2017-11-06 甯南山 招商觀察
本文轉載自：甯南山
這是一篇詳細介紹我國積體電路行業發展狀況的文章。 作者指出我國積體電路行業發展緩慢，
本文較長， 但作者顯然對本行業從技術到管理都有深入的瞭解， 值得一讀。 本文略有刪節。
積體電路產業是中國產業升級的重中之重， 我們都知道汽車是人類第一大工業， 中國在汽車領域和先進國家差距很大， 但是我們至少做了一件對的事情， 那就是我們把大部分的汽車生產轉移到了中國，
在積體電路產業， 我們就做的比汽車產業差了， 我們需要的積體電路大部分是在境外製造。 在中國積體電路的設計， 製造， 封裝三大環節之中， 製造目前是最弱小， 差距最大的部分。
世界爭霸賽
在世界積體電路製造領域， 總的來說臺灣最為強大。
根據美國市場研究機構ICInsights統計， 2016年， 全球排名前十的晶片代工廠商：
世界第一：台積電營收為294.88億美元， 市場佔有率為59%；
世界第二：美國格羅方德的營收為55.45億美元， 市場佔有率為11%，
為ARM、Broadcom、NVIDIA、高通公司、意法半導體、德州儀器等晶圓代工
世界第三：臺灣聯華電子的營收為45.82億美元， 市場佔有率為9%；
世界第四：中國大陸中芯國際的營收為29.21億美元， 市場佔有率僅為6%；
世界第五：臺灣力晶科技的營收為12.75億美元， 市場佔有率為3%，
DRAM、C-RAM、M-RAM、Flash、CMOS影像感測器等多元化晶圓代工
世界第六：美國Tower Jazz營收12.49億美元
CMOS影像感測器、非揮發性記憶體、射頻CMOS、混合信號電路、電源管理和射頻等特種晶圓代工。
世界第七：臺灣世界先進積體電路營收8億美元
邏輯、混合信號、類比、高電壓、嵌入式記憶體和其他工藝。
世界第八：中國華虹半導體， 營收7.12億美元
世界第九：韓國Dongbu hiTek， 營收6.72億美元
世界第十：德國X-Fab， 營收5.1億美元
我們可以看到， 我國最大的中芯國際排在世界第四位， 和格羅方德， 聯電一起處於第二集團， 三家的銷售額在30—60億美元之間。
第一集團只有一家， 也就是台積電， 銷售收入遙遙領先， 超過全球其他所有代工廠的總和， 達到294.88億美元， 每年淨利潤高達100億美元。
這個淨利潤意味著什麼呢？中國利潤最高的民營企業華為2016年淨利潤54億美元左右。
不過這個純代工廠的排名裡面沒有三星和英特爾， 因為這兩家是IDM廠家， 如果單看製造的營收， 三星和英特爾都比中芯國際多， 所以中芯國際要退到世界第六位。
我們可以很清楚的看到， 中國在積體電路製造領域， 最先進規模最大的就是中芯國際， 當然在世界前十裡面中國還有一家， 就是上海的華虹， 但是華虹過去三年發展緩慢， 跟不上產業發展的步伐， 這個領域的台積電， 英特爾， 三星三巨頭， 另外加上格羅方德， 在技術上呈現遙遙領先的態勢， 其他公司只能苦苦追趕。
這是一個高度依賴投資的產業
積體電路製造， 是砸錢的產業， 對先進制程的投資非常大， 大到什麼地步呢？
以2016年為例， 積體電路方面的資本支出， 三星是113億美元， 台積電是102.5億美元， 英特爾是96.25億美元，都是每年百億美元量級。
我們看到新聞說，中國猛砸千億投資晶片產業，其實遠遠不夠，業界巨頭一年的資本支出就有六七百億人民幣，注意這還只是資本支出，研發支出還要另算。
2016年的資本支出，中芯國際26.26億美元，增長87%，台積電的資本支出為102.49億美元，增長27%。中芯是世界上資本支出增長最快的，但是差距還很大。
實際上，我們看一下半導體三巨頭就知道，三星，英特爾，台積電的資本支出都在百億美元級別，接下來的SK海力士，美光也都是50億美元級別。除了上面5家以外，中芯國際排在世界第六位。只不過三星，英特爾，SK海力士，美光都是IDM廠家（設計製造一體），不是純代工廠家而已。
爭分奪秒的技術競賽
下圖是2016年Q4中芯國際各個技術制程的占比，可以看到40/45,50/55納米還是大頭，28納米只占3.5%。即使到2017年上半年也只是進步到5.8%。而且目前中芯國際量產的28納米工藝是Poly/SiON，更為先進的28nm HKMG制程在今年量產是中芯國際今年最重要的任務。
在中芯國際目前還在為28納米的HKMG工藝著急上火的時候，台積電已經在2016年底開始導入10納米制程，在2017開始大規模量產。
今年發佈的蘋果iphone 8手機上面的A11處理器，使用的就是台積電的10納米工藝，華為今年推出的新一代手機處理器麒麟970，該處理器搭載在Mate10上面，也是用的台積電10納米工藝。
即使中芯國際在今年順利實現28納米 HKMG工藝量產，台積電也比中芯國際先進了三代。
今年台積電最先進的10納米制程將占到營收的10%，比中芯國際今年最先進的28納米制程占中芯營收的比例還要高。
所以說，即使今年底中芯國際的28nm HKMG制程量產了，和台積電的差距至少在表面上是28nm對10nm，差距為三代。
明年或者後年（2019年）如果中芯國際跳過20納米的14納米制程順利量產了，和台積電明年量產的7納米的制程差距就從四代變為只有兩代了，因為台積電的下一代5/3納米尚不確定什麼時候量產。
技術是中芯國際的軟肋。
另外還有一點，先進制程很重要，但是技術實力的體現不僅僅是先進的制程，即使是台積電，2016年其40納米以上（不含40nm）工藝的營收比例也高達46%，按照其營業收入計算，也就是高達135億美元以上，這是目前中芯國際營收的四倍還多。這麼大的市場，為什麼中芯國際沒有啃下來？
能做先進制程了不代表技術實力就過關了，就好比你能造大排量的SUV了，你的油耗好不好？惡劣環境故障率高不高？越野能力如何？動力強不強？
背後還是技術實力的沉澱問題，能造出這個制程的晶片，不代表工藝水準已經達到了最優，更不代表你就在這一制程具備了技術競爭力。
因此中芯需要更多的技術積累和研發投入，看下圖，雖然穩步提升，但是2016年中芯的研發投入僅為3.18億美元，需要進一步的加大研發力度。實際上，相對收入來說，3.18億美元研發投入已經占到了中芯國際收入的10.9%，已經是非常高的水準了。制約中芯國際研發投入增長的是它的收入不高，2016年只有不到30億美元，也就是說中芯國際如果要不停的保持研發支出，必須先將自己的營收做大。經常有人說，中國製造大而不強，實際上，先將企業做大往往更能把企業做強。
發展緩慢的原因
我國積體電路製造產業在過去的幾十年之所以進展緩慢，首先還是大的經濟環境，如果下游的本土品牌企業，本土晶片企業沒有起來，那麼上游的積體電路製造很難起來。
我們可以看到，在積體電路上游的製造，設備，材料領域領先的美國，日本，韓國，臺灣，都有或者說曾經有一批世界級的消費電子品牌企業，以及一批世界級的晶片設計企業。
典型的美國英特爾，韓國三星的積體電路製造，都為自家晶片提供製造服務。臺灣有聯發科為首的一大批晶片設計企業。日本在半導體設備和材料為什麼這麼強，還是因為下游有需求，在當年，日本有瑞薩，東芝，爾必達，索尼，松下等一大批晶片設計公司，20年前，世界前十大半導體公司日本占了一半。
當年，中國的品牌還沒有起來，中國的本土晶片設計也沒有起來，那麼上游的本土製造是不可能強大的，總不能永遠從國外搶食。
我們就以2016年為例，中芯國際來自中國大陸客戶的營收比例49.7%，比起2015年的47.7%上升了2個點，這說明什麼呢？如果沒有中國大陸本土企業的崛起，那麼今天的中芯營收不是29.2億美元，而是14.5億美元；而且中國大陸客戶的營收增長比起國外的客戶營收增長更快，也就是說，如果沒有本土晶片企業的崛起，那麼去年中芯的營收增速也不會超過30%，而是更低。所以說，下游的本土品牌，本土晶片崛起了，中芯的前景才是光明的，以前中國下游企業沒有崛起，也是中芯發展緩慢，且無法盈利的原因之一。典型的從2000-2010年，中芯只有2年有盈利。
另外一個原因是我們一直沒有建立自主技術體系，我們的高鐵為什麼進步那麼快，我們的航太為什麼進步那麼快，我們的基建技術為什麼進步那麼快，都是堅持以我為主，對外來技術進行整合，吸收，消化和再創新。
縱觀我們十幾年的積體電路製造發展，都是高度依賴外來的技術人才和力量，中芯國際從2000年創辦到今天2017年，培養出一個行業知名的積體電路製造本土技術領軍人物了嗎？沒有，一個也沒有，我們需要的不只是一個這樣的人才，而是一批，一大批。
中芯國際目前14nm的先進制程是和高通，華為，IMEC成立的合資公司在研發，最先進的技術居然是來自合資公司，這是該高興呢還是難過呢？
目前中芯技術的領軍人物是剛剛空降的梁孟松；我們的長江存儲記憶體的研發依靠來自臺灣的高啟全；合肥長鑫的DRAM製造是依靠日本爾必達，SK海力士和臺灣華亞科的高級技術人才，華力微發展28nm制程依靠大舉挖角臺灣聯電的團隊…..
不是說臺灣人不可靠，也不是說不要利用外來人才，而是對一家公司來說，要想獲得穩步的發展，必須要有一個強大的技術本體，通過吸收外來技術來發展壯大。
縱觀國內各行各業，凡是技術水準高，能夠獲得高額盈利的公司，華為，中車，中核，格力，海康威視，阿裡，三安光電，都是有自主技術體系的。
我國的積體電路製造業必須要走上這條路，如果還是單純的依靠引進和依賴外部技術人才和技術路線，總是引進“外來的大腿”，沒有自己的雙腳，那麼就不可能實現技術趕超，只會永遠跟在別人後面。
機遇靠自己把握
有很多人說，中國積體電路製造更先進的制程，受到瓦森納協定的制約，EUV光刻機不會賣給中國，在這裡我想說，中國積體電路製造今天之所以落後，不是因為買不到EUV光刻機。
第一點，就像我在文中所說的，即使是台積電，其40納米（不含）以上工藝帶來的營收也高達135億美元，而中芯總營收才29.2億美元，這是因為中芯沒有先進制程光刻機導致的嗎？當然不是，是製造工藝和水準落後導致的。事實上，中芯現在40納米以上產線的設備，很多比台積電40納米產線的設備還要更新，更先進。
第二點，1996年的瓦森納協定不是一個強制的協定，由各個成員國自主決定是否出口限制清單上的產品，例如俄羅斯就是瓦森納協定成員國，照樣向中國出口各種先進武器。
捷克也是瓦森納成員國，當初也想向中國出口雷達，結果因為美國跳出來反對而流產。
也就是說，荷蘭能不能向中國出口EUV光刻機，實際上是取決於美國是否反對，也就是還是取決於中美的實力的對比和意志對比。
例如烏克蘭也是瓦森納協定成員國，現在也是親西方政府，只要不是美國強烈反對，一樣把軍艦發動機在內的各種先進軍事技術往中國賣。
第三點：不管是ASML還是荷蘭政府，在商業上都是傾向於和中國做生意獲取商業利益。
事實上，ASML背後的三大股東，三星，英特爾，台積電都在中國大陸有大量利益，中國有的是方法對其施壓，更何況，就是本文一再強調的，先進的製造工藝和水準，設備只是其中的一環而已，賣給中國先進設備不代表中國的技術水準就能達到那個水準，我們28納米以上的工藝，完全不受設備限制，有的設備甚至比國際巨頭更新，為何良率達不到國際巨頭水準？
通過禁售設備壓制中國半導體產業發展，只有在中國積體電路產業自主技術體系發展起來之後，工藝水準達到一流之後，才有意義。ASML是非常清楚的知道這一點的，2017年9月底，全球光刻巨頭ASML中國區總裁金泳璿在接受媒體（DIGITIMES）採訪時表示:
中國本地的晶圓廠與所有國際客戶，于ASML而言都是一視同仁的，只要是確認訂單，EUV要進口到中國完全沒有任何問題。
由於EUV零元件多達5萬多個部件，從客戶下單到正式交貨，交期約21個月，這個情況，對每個客戶都是完全一致的。
事實上，大陸客戶已進入7納米工藝制程技術研發階段，並且與ASML展開EUV的商談。如果最終訂單確認，最快預期2019年EUV會首次移入中國晶圓廠，我們對在中國客戶裝入中國第一台EUV光刻機，抱持樂觀的期待。同時認為一旦一家中國客戶採用，其他客戶也會快速跟進。
積體電路製造，除了本文講的代工廠以外，我們還有長江存儲，合肥長鑫，福建晉華的記憶體勢力，如果說大陸代工廠發展是在促進兩岸和平統一的話，那麼記憶體工廠就是在向韓國人宣戰了。和代工廠一樣，我國的記憶體發展仍然存在相似的問題，不過在記憶體領域，我國自主研發的勢力在崛起，這又是另一個話題了。
轉載自：甯南山
英特爾是96.25億美元，都是每年百億美元量級。我們看到新聞說，中國猛砸千億投資晶片產業，其實遠遠不夠，業界巨頭一年的資本支出就有六七百億人民幣，注意這還只是資本支出，研發支出還要另算。
2016年的資本支出，中芯國際26.26億美元，增長87%，台積電的資本支出為102.49億美元，增長27%。中芯是世界上資本支出增長最快的，但是差距還很大。
實際上，我們看一下半導體三巨頭就知道，三星，英特爾，台積電的資本支出都在百億美元級別，接下來的SK海力士，美光也都是50億美元級別。除了上面5家以外，中芯國際排在世界第六位。只不過三星，英特爾，SK海力士，美光都是IDM廠家（設計製造一體），不是純代工廠家而已。
爭分奪秒的技術競賽
下圖是2016年Q4中芯國際各個技術制程的占比，可以看到40/45,50/55納米還是大頭，28納米只占3.5%。即使到2017年上半年也只是進步到5.8%。而且目前中芯國際量產的28納米工藝是Poly/SiON，更為先進的28nm HKMG制程在今年量產是中芯國際今年最重要的任務。
在中芯國際目前還在為28納米的HKMG工藝著急上火的時候，台積電已經在2016年底開始導入10納米制程，在2017開始大規模量產。
今年發佈的蘋果iphone 8手機上面的A11處理器，使用的就是台積電的10納米工藝，華為今年推出的新一代手機處理器麒麟970，該處理器搭載在Mate10上面，也是用的台積電10納米工藝。
即使中芯國際在今年順利實現28納米 HKMG工藝量產，台積電也比中芯國際先進了三代。
今年台積電最先進的10納米制程將占到營收的10%，比中芯國際今年最先進的28納米制程占中芯營收的比例還要高。
所以說，即使今年底中芯國際的28nm HKMG制程量產了，和台積電的差距至少在表面上是28nm對10nm，差距為三代。
明年或者後年（2019年）如果中芯國際跳過20納米的14納米制程順利量產了，和台積電明年量產的7納米的制程差距就從四代變為只有兩代了，因為台積電的下一代5/3納米尚不確定什麼時候量產。
技術是中芯國際的軟肋。
另外還有一點，先進制程很重要，但是技術實力的體現不僅僅是先進的制程，即使是台積電，2016年其40納米以上（不含40nm）工藝的營收比例也高達46%，按照其營業收入計算，也就是高達135億美元以上，這是目前中芯國際營收的四倍還多。這麼大的市場，為什麼中芯國際沒有啃下來？
能做先進制程了不代表技術實力就過關了，就好比你能造大排量的SUV了，你的油耗好不好？惡劣環境故障率高不高？越野能力如何？動力強不強？
背後還是技術實力的沉澱問題，能造出這個制程的晶片，不代表工藝水準已經達到了最優，更不代表你就在這一制程具備了技術競爭力。
因此中芯需要更多的技術積累和研發投入，看下圖，雖然穩步提升，但是2016年中芯的研發投入僅為3.18億美元，需要進一步的加大研發力度。實際上，相對收入來說，3.18億美元研發投入已經占到了中芯國際收入的10.9%，已經是非常高的水準了。制約中芯國際研發投入增長的是它的收入不高，2016年只有不到30億美元，也就是說中芯國際如果要不停的保持研發支出，必須先將自己的營收做大。經常有人說，中國製造大而不強，實際上，先將企業做大往往更能把企業做強。
發展緩慢的原因
我國積體電路製造產業在過去的幾十年之所以進展緩慢，首先還是大的經濟環境，如果下游的本土品牌企業，本土晶片企業沒有起來，那麼上游的積體電路製造很難起來。
我們可以看到，在積體電路上游的製造，設備，材料領域領先的美國，日本，韓國，臺灣，都有或者說曾經有一批世界級的消費電子品牌企業，以及一批世界級的晶片設計企業。
典型的美國英特爾，韓國三星的積體電路製造，都為自家晶片提供製造服務。臺灣有聯發科為首的一大批晶片設計企業。日本在半導體設備和材料為什麼這麼強，還是因為下游有需求，在當年，日本有瑞薩，東芝，爾必達，索尼，松下等一大批晶片設計公司，20年前，世界前十大半導體公司日本占了一半。
當年，中國的品牌還沒有起來，中國的本土晶片設計也沒有起來，那麼上游的本土製造是不可能強大的，總不能永遠從國外搶食。
我們就以2016年為例，中芯國際來自中國大陸客戶的營收比例49.7%，比起2015年的47.7%上升了2個點，這說明什麼呢？如果沒有中國大陸本土企業的崛起，那麼今天的中芯營收不是29.2億美元，而是14.5億美元；而且中國大陸客戶的營收增長比起國外的客戶營收增長更快，也就是說，如果沒有本土晶片企業的崛起，那麼去年中芯的營收增速也不會超過30%，而是更低。所以說，下游的本土品牌，本土晶片崛起了，中芯的前景才是光明的，以前中國下游企業沒有崛起，也是中芯發展緩慢，且無法盈利的原因之一。典型的從2000-2010年，中芯只有2年有盈利。
另外一個原因是我們一直沒有建立自主技術體系，我們的高鐵為什麼進步那麼快，我們的航太為什麼進步那麼快，我們的基建技術為什麼進步那麼快，都是堅持以我為主，對外來技術進行整合，吸收，消化和再創新。
縱觀我們十幾年的積體電路製造發展，都是高度依賴外來的技術人才和力量，中芯國際從2000年創辦到今天2017年，培養出一個行業知名的積體電路製造本土技術領軍人物了嗎？沒有，一個也沒有，我們需要的不只是一個這樣的人才，而是一批，一大批。
中芯國際目前14nm的先進制程是和高通，華為，IMEC成立的合資公司在研發，最先進的技術居然是來自合資公司，這是該高興呢還是難過呢？
目前中芯技術的領軍人物是剛剛空降的梁孟松；我們的長江存儲記憶體的研發依靠來自臺灣的高啟全；合肥長鑫的DRAM製造是依靠日本爾必達，SK海力士和臺灣華亞科的高級技術人才，華力微發展28nm制程依靠大舉挖角臺灣聯電的團隊…..
不是說臺灣人不可靠，也不是說不要利用外來人才，而是對一家公司來說，要想獲得穩步的發展，必須要有一個強大的技術本體，通過吸收外來技術來發展壯大。
縱觀國內各行各業，凡是技術水準高，能夠獲得高額盈利的公司，華為，中車，中核，格力，海康威視，阿裡，三安光電，都是有自主技術體系的。
我國的積體電路製造業必須要走上這條路，如果還是單純的依靠引進和依賴外部技術人才和技術路線，總是引進“外來的大腿”，沒有自己的雙腳，那麼就不可能實現技術趕超，只會永遠跟在別人後面。
機遇靠自己把握
有很多人說，中國積體電路製造更先進的制程，受到瓦森納協定的制約，EUV光刻機不會賣給中國，在這裡我想說，中國積體電路製造今天之所以落後，不是因為買不到EUV光刻機。
第一點，就像我在文中所說的，即使是台積電，其40納米（不含）以上工藝帶來的營收也高達135億美元，而中芯總營收才29.2億美元，這是因為中芯沒有先進制程光刻機導致的嗎？當然不是，是製造工藝和水準落後導致的。事實上，中芯現在40納米以上產線的設備，很多比台積電40納米產線的設備還要更新，更先進。
第二點，1996年的瓦森納協定不是一個強制的協定，由各個成員國自主決定是否出口限制清單上的產品，例如俄羅斯就是瓦森納協定成員國，照樣向中國出口各種先進武器。
捷克也是瓦森納成員國，當初也想向中國出口雷達，結果因為美國跳出來反對而流產。
也就是說，荷蘭能不能向中國出口EUV光刻機，實際上是取決於美國是否反對，也就是還是取決於中美的實力的對比和意志對比。
例如烏克蘭也是瓦森納協定成員國，現在也是親西方政府，只要不是美國強烈反對，一樣把軍艦發動機在內的各種先進軍事技術往中國賣。
第三點：不管是ASML還是荷蘭政府，在商業上都是傾向於和中國做生意獲取商業利益。
事實上，ASML背後的三大股東，三星，英特爾，台積電都在中國大陸有大量利益，中國有的是方法對其施壓，更何況，就是本文一再強調的，先進的製造工藝和水準，設備只是其中的一環而已，賣給中國先進設備不代表中國的技術水準就能達到那個水準，我們28納米以上的工藝，完全不受設備限制，有的設備甚至比國際巨頭更新，為何良率達不到國際巨頭水準？
通過禁售設備壓制中國半導體產業發展，只有在中國積體電路產業自主技術體系發展起來之後，工藝水準達到一流之後，才有意義。ASML是非常清楚的知道這一點的，2017年9月底，全球光刻巨頭ASML中國區總裁金泳璿在接受媒體（DIGITIMES）採訪時表示:
中國本地的晶圓廠與所有國際客戶，于ASML而言都是一視同仁的，只要是確認訂單，EUV要進口到中國完全沒有任何問題。
由於EUV零元件多達5萬多個部件，從客戶下單到正式交貨，交期約21個月，這個情況，對每個客戶都是完全一致的。
事實上，大陸客戶已進入7納米工藝制程技術研發階段，並且與ASML展開EUV的商談。如果最終訂單確認，最快預期2019年EUV會首次移入中國晶圓廠，我們對在中國客戶裝入中國第一台EUV光刻機，抱持樂觀的期待。同時認為一旦一家中國客戶採用，其他客戶也會快速跟進。
積體電路製造，除了本文講的代工廠以外，我們還有長江存儲，合肥長鑫，福建晉華的記憶體勢力，如果說大陸代工廠發展是在促進兩岸和平統一的話，那麼記憶體工廠就是在向韓國人宣戰了。和代工廠一樣，我國的記憶體發展仍然存在相似的問題，不過在記憶體領域，我國自主研發的勢力在崛起，這又是另一個話題了。
轉載自：甯南山