20.8億美元,瑞昱半導(dǎo)體19.6億美元。?
在IC設(shè)計(jì)&IDM行業(yè),中國(guó)大陸公司多而不強(qiáng),一期大基金投資和國(guó)家政策比較偏向于這個(gè)細(xì)分行業(yè),好處是中國(guó)大陸的公司基本上覆蓋了IC&IDM的所有領(lǐng)域。中國(guó)每年進(jìn)口超過(guò)1200億美元存儲(chǔ)器,現(xiàn)在在做存儲(chǔ)器的有兆易創(chuàng)新、長(zhǎng)江存儲(chǔ)和長(zhǎng)鑫存儲(chǔ),這三家公司的技術(shù)進(jìn)步都比較快。紫光展銳的5G芯片性能雖不如海思5G芯片那么強(qiáng)勁,但也完全達(dá)到了商用的程度。隨著時(shí)間的推進(jìn),在IC設(shè)計(jì)&IDM領(lǐng)域,中國(guó)大陸公司的市場(chǎng)份額將會(huì)越來(lái)越大。?
再來(lái)看半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域。這里面有熱度極高的光刻機(jī),還有光刻膠等材料。?
半導(dǎo)體設(shè)備制造占整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值的12.5%,約716億美元。
中國(guó)大陸約占2%,11億美元。除了中微半導(dǎo)體和北方華創(chuàng)外,其余的上市公司營(yíng)收都比較低。
美國(guó)占47%,336億美元。排名前三公司是應(yīng)用材料146億美元,96.5億美元和KLA 45億美元。
其他地區(qū)占比51%。其中有光刻機(jī)巨頭ASML132億美元,東京電子117億美元。?
再看一下設(shè)備細(xì)分這其中主要包括主要包括光刻機(jī)(曝光與刻蝕),離子注入,CVD,PVD沉積設(shè)備,?清洗,測(cè)試等設(shè)備。主要被美國(guó),日本和荷蘭把控,如荷蘭ASML,?美國(guó)應(yīng)用材料,東京電子以及泛林所把控。
中芯國(guó)際不能給華為代工有很大一部原因是所有這些設(shè)備都依賴(lài)于向泛林、應(yīng)用材料等公司進(jìn)口。前段時(shí)間中芯國(guó)際回科創(chuàng)板IPO公告里稱(chēng),2019年至今,公司累計(jì)采購(gòu)應(yīng)用材料、LamResearch、TEL的工藝設(shè)備達(dá)32.5億美元。?
我在之前的一期視頻里詳細(xì)講解了國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)與ASML的差距。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)差距主要在于商用光源和光學(xué)系統(tǒng)上。好消息是,國(guó)內(nèi)光學(xué)系統(tǒng)與光源技術(shù)差距并不如想象中那么大,并且也會(huì)有“北京光源”這種領(lǐng)先世界的科研項(xiàng)目存在。?
這里要向大家說(shuō)明一點(diǎn),國(guó)家早在08年就已經(jīng)開(kāi)始重視半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)?!?2專(zhuān)項(xiàng)”便是那時(shí)候提出的。
“02專(zhuān)項(xiàng)”是《極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝》項(xiàng)目的簡(jiǎn)稱(chēng)。其內(nèi)容和目標(biāo)是:在“十二五”期間,重點(diǎn)進(jìn)行45-22納米關(guān)鍵制造裝備攻關(guān),開(kāi)發(fā)32-22納米互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝、90-65納米特色工藝,開(kāi)展22-14納米前瞻性研究,形成65-45納米裝備、材料、工藝配套能力及集成電路制造產(chǎn)業(yè)鏈,進(jìn)一步縮小與世界先進(jìn)水平差距,裝備和材料占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額分別達(dá)到10%和20%,開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。?
“02專(zhuān)項(xiàng)”成果中最具有代表性的,就是中微半導(dǎo)體和北方華創(chuàng)。?所以,大家不要看到美國(guó)斷供就哀聲一片。國(guó)家早在十幾年前就開(kāi)始布局,并且經(jīng)過(guò)這十幾年的沉淀,成果頗豐,進(jìn)度也越來(lái)越快。要有信心。?
接下來(lái),是芯片代工
芯片代工屬于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上最為中間的部分,在IC設(shè)計(jì)的下游,封測(cè)的上游。芯片設(shè)計(jì)出來(lái)就得有代工廠幫忙制造,要不都是白瞎。打個(gè)比方,芯片代工就像大家在運(yùn)動(dòng)時(shí)常說(shuō)的“核心肌群”。核心不穩(wěn),運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)必然受到極大影響。?
美國(guó)在芯片代工方面相對(duì)弱一些,只有一家格羅方德。但實(shí)際上,英特爾也具備比較強(qiáng)的芯片生產(chǎn)能力,并且技術(shù)非常先進(jìn)。只不過(guò)英特爾幾乎不接受外部訂單,因?yàn)樽约矣谐^(guò)100條產(chǎn)品線需要排產(chǎn),這也從側(cè)面反映了英特爾的強(qiáng)大。?
中國(guó)大陸占比8%,45億美元。中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體兩家公司在國(guó)際上有一定的市場(chǎng)份額。中芯國(guó)際最近非?;馃?,在華為被制裁之后一度被推到風(fēng)口浪尖。沒(méi)辦法,在芯片代工領(lǐng)域,中國(guó)大陸只有中芯國(guó)際一家公司有希望在未來(lái)和臺(tái)積電一較高下,說(shuō)是全村的希望也不為過(guò)。?
其他地區(qū)占比達(dá)到81%,臺(tái)積電占大頭。其實(shí)韓國(guó)三星也有代工廠,并且技術(shù)也是處于世界領(lǐng)先地位。臺(tái)積電是目前全世界唯一一個(gè)量產(chǎn)5NM制程工藝的代工廠。不過(guò),因?yàn)槊绹?guó)禁令,臺(tái)積電大概率無(wú)法在120天緩沖期后給華為繼續(xù)代工。?
前面我們說(shuō)了,SMIC大概率不能給華為代工。那華為的芯片怎么辦??
目前來(lái)看,無(wú)解。只能等上海微電子193nm-Arf光源浸沒(méi)式光刻機(jī)和其他配套設(shè)備突破,否則真的是毫無(wú)辦法。?
第四個(gè)是封裝測(cè)試
封裝測(cè)試占整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈總營(yíng)收的4.9%,約為283億美元。?
美國(guó)企業(yè)占比15%,代表企業(yè)是安靠,營(yíng)收40億美元。
中國(guó)大陸企業(yè)占比21%,其中長(zhǎng)電科技營(yíng)收35億美元,通富微電11.9億美元,天水華天11.72億美元。
其他地區(qū)主要是中國(guó)臺(tái)灣占大頭,日月光半導(dǎo)體營(yíng)收133億美元,力誠(chéng)科技營(yíng)收21.53億美元。?
長(zhǎng)電科技目前發(fā)展勢(shì)頭很猛,正在奮力追趕日月光。日月光背靠臺(tái)積電,有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。天水華天收購(gòu)馬來(lái)西亞Unisem,整合東南亞封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈之后,競(jìng)爭(zhēng)力穩(wěn)步提升。封裝測(cè)試也是中國(guó)大陸在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中地位最高的一環(huán)。
最后,我們來(lái)說(shuō)一說(shuō)EDA&IP領(lǐng)域
這應(yīng)該是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,中國(guó)大陸與美國(guó)差距最大的,也是最被卡脖子的領(lǐng)域。
不管是EDA還是IP,都屬于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈最上游的領(lǐng)域,但產(chǎn)值規(guī)模卻是最少的。?
EDA&IP?營(yíng)收占半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈總營(yíng)收2%,共計(jì)114億美元。?
美國(guó)企業(yè)占比78%,其中EDA三大巨頭Synopsys (33.6億美元),Cadence(23億美元),Mentor(15億美元)。并且,美國(guó)三巨頭完全壟斷了EDA市場(chǎng)。
中國(guó)大陸企業(yè)僅占1%,營(yíng)收超過(guò)1億美元的只統(tǒng)計(jì)到了芯原微電子(Verisilicon)。
世界其他地區(qū)占比21%,主要就是來(lái)自英國(guó)的ARM,營(yíng)收為18億美元,其中由中資控股的英國(guó)公司Imagination營(yíng)收為8600萬(wàn)美元。?
國(guó)內(nèi)比較領(lǐng)先的只有華大九天。還有一家叫做Proplus的公司,剛獲得了英特爾的投資。
而國(guó)產(chǎn)EDA領(lǐng)域和美國(guó)差距是無(wú)比巨大的。首先是工具不齊全,華大九天的工具只能覆蓋芯片設(shè)計(jì)的三分之一,而Synopsys是全覆蓋。
再者,投入太少,華大九天董事長(zhǎng)劉偉平說(shuō),十年時(shí)間,華大九天投入5億人民幣。而Synopsys一個(gè)月就投入5億,一年投入11億美元。
最后,人才太少。華大九天大概有員工400人,而Synopsys2019年有員工13896名,研發(fā)人員超過(guò)7000名。
審核編輯:符乾江
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