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“缺芯”緩解會(huì)有時(shí),Gartner解讀全球芯片供需與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展出路

2021-07-13
作者:王潔
來源:電子技術(shù)應(yīng)用

今天以來,“缺芯”成為熱門話題,從手機(jī)到汽車,“芯片荒”的影響持續(xù)蔓延。

半導(dǎo)體是一個(gè)強(qiáng)周期性的行業(yè),平均每隔2-3年會(huì)產(chǎn)生一個(gè)周期,2019年經(jīng)歷供過于求,整個(gè)半導(dǎo)體市場下滑,按正常周期,2020年會(huì)開始走向供需平衡。然而事實(shí)上從2020年下半年來,缺貨漲價(jià)已成為半導(dǎo)體行業(yè)主旋律,最近整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)更是經(jīng)歷了20年以來最為嚴(yán)重的缺貨情況。

全球缺芯的原因是什么?何時(shí)會(huì)結(jié)束?中國半導(dǎo)體該如何發(fā)展?近日,Gartner研究副總裁盛陵海分享了他對(duì)市場行情與產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景的分析,并就大家關(guān)心的熱點(diǎn)話題進(jìn)行了解讀。

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Gartner研究副總裁盛陵海(圖片來源:Gartner公司)

缺芯的真相

在盛陵??磥?,造成缺貨的原因既包含偶然因素,也有必然因素。

偶然因素是之前的國際貿(mào)易形勢(shì)、華為囤貨和一些工廠的關(guān)閉,其中貿(mào)易形勢(shì)導(dǎo)致一些國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行超常備貨;出現(xiàn)缺貨后很多大型公司也提升了庫存需求,造成了整個(gè)需求量大大超過可以提供的產(chǎn)能;代工廠優(yōu)先將容量分配給5G、AI、超大規(guī)模和高性能計(jì)算,汽車芯片庫存則嚴(yán)重短缺。

必然因素是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的周期性,目前正處于供不應(yīng)求的高峰周期。在“供過于求”的周期間,即2019年以及2020年上半年,考慮到新冠疫情的影響,很多半導(dǎo)體公司降低甚至是延遲了投資。因此,從整個(gè)投資周期來看,2021年當(dāng)下產(chǎn)能的增加實(shí)則是前兩年投資所產(chǎn)生的。

由于產(chǎn)能增加的缺失,當(dāng)下的5G手機(jī)以及新冠疫情帶來的筆記本、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心的需求,均無法得到滿足。

Gartner預(yù)計(jì),供應(yīng)緊張會(huì)延遲到明年的第二季度(未來根據(jù)變化,將會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)進(jìn)行調(diào)整)。由于8英寸的投資和12英寸轉(zhuǎn)移的進(jìn)程,電源的緊缺預(yù)計(jì)會(huì)延續(xù)到明年下半年。

向12英寸轉(zhuǎn)移,有望徹底解決8英寸晶圓緊缺現(xiàn)狀

對(duì)于整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),Gartner從供需方面進(jìn)行了以下的預(yù)測(cè)。

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(圖片來源:Gartner公司)

先進(jìn)制程方面,產(chǎn)能增加最大的是5nm及以下。5nm產(chǎn)能的增加,將會(huì)推動(dòng)先進(jìn)制程市場的成長。55nm/65nm也會(huì)有較大增長空間,目前55nm需求量很大,在未來幾年仍然會(huì)有較大的增加。此外,28nm、14nm、16nm也有很好的市場前景。

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(圖片來源:Gartner公司)

先進(jìn)制程以12英寸為主,而傳統(tǒng)制程則大多集中在8英寸晶圓上。由于經(jīng)歷了多年的產(chǎn)能過剩,很多工廠關(guān)閉了8英寸產(chǎn)線,導(dǎo)致目前8英寸晶圓非常緊缺。同時(shí),5G手機(jī)對(duì)電源管理芯片(PMIC)、模擬電路需求量有較大的增加,尤其是180/150nm的PMIC以8英寸成熟制程為主,需求量的增加隨即導(dǎo)致了目前Power相關(guān)器件嚴(yán)重缺貨的情況。

目前針對(duì)8英寸產(chǎn)線并沒有新廠的投資,大多數(shù)投資均為擴(kuò)產(chǎn),以滿足增加的迫切需求。但要徹底解決8英寸制程緊缺的問題,盛陵海認(rèn)為,仍需要將8英寸的產(chǎn)能轉(zhuǎn)向12英寸?,F(xiàn)在已經(jīng)有部分晶圓代工廠在進(jìn)行這方面的嘗試,例如力積電已在使用12英寸的晶圓為聯(lián)發(fā)科生產(chǎn)PMIC電源產(chǎn)品,華虹宏力也在12寸晶圓上做BCD電源相關(guān)的工藝。

盛陵海表示,全球半導(dǎo)體的投資在今年將會(huì)出現(xiàn)較大躍升。過去幾年呈現(xiàn)下滑態(tài)勢(shì),因缺貨情況,2021年會(huì)有超過20%的增加,主要集中在先進(jìn)制程方面,以及目前緊缺的28nm上。

存儲(chǔ)方面,NAND Flash會(huì)有比較大的增加,DRAM情況稍好。因?yàn)镈RAM廠商為了控制整個(gè)市場的高位價(jià)格,其投資較為保守,但是NAND Flash的需求一直處于增加狀態(tài)。因此,主要投資會(huì)是在先進(jìn)制程以及NAND Flash上。

與此同時(shí),國內(nèi)的一些半導(dǎo)體公司均在往12寸轉(zhuǎn)移,即用芯片的12寸工廠生產(chǎn)90nm以下或者55nm以下的這些產(chǎn)品。比如:合肥的晶合、廣州的悅芯等都在進(jìn)行此類嘗試。

預(yù)計(jì)2025年,中國半導(dǎo)體公司在國內(nèi)市場份額將突破到30%

為大力推動(dòng)本國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,過去幾年,我國在相關(guān)領(lǐng)域付諸了很多努力,我國半導(dǎo)體市場增速要高于全球半導(dǎo)體市場同比增速。Gartner對(duì)中國市場的現(xiàn)狀也進(jìn)行了一系列預(yù)測(cè)。

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(圖片來源:Gartner公司)

預(yù)測(cè)一:預(yù)計(jì)在2025年,中國半導(dǎo)體公司在國內(nèi)市場有機(jī)會(huì)從當(dāng)下的15%份額突破到30%。盛陵海表示,今年上半年的國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)遇到了千載難逢的缺貨時(shí)機(jī),已有較大的進(jìn)步,很多公司都得到了較多的成長機(jī)會(huì),在海外的一些客戶也獲得了一些機(jī)會(huì)。

預(yù)測(cè)二,前十的中國半導(dǎo)體購買者基本上是電子制造企業(yè),OEM或ODM。前十的電子產(chǎn)品制造者、制造公司均擁有自主芯片設(shè)計(jì)的能力。如OPPO、小米、美的,甚至百度、阿里巴巴等企業(yè)都已在建立自己的團(tuán)隊(duì)。當(dāng)下,大多數(shù)企業(yè)在起步初期均處于“燒錢”階段,發(fā)展比較困難,Gartner預(yù)測(cè)大公司的行動(dòng)會(huì)更為積極。

預(yù)測(cè)三,2023年中國半導(dǎo)體市場的投資規(guī)模較2020年會(huì)有80%的增長。規(guī)模增加的主要誘因是幾個(gè)大型工廠的投資,包括中芯國際、長江存儲(chǔ)和長鑫存儲(chǔ)在內(nèi)的企業(yè),以及其他新興的中小規(guī)模的晶圓廠,在2023年將有望迎來投資高峰。

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(圖片來源:Gartner公司)

Gartner將投資規(guī)模數(shù)據(jù)分成兩部分:非生產(chǎn)型、生產(chǎn)型半導(dǎo)體公司。

近兩年,非生產(chǎn)型的半導(dǎo)體公司融資有非常大的提升。GPU、自動(dòng)駕駛、第三代半導(dǎo)體(寬禁帶半導(dǎo)體)的投資規(guī)模也在逐步增加。此外,華為、小米,以及海外的英特爾、高通、三星等企業(yè)也在中國國內(nèi)積極地進(jìn)行投資。

對(duì)于生產(chǎn)型企業(yè),投資的規(guī)模很大,起伏也同樣存在。僅從收集的公開信息來看,投資數(shù)量也有很大增長,過去五年里“投資案”的數(shù)量增加了2倍。

2020年的大增長歸功于科創(chuàng)板的出現(xiàn)。科創(chuàng)板帶動(dòng)了整個(gè)投資的熱潮,帶動(dòng)了一批企業(yè)的成長,也有助于一些新興公司能盡快地在產(chǎn)品上進(jìn)行創(chuàng)新或利用先進(jìn)制程打造產(chǎn)品。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,國內(nèi)公司仍處低位

從全球的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來看,中國國內(nèi)的半導(dǎo)體公司在上下游的市場份額、全球位置仍然處于很低的水平。上游的設(shè)備、材料技術(shù)障礙很高,占有率非常低;生產(chǎn)方面,F(xiàn)oundry約占10%,但國內(nèi)目前IDM公司缺乏;封裝測(cè)試是國內(nèi)占比最高的,達(dá)到20%。盛陵海表示,國內(nèi)這幾塊潛力都很大,如何抓住這個(gè)缺貨的時(shí)間窗口,想辦法把產(chǎn)能和工藝提升上去,才有機(jī)會(huì)成長。

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(圖片來源:Gartner公司)

從中國半導(dǎo)體公司的全球布局來看,海思半導(dǎo)體遙遙領(lǐng)先,而制裁影響下的海思在2021年可能會(huì)遇到雪崩式的滑坡。接下來哪些公司有潛力能夠取代海思的位置?

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(圖片來源:Gartner公司)

在具體產(chǎn)品方面,手機(jī)基帶芯片全球份額最高,超過20%,但隨著海思接下來可能無法繼續(xù)生產(chǎn)芯片,中國大陸市場份額恐將掉到10%以下。盛陵海估計(jì),跌破10%以后,在五年內(nèi),手機(jī)芯片將很難再重返10%以上。

此外,DRAM、微處理器、FPGA、GPU、NAND Flash這些產(chǎn)品與上一個(gè)層級(jí)存在較大的差距,基本上是空白。可以期待在兩年后將中國的產(chǎn)品市場份額推升到第二層級(jí),而要到第一層級(jí)超過10%的份額,還需要更多的努力。

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(圖片來源:Gartner公司)

Gartner預(yù)計(jì),國內(nèi)半導(dǎo)體Foundry在未來幾年會(huì)有較大的成長。從地區(qū)來看,中國份額的增長比2019年會(huì)有近乎翻倍的增長,但中國臺(tái)灣地區(qū)仍會(huì)占據(jù)最大的市場份額。

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(圖片來源:Gartner公司)

從投資角度,Gartner預(yù)計(jì)今年會(huì)有較大的投資躍升。前十名里,中國內(nèi)地的三個(gè)公司(中芯國際、長江存儲(chǔ)、長鑫存儲(chǔ))占到了6-8位的位置,但在金額上與前五位相比仍然有很大的差距。實(shí)際的投資情況與動(dòng)輒百億的投資宣傳相比,出入甚大。

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(圖片來源:Gartner公司)

Gartner提供了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來十年的發(fā)展預(yù)測(cè),綠色代表規(guī)模很大、很重要的產(chǎn)品。困難的部分在于市場份額仍處于1%以下的產(chǎn)品,包括:DRAM、Server、PC、Automotive semiconductor、GPU、MEMS(MEMS Sensor)、FPGA。

苦練“內(nèi)功”才是制勝法寶

科技競爭還在持續(xù),中國和美國的應(yīng)對(duì)卻完全不同。美國進(jìn)行加稅、實(shí)體清單、禁止企業(yè)進(jìn)入美國市場、技術(shù)壁壘(包括標(biāo)準(zhǔn)壁壘)、禁止中國廠商去投資美國企業(yè),種種做法反映出“封閉”的態(tài)度。而這場科技博弈中,完全脫鉤是不可能的。

“無論是產(chǎn)能,還是電子產(chǎn)品的制造,均是中國與美國之間博弈較為關(guān)鍵的地方。其實(shí)對(duì)于美國來說,目前也沒辦法脫鉤,實(shí)際上美國方面也清楚不可能達(dá)成完全脫鉤。如果硬脫鉤,那么對(duì)美國和中國,甚至在全球范圍內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)很大的問題?!笔⒘旰1硎?。

中國的應(yīng)對(duì)則堅(jiān)持開放,更像是“打內(nèi)功”,在內(nèi)部整合各種資源,包括:保持開放的政策、雙循環(huán)的策略、新基建、5G、新能源體系、碳排放……種種舉措落腳點(diǎn)都在提升自身實(shí)力上。

盛陵海指出,要獲得長足的發(fā)展,就要堅(jiān)持開放,放眼全球生態(tài),在國內(nèi)積極推進(jìn)新基建,通過“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略輸出中國標(biāo)準(zhǔn)、中國技術(shù)。而這也將有助于全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的生態(tài)的健康發(fā)展。

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