算力說

自2014年中國成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金以來，中國集成電路供應(yīng)鏈迅速發(fā)展，集成電路自給率逐步提高。但在中美貿(mào)易摩擦下，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的外部環(huán)境進(jìn)一步惡化，如何形成各環(huán)節(jié)均衡發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)是中國面臨的重要問題，本期文章將介紹Morgan Stanley對中國半導(dǎo)體行業(yè)未來前景的觀點。

Morgan Stanley是一家全球領(lǐng)先的國際性金融服務(wù)公司，業(yè)務(wù)范圍涵蓋投資銀行、證券、投資管理以及財富管理等。3月12日，Morgan Stanley發(fā)布報告《全球半導(dǎo)體——中國將如何彎道超車》。本文節(jié)選片段將介紹Morgan Stanley針對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展提出的四個設(shè)想，并研究了這些場景對全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈可能意味著什么。

【算力觀點】

中國可在人工智能和物聯(lián)網(wǎng)芯片開發(fā)技術(shù)上加速提升，利用技術(shù)突破和制造效率的提升實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，在全球半導(dǎo)體芯片市場中實現(xiàn)進(jìn)口替代。

新一代集成電路設(shè)計公司可能在未來引領(lǐng)中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！吨袊圃?025》提出，2020年中國芯片自給率要達(dá)到40％，2025年要達(dá)到70％。本土互聯(lián)網(wǎng)公司戰(zhàn)略性的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型有望令中國芯片自給自足。

中國2018年半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀

2018年，中國半導(dǎo)體企業(yè)的全球市場份額（按收入計算）為3％，行業(yè)毛利率約為30％。在半導(dǎo)體生產(chǎn)方面，中國的晶圓代工部門占全球產(chǎn)能的9％，而中國的后端代工部門占全球產(chǎn)能的24％，自有品牌內(nèi)存生產(chǎn)（IDM）在2018年幾乎為零。在關(guān)鍵的半導(dǎo)體技術(shù)方面，中國缺乏CPU核心、DRAM IP和300mn芯片生產(chǎn)的原始晶圓。中國在有競爭性的半導(dǎo)體產(chǎn)品（如IGBT）領(lǐng)域的存在感是非常小的。

2020－2025年產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四種可能情形

鑒于貿(mào)易緊張局勢的出現(xiàn)，我們考察“貿(mào)易摩擦vs．全球化”的動態(tài)，在技術(shù)外包（本地vs全球）和投資（制造vs研發(fā)）兩個維度下劃分四種可能的場景。

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四種情景

圖片來源：Morgan Stanley Research

四種情形分別為產(chǎn)業(yè)升級，萌生新一代半導(dǎo)體公司，全球商業(yè)化和廉價替代。最好的情況是產(chǎn)業(yè)升級，由芯片設(shè)計和制造方面的技術(shù)突破帶來。最糟糕的情況是廉價替代，即中國企業(yè)無法創(chuàng)新，本土供應(yīng)鏈被用于生產(chǎn)低價值半導(dǎo)體。

下面，我們作出四種情形的詳細(xì)比較，以預(yù)估的設(shè)計能力、半導(dǎo)體產(chǎn)量和關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展情況作為三項關(guān)鍵指標(biāo)。對于半導(dǎo)體生產(chǎn)，我們將領(lǐng)域劃分為晶圓代工、后端代工和內(nèi)存IDM。

中國半導(dǎo)體行業(yè)在四種可能情境下的關(guān)鍵指標(biāo)

數(shù)據(jù)來源： Gartner， IHS Markit， company data， Morgan Stanley Research estimates

產(chǎn)業(yè)升級

在這種情況下，中國能夠以可觀的利潤率向世界出口自己開發(fā)的半導(dǎo)體技術(shù)。結(jié)果包括：中國和全球工業(yè)的生產(chǎn)率提高，以及中國半導(dǎo)體公司的成功資本化。中國在技術(shù)突破和半導(dǎo)體芯片制造效率提升的背景下，將成為全球半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的一支新力量。

在產(chǎn)量上，隨著中國集成電路設(shè)計公司市場份額的增加，中國中芯國際到2025年預(yù)計成功實現(xiàn)5nm制程的量產(chǎn)，使中國的鑄造產(chǎn)能占全球產(chǎn)能的15％。后端鑄造廠的市場份額可從2018年的24％上升到2025年的50％。

技術(shù)方面，預(yù)計在2020年，中國將在設(shè)計自己的x86 CPU上取得突破性進(jìn)展，x －堆疊技術(shù)將獲得良好的產(chǎn)量，而M－RAM技術(shù)也可獲成功。300mn原晶圓將通過全球領(lǐng)先晶圓廠的認(rèn)證，新型半導(dǎo)體動力技術(shù)（如碳化硅）的開發(fā)也在繼續(xù)。

萌生“新一代”半導(dǎo)體公司

在這種情形下，半導(dǎo)體工業(yè)集成了半導(dǎo)體芯片和軟件設(shè)計，并且戰(zhàn)略性地追求特定類型的芯片制造。系統(tǒng)品牌和互聯(lián)網(wǎng)公司的本土創(chuàng)新創(chuàng)造了新型集成電路設(shè)計公司，中國本土品牌實現(xiàn)更高的自給自足。

中國終端設(shè)備自給率

數(shù)據(jù)來源：Gartner， IHS Markit， IDC， Morgan Stanley Research estimates

考慮到中國集成電路設(shè)計公司市場份額的增長，到2025年，中國的半導(dǎo)體產(chǎn)量將會增加，中國中芯國際將成功批量生產(chǎn)7nm芯片，使中國的鑄造產(chǎn)能占全球產(chǎn)能的11％。后端鑄造市場份額從2018年的24％增長到2025年的32％。

潛在的成功者將會是中國本土IC設(shè)計公司，如Goodix。設(shè)計服務(wù)和EDA工具需求也將增加，中國供應(yīng)鏈企業(yè)對定制芯片的需求強(qiáng)勁。

全球商業(yè)化

在這種情況下，中國收購海外后沿半導(dǎo)體技術(shù)，通過更多的合資企業(yè)、鑄造外包，甚至IP許可證（使用有限）來生產(chǎn)，將可以完全自給自足并加快全球半導(dǎo)體的商品化進(jìn)程。

沒有重大技術(shù)突破，但制造規(guī)模更大。海外企業(yè)將在中國建立更多的晶圓廠，或與中國組建合資企業(yè)，為中國市場服務(wù)。到2025年，中國的代工產(chǎn)能將翻一番，達(dá)到全球產(chǎn)能的20％。

廉價替代

最不利的情況是中國不能開發(fā)自己的IP，而美國限制CPU和GPU等先進(jìn)系統(tǒng)的出口。中國限制外資公司的業(yè)務(wù)發(fā)展以促進(jìn)本土公司的發(fā)展，半導(dǎo)體投資回報率低，行業(yè)依賴于當(dāng)?shù)卣咧С?，難以資本化。

在這種情況下，許多嚴(yán)重依賴國外知識產(chǎn)權(quán)和EDA工具的IC設(shè)計公司可能需要從零開始積累關(guān)鍵技術(shù)和內(nèi)部知識產(chǎn)權(quán)。從長遠(yuǎn)來看，這種發(fā)展可能將迫使中國開發(fā)核心技術(shù)，但到2025年，中國設(shè)計公司的市場份額將下降到5％，平均毛利率將下降到20％。

半導(dǎo)體市場份額可能會穩(wěn)定在11％，因為一些公司失去了部分國際訂單但獲得了本地需求。然而，這些產(chǎn)品將較為傳統(tǒng)——到2025年最多為14nm，與國際替代品相比利潤率較低。

集成電路設(shè)計公司可能會受益，因為中國正在尋找性價比高的國際產(chǎn)品替代品。中國IC設(shè)計公司將遭受最大的損失，原因是隨著國際知識產(chǎn)權(quán)越來越難以獲得許可，它們可能會失去市場份額，開始更多地依賴臺灣合作伙伴來滿足其全球和國內(nèi)需求。

中國半導(dǎo)體行業(yè)利潤（按部門）

數(shù)據(jù)來源： Gartner， company data， Morgan Stanley Research estimates

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本問題

對于中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們認(rèn)為必須解決的基本問題是：

1．重點是投資于芯片設(shè)計還是增加產(chǎn)量？

2．本地化或全球化是實現(xiàn)有效自給自足的最佳途徑嗎？

關(guān)于第一個問題，我們認(rèn)為推動中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵顯然在于芯片設(shè)計，而不是追求大規(guī)模、低利潤的制造。換句話說，中國半導(dǎo)體企業(yè)必須把擁有“產(chǎn)品”置于生產(chǎn)手段之上。關(guān)于第二個問題，目前的趨勢是本地化（投資和依賴中國自己的技術(shù)），而不是全球化（通過并購、合資和授權(quán)利用外國技術(shù)）。

在“全球商品化”的背景下，中國通過合資企業(yè)和海外并購進(jìn)入全球半導(dǎo)體制造業(yè)，但創(chuàng)新有限。對于四種可能的行業(yè)前景，我們的基本設(shè)想是，在軟件驅(qū)動芯片設(shè)計和堆疊式NAND等技術(shù)的推動下，中國將會迎來一種“新一代”半導(dǎo)體公司出現(xiàn)。

作者：周嘉莉