隨筆42:中國半導體產業的思考:一場長達十五年的賽跑

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隨筆42:中國半導體產業的思考:一場長達十五年的賽跑

科技真相 科技紅利及方向型資產研究 2018-10-24

一場長達十五年的賽跑,中國大陸集成電路IC產業Vs台灣IC產業,從追趕到超越。

本篇隨筆主要為您講述,中國大陸集成電路IC產業自2002到2017年,十五年間的發展歷程。

重點分析了中國大陸IC晶片設計、IC晶圓製造、IC封裝測試在過去十五年以來的關鍵節點,並最終如何完成對台灣IC產業從追趕到超越的完整的發展歷程。

圖:一場長達十五年的賽跑:兩岸IC總產值對比——中國大陸Vs台灣,2002-2017

正文:

1、從追趕到超越——中國大陸集成電路IC產業Vs台灣IC產業,一場長達十五年的賽跑

2002—2017年,十五年時間,中國大陸集成電路IC產業完成了對台灣IC產業的追趕到超越。

2017年,中國大陸集成電路IC產業總產值約為5411.3億元人民幣,台灣IC產業總產值約為5409.7億元人民幣,這細微數字的背後,卻是種花家半導體人耗費了超過十五年時間,從追趕到努力縮小差距,從縮小差距到迎頭趕上的艱難過程,這是一場長達十五年之久的賽跑,它體現了種花家半導體人為了建立完整的、具有獨立自主核心技術的新中國半導體工業體系,為建設半導體大國、強國而艱苦奮鬥、自強不息、永不放棄、迎難而上的亮劍精神。

圖:中國大陸IC產業對台灣IC產業的追趕到超越——長達十五年的賽跑

注1:台灣IC產業原始數據單位為新台幣,本文中我們統一轉換為人民幣單位;

注2:需要說明的是,本文所採用的匯率為平均匯率,並不完全符合嚴格意義上的金融標準,如果造成讀者朋友誤解,敬請見諒。

2002年,中國大陸IC產值僅僅是台灣IC產業的16.57%,十五年時間,大陸IC產值增長了19.16倍。

時光回溯到2002年,那年,中國大陸集成電路IC產業的總產值僅僅只有268.4億元人民幣,台灣IC產業總產值大約為1620億元人民幣,中國大陸IC產業僅僅只有台灣的16.57%。

十五年時間,中國大陸IC產業從268.4億元,激增到5411.3億元,期間增長了1916.13%;而同期,台灣IC產業期間增長了233.91%。

圖:2002年兩岸集成電路IC產值,中國大陸僅僅是台灣的16.57%

十五年間,中國大陸集成電路IC產業複合增速保持在20%以上,而台灣只有10%左右。

2002-2017年間,中國大陸長期保持複合增速在23.19%,台灣只有10.27%,在2011年之前,中國大陸IC產業增速基本保持和台灣同方向趨勢,在2011-2014年,隨著「第一次亮劍DRAM折戟沉沙」和「中國人第二次大投入」的開啟,中國大陸IC產業開始再次換髮新的生命力,進而奠定了對台灣IC產業從追趕到超越的堅實基礎。

圖:兩岸集成電路IC產業同比增速——中國大陸Vs台灣,長達十五年的賽跑

時光冉冉,當我們再次將目光定格於十五年之前的時候,我們不能忘記的是在上世紀九十年代,中國人在半導體集成電路晶片領域的「第一次大投入」,不能忘記的是中國人「兩次DRAM自強之路」的艱辛探索,不能忘記的是「18號文」和「51號文」揭開了中國集成電路產業發展的新篇章,推動了中國半導體人的「第一次在全球DRAM戰爭舞台上的亮劍」。

我們忘不了這些中國半導體集成電路發展歷史進程中的關鍵事件,這是中國半導體產業的「裂變」時代。

2、裂變——中國人「第一次大投入」到「兩次DRAM自強之路」的艱辛探索,再到「第一次在全球DRAM戰爭舞台上的亮劍」

中國人第一次大投入——九零工程,包括「908」工程和「909」工程。

為了改變中國半導體工業長期落後的局面,中國人從1990—1999年,開啟了在半導體集成電路晶片領域的「第一次大投入」—「九零工程」。

「九零工程」的主體工程,主要由「908工程」和「909工程」構成。

1990年10月,國家計委和機電部向黨中央進行了匯報,正式決定實施「908工程」。

1995年11月,電子工業部向國務院做了專題匯報,確定了加快實施「909工程」。

「第一次大投入——九零工程」初步完成了:中國人第一座4英寸晶圓廠、第一座5英寸晶圓廠、第一座6英寸晶圓廠和第一座8英寸晶圓廠的建設。

特別是「九零工程」完成了64Mb DRAM生產研製,64Mb DRAM生產線的建成投產標誌著中國人從此有了自己的深亞微米超大規模集成電路晶片生產線


「18號文」和「51號文」揭開了中國集成電路發展的新篇章,推動了中國半導體人的「第一次在全球DRAM戰爭舞台上的亮劍」

2000年6月24號,中國人首次正式制定了振興中國半導體行業的相關產業政策,也就是「18號文」—「關於鼓勵軟體產業和集成電路產業發展的若干政策」,把半導體產業第一次正式提升到國家戰略層面。

2001年9月,中國人再次發布「51號文」—「國務院辦公廳關於進一步完善軟體產業和集成電路產業發展政策有關問題的復函」。

18號文和51號文發布之後,到2003年6月,短短兩年時間,中國大陸新建、在建、擬建的6英寸以上半導體集成電路生產線項目達到22個,投資額總計達到了125.3億美金。

到2003年底,中國大陸建成投產的集成電路生產線總數從25條增加達到33條線,特別是當時國際主流的8英寸生產線,從1條增加到6條;6英寸生產線從3條增加到6條。

18號文和51號文,這兩大專項直指中國半導體集成電路晶片領域最薄弱的兩大環節,晶片設計和晶圓製造。

18號文和51號文,它明確了中國集成電路產業發展的戰略和方向,而且從投融資、稅收、產業技術、進出口、軟體企業認定、智慧財產權保護等方面制定了一系列有效可行的措施,直接促進了中國半導體集成電路晶片產業的蓬勃發展,推動了中國半導體人的「第一次DRAM亮劍」。

如下圖,我們統計了從1980—2003年以來,歷年中國半導體集成電路產量的情況。

1980—1989年期間,中國集成電路晶片產量從一千多萬塊增長到將近1億塊,期間增長了4.71倍;領頭羊是國營742工廠,重點產品是彩色電視機和黑白電視機的集成電路晶片。

1990—1995年期間,中國集成電路晶片產量從將近1億塊增長到超過5億多塊,期間增長了4.33倍;這一時期是中國人「第一次大投入—九零工程」時期之「908工程」,領頭羊公司是華晶電子(國營742工廠)和首鋼NEC,重點產品是DRAM存儲器晶片、數字IC。

1995—1999年期間,中國集成電路晶片產量從5億多塊增長到30多億快,期間增長了4.91倍,這是種花家集成電路晶片產量第一次突破10億塊;這一時期是中國人「第一次大投入—九零工程」時期之「909工程」,領頭羊公司是華虹NEC,重點產品是64Mb DRAM存儲器晶片。

2000—2003年期間,中國集成電路晶片產量從30億多塊增長到100多億快以上,期間增長了3.08倍,這是種花家集成電路晶片產量第一次突破100億塊;這一時期的領頭羊公司就是中芯國際,重點產品就是DRAM晶片。

2000年中芯國際成立之後,到2003年,僅僅三年時間,中芯國際年收入突破3億美金,月產量突破4.5萬片。

在中芯國際的帶動和刺激之下,中國集成電路晶片產量更上一層樓。

圖:1980—2003年,中國集成電路歷年產量趨勢進一步驗證「DRAM存儲器晶片就是半導體大國崛起的國運之脈」

通過中國曆年集成電路晶片產量增長趨勢,我們可以更加清晰明白的看到和驗證一個被日本人、韓國人曾經反覆驗證的經驗:「DRAM存儲器晶片就是半導體大國崛起之國運之脈」。

半導體DRAM存儲器晶片是一個國家發展半導體工業的主要抓手。

經歷「兩次DRAM自強之路」艱辛探索,以及中芯國際的DRAM存儲器晶片領域所取得的成績,極大的促進了中國半導體工業的發展,極大的促進了當時還弱小的中國集成電路晶片設計產業的飛躍發展。

2000年,中國晶片設計產業的產值規模只有10.7億元人民幣,到2002年,也就是中芯國際突破0.22/0.18微米工藝技術,突破SRAM、DRAM的時候,中國晶片設計產業的規模突破20億元人民幣。

到2003年,中芯國際代表中國大陸第一次進入12英寸CMOS工藝技術,突破0.13微米DRAM的時候,這一年,中國晶片設計產業又一次直接翻一番,達到44.9億元人民幣。

圖:第一次DRAM亮劍,直接刺激、助力中國晶片設計產業的飛躍發展

我們再看看中國晶片設計企業的數量,充分感受一下中芯國際突破DRAM後,中國集成電路晶片設計產業的這種飛躍的力量。

在中國人「第一次DRAM自強之路」的探索中,隨著華晶電子、華虹NEC之DRAM存儲器晶片的突破,中國晶片設計企業的數量從1990年的僅有14多家,快速增加到1999年的80家不到,低基數下增長了將近6倍。

2000年後隨著中芯國際成立,到2002年突破DRAM之後,中國晶片設計企業數量從2000年的不足100家,到2003年,短短時間內,中國晶片設計企業數量井噴增長了將近4倍,超過460家以上。

圖:第一次DRAM亮劍,刺激和助力了中國晶片設計企業井噴


經過「第一次大投入——九零工程」、「兩次DRAM自強之路」洗禮的中國大陸IC產業,到2002年,中國半導體行業從業人員達到11.49萬人,其中集成電路從業人員8萬多人;集成電路從業人員中工程技術人員為3.2萬人,其中集成電路從業人員中設計人員1.62萬人。

圖:第一次DRAM亮劍,刺激和助力中國半導體產業從業人員快速增加


這一時期,中國半導體行業的從業人員從不足9萬人,增加到超過了11萬人,其中晶片設計人員從不足8000人,增加到將近2萬人。

隨著中國集成電路晶片設計企業數量井噴,到2007年,中國集成電路晶片設計的從業人員增加到5萬多人,短短几年之內,增長了數倍之多。

矽單晶年產量是可以綜合體現一個國家半導體工業水平的指標,中國半導體矽單晶年產量趨勢,在70—80年代,基本在30—50噸之間徘徊。

到90年代,中國矽單晶年產量才首次突破100噸。

隨著2000年中芯國際的成立之後,2001年中國矽單晶年產量超過250噸;到2005年,隨著中芯國際在DRAM領域突破之後,2005年中國矽單晶年產量將近800噸,從2001—2005年,短短四年時間內,中國矽單晶年產量增長了將近一倍左右。

圖:第一次DRAM亮劍,助力中國矽單晶年產量形成規模化突破

這一時期,隨著第一次DRAM亮劍,中芯國際在DRAM存儲器晶片領域的突破,也極大地刺激和帶動了當時非常弱小的中國半導體集成電路專有設備的快速成長。

從2001—2003年期間,中國半導體IC專有設備市場規模在於1—2億元人民幣之間,但是隨著中國人第一次DRAM亮劍,從2003年到2006年期間,中國半導體IC專有設備市場規模快速增長了兩倍以上,超過6億元人民幣。

圖:第一次DRAM亮劍,助力中國半導體設備國產化的快速發展


伴隨著「第一次大投入——九零工程」、「兩次DRAM自強之路」和「第一次DRAM亮劍」,進而也帶動了中國半導體IC產業在全球產業中的話語權提升。

特別是2004年第三季度,中芯國際超越新加坡特許半導體,成為全球第三大半導體晶圓製造產商,僅次於台灣的台積電和台灣聯電。

如下圖,2003—2004年期間,全球半導體前端工序生產線之4英寸生產線合計共有超過240條,中國人所占比例為3%,而新加坡是零;全球半導體前端工序生產線之5英寸生產線合計共有超過150條,中國人所占比例為3%,超過新加坡所占比例的2%;在全球6英寸生產線中,中國人和新加坡人持平。

在8英寸生產線中,中國人所占比例落後新加坡1個百分點。

圖:中國大陸在全球半導體前端生產線所占比例超過新加坡

以上這些,就是構成了十五年前中國大陸集成電路IC產業的基礎,雖然,當年中國大陸IC產業總產值,我們僅僅只有台灣IC產業的16.57%,但是,這其中蘊含著中國半導體人孜孜不倦的努力和艱辛探索,蘊含著中國大陸集成電路IC產業的「裂變」基因。

到2004年,中國大陸集成電路IC產業總產值占比台灣IC產業提升的20%,IC設計產值占比提升到12%,IC製造產值占比提升到11%,IC封測產值占比提升到53%

經過「裂變」,到2004年,相比較於2002年,中國大陸IC產業總產值占比台灣IC產業的比例從16.57%提高到了20.1%。

其中變現較好的是封裝測試,占比比例超過50%,達到53.4%,IC設計產業占比比例提升為12.7%,IC晶圓製造占比比例提升為11.8%。

圖:2004年兩岸IC產業對比——中國大陸Vs台灣


3、聚變1.0——第一次亮劍折戟沉沙,落後就要挨打,中國人開啟「第二次大投入」的歷史背景

到2010年,中國大陸IC產業總產值占比台灣比例提升到36%。

經歷「第一次DRAM亮劍」洗禮,雖然期間經過漫長的台積電對中芯國際的全球訴訟,到2010年,中國大陸IC產業總產值占比台灣IC產業的比例,從2004年的20.1%提升到36.1%,超過了三分之一。

這其中IC設計產業占比比例從12.7%進一步提升到35.5%,IC晶圓製造產業占比從11.8%提升到22%,IC封裝測試產業占比從53.4%提升到67.3%。

這其中,表現最為優異的是晶片設計產業。

數年之內,中國大陸集成電路晶片設計產業初步奠定了崛起的基礎,後文我們再詳細論述。

圖:2010年兩岸IC產業對比——中國大陸Vs台灣

中國大陸IC產業發展歷史上,第一次出現下滑2007-2009。

在這場長達十五年的賽跑中,中國大陸集成電路IC產業歷史第一次出現增速下滑是在2007-2009年。

主要原因有兩個,第一是2008年的全球金融危機,第二是台積電針對中芯國際的全球訴訟,這是最主要的。

2007-2009年,中國大陸IC產業第一次出現增速下滑,2008年同比增速下滑為-0.36%,2009年同比增速下滑為-11.04%。

這是過去十五年的賽跑中,中國大陸IC產業增速的第一次下滑。

圖:過去十五年以來,中國IC產業第一次出現下滑2007-2009


那一時期,中芯國際是中國大陸IC產業的龍頭,但是正處於台積電的全球訴訟中。

以下內容引自《亮劍!國運之戰》:

2005年1月30號,中芯國際和台積電達成和解協議。

當時台積電的指控並無任何一項經過法庭證明屬實。

根據雙方達成的和解協議,在雙方專利授權的前提下,中芯國際將在6年內合計支付1.75億美金的技術許可費給台積電,其中前5年內每年支付3000萬美金,第6年支付2500萬美金,台積電撤回有關訴訟。

2006年8月25號,在雙方達成和解協議的1年7個月後,台積電突然發難,背信棄義,撕毀雙方於2005年1月達成的「和解協議」,再一次在美國起訴中芯國際,台積電聲稱:中芯國際違背了雙方和解時簽訂的和約,將技術轉讓給其代管的位於武漢(武漢新芯)和成都(成都成芯)的兩家工廠,並提出相關的損害賠償(賠償金額高達10億美金)以及禁止令處分的要求。

註:武漢新芯、成都成芯是2006年仍在廠房土建時期。

「這是經過深思熟慮的精心安排的時刻,它伺機而動了,一個對於智慧財產權規則嫻熟、競爭策略運營自如的團隊,經過長期的準備,開始了殘酷的獵殺行動」

—引自《中國芯——戰略型科學家江上舟博士傳》。

台積電在美國起訴中芯國際,最令人生畏的是,台積電還提請美國國際貿易委員會(ITC)啟動對中芯國際的3 3 7調查:「來自中芯國際所屬的三家中國公司和一家美國公司的半導體裝置及相關產品的進口及銷售侵犯了其專利,因此依據美國《19 30年關稅法》的第3 3 7節規定的調查程序,應予調查。

2007-2009年,中國大陸IC產業,特別是晶圓製造和封裝測試,均出現了明顯的下滑,2008-2009年,IC晶圓製造同比增速下滑分別為-1.31%、-13.14%,IC封裝測試同比增速下滑分別為-1.40%、-19.51%。

這也是中國大陸IC晶圓製造和封裝測試子行業過去十五年以來,最大的一次下滑。

非常難能可貴的是,IC設計子行業同比仍是正增長,我們後文再討論之。

圖:2007-2009年中國大陸IC產業各領域同比增速


2010年1月1號,中芯國際宣布正式放棄DRAM,至此,中國人第一次DRAM亮劍折戟沉沙。

以下內容引自《亮劍!國運之戰》:

2009年11月11號,台積電之所謂「和解協議」的第二天,中芯國際董事會宣布,張汝京先生辭職;王寧國先生接任執行董事兼集團總裁、執行長;王寧國先生宣布:「包括中芯國際在內,以及武漢新芯、成都成芯等所掌控的中國大陸晶圓廠,從2010年1月1號開始,全面停止DRAM存儲器晶片的生產研製

中芯國際全面退出DRAM之後,全球市場一片所謂之「歡呼」,2010年1月25號,根據台灣之集邦科技的「欣喜」報導:「月中之後,漲幅更是擴大,並飆出新的天價,利基型DRAM市場需求急速升溫,供需缺口快速擴大,DRAM價格一路上行」。

128Mb DRAM晶片報價上漲1.08美金,漲幅超過10%。

256Mb DRAM晶片上漲2.21美金,漲幅超過20%。

64Mb DRAM晶片2月份報價直接從3美金起跳,一個月內漲幅超過30%以上。

2010年,台灣之地區半導體DRAM產業,結束了自金融危機以來連續三年的下滑,台灣之地區DRAM產業之工業產值超過2700億新台幣,同比增長高達65.23%,並且超過了金融危機之前的2007年高點2600億新台幣。

雖然並沒有改變台灣之地區DRAM產業的頹勢下行的本質,但是這給陷入深淵的台灣之地區半導體DRAM產業渡了「一口仙氣」,只是這是以「台積電打斷中國DRAM產業崛起的歷史進程」為代價的!

台灣DRAM產業的「起死回生」,使得2010年台灣IC產業總產值激增,同比增長了41.58%,這是過去十五年以來,台灣IC產業最大一次的同比增幅,也扭轉了台灣IC產業連續數年的增速下滑。

這也是台灣IC產業在過去十五年的發展歷史中,同比增速第一次,也是唯一的一次,同比增速超過中國大陸。

而中國大陸IC產業,到2010年,占比台灣IC總產值的比例僅有36.1%,還低於2007年的37.88%。

從2000年的18號文算起,十年之功,毀於一旦,錐心之痛,莫過於此。

圖:第一次DRAM亮劍折戟沉沙,中國大陸IC產業占比台灣比例呈現下滑


第一次亮劍DRAM折戟沉沙,種花家半導體人正視自身,中國人在半導體集成電路領域的「第二次大投入」醞釀而生。

2004-2010年,漫長的台積電對中芯國際的全球訴訟,最終以中芯國際敗訴而結束,台積電打斷新中國半導體DRAM崛起的歷史進程。

第一次亮劍折戟沉沙,種花家人清醒的意識到,中國大陸半導體工業依舊非常弱小。

2011-2012年,中國大陸半導體集成電路全行業的銷售額僅僅只有美國人(英特爾)的49%;只有韓國人(三星公司)的80%;只有日本人(索尼+瑞薩+東芝)的82%,基本等同於台灣三家企業(台積電、聯電、聯發科)的總和,在海外半導體巨頭面前,中國大陸半導體產業依舊有很長的路要走。

圖:2011-2012年,中國大陸600多家集成電路企業銷售額合計Vs海外半導體巨頭

台積電打斷新中國半導體DRAM崛起的歷史進程之後,種花家半導體人更加清楚的意識到,要建立完整的、具有獨立自主核心技術的新中國半導體工業體系,我們還在「長征」的路上。

2013年初,全國政協43位委員提出優化集成電路產業布局提案,引起黨中央和國家領導人的高度重視。

提案的主要內容有:為什麼發展集成電路以及關鍵性,中國集成電路現狀,同時提案從政策、國家意志、機制、領軍人才等各個方面提出建議。

主要內容如下:

我國是世界上最大的晶片消耗國,但自己提供的晶片不足10%。

究其原因:

第一,產業布局不集中。

從國際集成電路產業發展路徑看,集成電路產業基地往往積聚於知識與技術創新基地,相互促進、相得益彰。

而我國集成電路產業存在分散、分離現象,產業基地與自主創新基地不通連,不利於產業規模化、高端化、可持續化發展。

第二,支持投入嚴重不足。

集成電路產業特別是高端晶片產業是資金、技術、人才高度密集產業。

2012年韓國三星投資額達到142億美金,美國英特爾達到125億美金,台灣之台積電達到80至85億美金,而我國中芯國際、武漢新芯、上海華力等企業每年投入不足10億美金。

第三,龍頭企業特別是領軍企業不強。

國際經驗證明,企業是集成電路產業發展的基礎。

目前我國還缺乏像英特爾、三星、高通、博通、台積電這樣具有國際競爭力的龍頭企業。

第四,核心技術受制於人。

我國晶片製造的核心技術、關鍵設備、關鍵原材料等長期依靠進口,國內晶片製造企業幾乎都是代工廠,自主創新能力薄弱,擁有自主智慧財產權和自主品牌的公司比較少。

未來十年是中國半導體集成電路晶片產業特別是高端集成電路晶片產業實現突破性發展的關鍵時期,為此我們提出如下建議:

第一是進一步優化我國集成電路產業特別是高端集成電路產業發展戰略布局。

第二是建議國務院成立國家集成電路產業發展領導小組。

第三是完善投入機制,強化政策支持。

第四是切實加強創新團隊與領軍人才隊伍建設。

2013年底,北京先行先試,推出了北京市集成電路產業發展股權投資基金,總規模300億元人民幣,一期規模為90億元人民幣。

2014年6月,黨中央成立了國家集成電路產業發展領導小組。

2014年6月24號,國務院發布了《國家集成電路產業發展推進綱要》。

《綱要》稱對國家集成電路產業要「加強組織領導」,為此將成立「國家集成電路產業發展領導小組」。

《綱要》規定,「國家集成電路產業發展領導小組」負責集成電路產業發展推進工作的統籌協調,強化頂層設計,整合調動各方面資源,解決重大問題。

成立諮詢委員會,對產業發展的重大問題和政策措施開展調查研究,進行論證評估,提供諮詢建議。

同時進一步強調:「集成電路產業是信息技術產業的核心,是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業,當前和今後一段時期是我國集成電路產業發展的重要戰略機遇期和攻堅期,為加快推進我國集成電路產業發展,特制定本綱要。

2014年8月,在全國科技創新大會上、兩院院士大會、中國科協第九次全國代表大會上:

「我們確定要抓緊實施已有的16個國家科技重大專項,進一步聚焦目標、突出重點,攻克高端通用晶片、集成電路裝備、寬頻移動通信、高檔數控工具機、核電站、新藥創製等關鍵核心技術,加快形成若干戰略性技術和戰略性產品,培育新興產業。

「什麼是核心技術?我看,可以從3個方面把握。

一是基礎技術、通用技術。

二是非對稱技術、「殺手鐧」技術。

三是前沿技術、顛覆性技術。

在這些領域,我們同國外處在同一條起跑線上,如果能夠超前部署、集中攻關,很有可能實現從跟跑並跑到並跑領跑的轉變。

2014年9月24號,國家大基金髮起成立。

2014年10月14日,工信部辦公廳發布《國家集成電路產業投資基金正式設立》的文件,包括國開金融、中國菸草、亦莊國投和中國移動等在內的8家發起人,共同簽署了《國家集成電路產業投資基金股份有限公司發起人協議》和《國家集成電路產業投資基金股份有限公司章程》。

國家大基金成立,正式標誌著中國人開啟了在半導體集成電路晶片領域的「第二次大投入」。

這就是種花家半導體人為了建立完整的、具有獨立自主核心技術的新中國半導體工業體系,為建設半導體大國、強國而艱苦奮鬥、自強不息、永不放棄、迎難而上的亮劍精神。

以上部分內容引自《亮劍!國運之戰》,有興趣的朋友可以閱讀之。

4、聚變2.0——十年生聚,三千越甲可吞吳;七年時間,中國大陸IC產業完成對台灣IC產業的從追趕到超越

2010-2017年,中國大陸IC產業完成對台灣IC產業的從追趕到超越。

十年生聚,三千越甲可吞吳,從2010年中國人第一次DRAM亮劍折戟沉沙,七年時間,中國大陸IC產業總產值從1440億元人民幣,增長到5411億元,期間增長了2.75倍;台灣IC產業總產值從3989億元人民幣,增長到5409億元,期間增長為35%。

中國大陸IC產業總產值占比台灣的比例從36%,一舉突破到100.03%,完成了從追趕到超越,這一場長達十五年的賽跑。

圖:開啟第二次大投入後,中國大陸IC產業Vs台灣IC產業的追趕到超越

下面,我們分別從IC設計、IC晶圓製造、IC封裝測試各個領域,去看看中國大陸的發展情況,去分析其中的得與失,做的好的和還需要進一步努力的地方,並進一步感受一下這長達十五年的賽跑最後的衝刺的激情。

4.1、中國大陸集成電路IC設計行業——快速成長,表現優異,十年完成追趕到超越,三年時間鎖定和擴大勝局

中國大陸集成電路IC設計產業,從12.66%到152.94%。

在中國大陸IC產業三個子行業中,IC設計行業最為耀眼,從2004年僅僅只有台灣IC設計產業的12.66%,到2015年就達到113.19%,完成了對台灣IC設計產業的追趕到超越,到2017年,中國大陸IC設計行業產值是台灣IC設計行業的152.94%。

2004年,中國大陸460家IC設計企業的總產值只有台灣IC設計產業產值的12.66%。

2000年出台的「18號文」,2001年的出台「51號文」刺激了中國集成電路晶片設計產業的蓬勃發展,特別是經過「第一次大投入——九零工程」、「兩次DRAM自強之路」洗禮的中國大陸IC產業,到2002年,中國半導體行業從業人員達到11.49萬人,其中集成電路從業人員8萬多人;集成電路IC從業人員中工程技術人員為3.2萬人,其中的設計人員達到1.62萬人。

而中國IC設計企業的數量從2000年不足100家,到2003年,短短時間內,中國晶片設計企業數量井噴增長了將近4倍,超過460家以上。

2004年,這一年,中國大陸IC晶片設計行業的產值為81.5億元人民幣,而台灣IC設計行業產值達到643.95億元人民幣,中國大陸IC設計產值僅僅只有台灣IC設計產業的12.66%。

圖:2004年兩岸IC設計產業產值對比,中國大陸IC設計占比台灣僅為12.66%

2004-2005年,中國大陸IC設計企業總產值不如一個聯發科。

2004年,台灣IC設計龍頭公司聯發科的營收收入為405億新台幣,摺合人民幣約為100億,2005年,聯發科營收收入為528億新台幣,摺合人民幣大約為129.8億。

而同期中國大陸IC設計行業總產值只有81.5億人民幣、124.3億人民幣,只有聯發科收入的81.5%和95.7%。

圖:2004-2005年,中國大陸IC設計總產值不如一個聯發科

這是中國大陸IC產業最弱小的時候,但也是最生機勃勃的時候,IC創業浪潮第一次風起雲湧。

2000年,張汝京先生在上海創立了中芯國際;

2001年,趙廣明在珠海創立了珠海炬力;武平在上海創立了展訊;勵民在福州創立了瑞芯微;戴偉民在上海創立了芯原微電子;

2002年,張帆在深圳創立了匯頂科技;

2003年,中興微電子正式在深圳註冊成立;

2004年,戴保家在上海創立了銳迪科;

2004年,華為技術在華為集成電路設計中心的基礎上正式組建了海思半導體;楊崇和在上海創立了瀾起科技;

2005年,朱一明在北京創立了兆易創新;









過去十年間,中國大陸IC設計企業TOP10基本出於這一時期。

中國大陸IC設計行業,十年追趕,三年超越。

2004-2017年,中國大陸IC設計行業總產值從區區的81.5億元,增長到2073.5億元人民幣,期間增長了24.44倍;而台灣IC設計行業產值,2004-2017年間,從643.9億元人民幣,增長到1355.7億元,期間增長了1.1倍。

圖:兩岸IC設計產值比較——中國大陸Vs台灣,2004-2017

2004-2014年,十年時間,中國大陸IC設計行業,占比台灣IC設計行業的比例提升到93%,完成了對台灣IC設計行業的追趕,這十年間,中國大陸IC設計行業產值增長了11.85倍,而台灣IC設計行業產值僅僅增長了74.78%。

2014-2017年,隨著中國人「第二次大投入」的開啟,中國大陸IC晶片設計行業總產值從1000億出頭,增長到2000億出頭,數年之內,增長了將近1倍,而同期的台灣IC設計行業,僅僅增長20.45%。

中國大陸IC晶片設計行業完成了對台灣IC設計行業的追趕到超越的過程,並鎖定和擴大勝局。

中國大陸IC設計行業同比增速連續多年超過台灣IC設計行業。

除去2000-2004年,中國大陸IC設計行業低基數的因素,從2005年開始到2017年,中國大陸IC設計行業產值同比增速幾乎都超過台灣IC設計行業。

在過去十餘年間,中國大陸IC設計行業複合增速為28.95%,而台灣IC設計行業的複合增速僅有7.44%。

圖:兩岸IC設計行業產值同比增速比較——中國大陸Vs台灣

4.2、中國大陸集成電路IC封裝測試行業——2011年完成對台灣IC封測行業的追趕到超越,2017年是台灣IC封測行業的1.8倍

中國大陸集成電路IC封裝測試產業,從53.41%到180.32%。

在中國大陸IC產業三個子行業中,IC封裝測試行業最為穩健,從2004年的占比台灣IC封測產值的53.41%,到2011年就達到120.62%,完成了對台灣IC封測行業的追趕到超越,到2017年,中國大陸IC封裝測試行業產值是台灣IC封測行業的180.32%。

2004年,中國大陸IC封裝測試行業產值占比台灣IC封測產業的53.41%。

2004年,中國大陸IC封裝測試行業總產值為282.6億元人民幣,同期台灣IC封測行業產值約為529.14億元人民幣,中國大陸IC封測產值占比台灣IC封測產業之比例超過一半,達到53.41%。

圖:2004年兩岸IC封裝測試產業產值對比,中國大陸IC封測產值占比台灣為53.41%

中國大陸IC封裝測試行業,連續七年超越台灣IC封測行業。

2004-2017年,中國大陸IC封裝測試行業總產值從區區的282.6億元,增長到1889.7億元人民幣,期間增長了5.68倍;而台灣IC封裝測試行業產值,2004-2017年間,從529.14億元人民幣,增長到1047.97億元,期間增長了98%。

圖:兩岸IC封裝測試產值比較——中國大陸Vs台灣,2004-2017

2004-2011年,中國大陸IC封裝測試行業,占比台灣IC封測行業的比例從53%提升到120.62%,完成了對台灣IC封測行業的追趕,數年間,中國大陸IC封裝測試行業產值增長了2.45倍,而台灣IC封測行業產值增長了52.87%。

2011-2017年,隨著中國人「第一次DRAM亮劍的折戟沉沙」和「第二次大投入」的開啟,中國大陸IC封裝測試行業總產值從975億元人民幣,增長到1889.7億元,數年之內,增長了93.67%,將近一倍;而同期的台灣IC封測行業,僅僅增長29.55%。

中國大陸IC封裝測試設計行業完成了對台灣IC封測行業的追趕到超越的過程,並鎖定和擴大勝局。

中國大陸IC封裝測試行業同比增速連續多年超過台灣IC封測行業。

除去2010——種花家半導體產業的錐心之痛,中國大陸IC封裝測試行業之產值同比增速幾乎都超過台灣IC封測行業。

在過去十餘年間,中國大陸IC封裝測試行業複合增速為17.24%,而台灣IC封測行業的複合增速僅有7.15%。

圖:兩岸IC封裝測試行業產值同比增速比較——中國大陸Vs台灣

4.3、中國大陸集成電路IC晶圓製造行業——最薄弱的一環,第四次矽周期和第二次大投入,期待有效突破

中國大陸集成電路IC晶圓製造產業,從11.76%到48.17%,仍未過半。

在中國大陸IC產業三個子行業中,IC晶圓製造行業是最為薄弱的一個環節,2004年僅僅只有台灣IC製造產值的11.76%,到2017年,中國大陸IC晶圓製造行業產值只是台灣IC製造行業的48.17%,還沒有超過一半。

中國大陸IC晶圓製造行業總產值只有台灣IC製造產業產值的11.76%。

2004年,中國大陸IC晶圓製造行業子的產值為181.2億元人民幣,而台灣IC製造行業產值達到1540.49億元人民幣,中國大陸IC晶圓製造行業產值僅僅只有台灣的11.76%。

圖:2004年兩岸IC晶圓製造產業產值對比,中國大陸IC製造占比台灣僅為11.76%

2004-年,中國大陸IC晶圓製造行業總產值,不到台積電的三分之一。

2004年,台灣IC製造龍頭公司台積電的營收收入為2560億新台幣,摺合人民幣約為636.82億;而同期中國大陸IC晶圓製造行業總產值只有181.2億人民幣,不到台積電當年度營收收入的三分之一,只有28.45%。

圖:2004年,中國大陸IC晶圓製造行業總產值只有台積電營收收入的28.45%

中國大陸IC晶圓製造行業,永不言敗,努力追趕。

2004-2017年,中國大陸IC晶圓製造行業總產值從181.2億元,增長到1448.1億元人民幣,期間增長了6.99倍;而台灣IC製造行業產值,2004-2017年間,從1540.49億元人民幣,增長到3005.93億元,期間增長了95.12%。

圖:兩岸IC晶圓製造產值比較——中國大陸Vs台灣,2004-2017

2004-2011年,中國大陸IC晶圓製造行業,占比台灣IC製造行業的比例從11.76%提升到26.48%,不到三分之一。

這期間,中國大陸IC晶圓製造行業產值增長了1.38倍,而台灣IC製造行業產值僅僅增長了5.81%。

2011-2017年,隨著中國人「第一次DRAM亮劍折戟沉沙」和「第二次大投入」的開啟,中國大陸IC晶片晶圓製造行業總產值從430億出頭,增長到1448億出頭,數年之內,增長了將近2.35倍,而同期的台灣IC製造行業,增長了84.4%2。

中國大陸IC晶圓製造行業占比台灣IC製造行業產值的比例逐步提升到30%、40%,直到2017年的48.17%。

中國大陸IC晶圓製造行業同比增速連續多年超過台灣IC製造行業。

除去2008-2009年,因為台積電全球起訴中芯國際的因素,中國大陸IC晶圓製造行業產值同比增速幾乎都超過台灣IC製造行業。

在過去十餘年間,中國大陸IC晶圓製造行業複合增速為18.29%,而台灣IC製造行業的複合增速僅有7.72%。

圖:兩岸IC晶圓製造行業產值同比增速比較——中國大陸Vs台灣

但是,需要強調的是,隨著2014年開啟的「第二次大投入」,2015-2017年,連續三年,中國大陸IC晶圓製造行業總產值同比增速超過25%,並呈現加快推進的態勢,特別是以合肥長鑫、長江存儲為代表的三大存儲器晶片工廠的全面開工建設後更是日新月異。

5、展望和未來:十五年的賽跑,不是終點,而是另一場「長征——國 有 化、自 主 化」的新起點

2018年,中國大陸IC產業對台灣IC產業將是全面超越。

朋友們會問,2018年,中國大陸IC產業能否進一步超越台灣IC產業嗎,隨筆的回答是肯定的。

隨筆認為,雖然2018年國際政治、經濟局勢帶來諸多波折,但是2018年註定是不平凡的一年,中國大陸IC產業總產值、IC設計行業、IC封裝測試在未來數年內仍會持續擴大並鞏固勝利果實,IC晶圓製造行業也會迎頭趕上。

中國大陸IC晶圓製造行業,突破的契機在存儲器晶片製造。

中國大陸IC晶圓製造行業,最為薄弱,隨著中國人第二次大投入加快推進,以及第四次矽含量提升周期的到來,中國大陸IC晶圓製造對台灣IC製造行業的追趕契機在於存儲器晶片製造,特別是DRAM晶片。

存儲器晶片,這是全球半導體產業最大的市場,2017年超過1200億美金,超過7000多億元人民幣的巨大蛋糕,而中國本土自有率幾乎是零。

隨筆認為,以兆易創新+合肥長鑫為代表的中國大陸本土存儲器晶片製造,包括長江存儲、福建晉華等在內,在2019-2021年將為中國大陸IC晶圓製造行業完成對台灣IC製造行業的追趕貢獻最直接的力量。

中國大陸IC晶片設計行業,仍需要進一步做大做強;存儲器晶片設計領域將出現百億規模的企業。

中國大陸IC晶片設計行業雖然總體超過了台灣IC設計行業,但是中國大陸還沒有一家晶片設計公司能夠在營收規模上超過聯發科,2017年為例,華為海思營收收入為360億人民幣,聯發科收入規模超過523億人民幣,中國大陸IC晶片設計行業仍進一步需要做大做強。

中國大陸是全球最大的電子製造和消費市場,大國市場戰略縱深將為中國大陸IC晶片設計企業提供本土作戰的有利契機,隨筆認為,這一天不會太久。

全球半導體市場4000億美金,未來第四次矽含量提升周期中將突破5000億,作為全球半導體產業最大的市場——存儲器晶片,中國大陸存儲器晶片設計企業還很弱小,但是隨著「第二次大投入」的加快推進,潛力十足,隨筆有理由相信,未來數年內,中國大陸本土存儲器晶片設計領域將有望出現規模超過百億的IC晶片設計公司

十五年的賽跑,不是終點,而是另外一場「長征」的新起點。

2002-2017年,中國大陸IC產業對台灣IC產業的追趕到超越,這一場長達十五年的賽跑,不是我們的終點,這是另外一場「長征」——國 有 化、自 主 化的新起點

十五年的賽跑,只是一塊磨刀石,只是一場練兵,鍛鍊和提高自身的過程。

和海外的半導體大國、強國相比較,我們有著清晰、清醒的認識,正視自身,不驕不躁,做好自己應該做的事情。

任爾東西南北風,咬定青山不放鬆。

2018年,集成電路,實體第一。

2018年,註定是不平凡的一年,這是中華民族偉大復興的關鍵時刻。

中國半導體人建立完整的、具有獨立自主核心技術的新中國半導體工業體系唯有更快前行。

敬請您持續關注後續之《中國半導體產業的思考—隨筆》系列!

注1:本文部分圖表引用於網際網路、公司公告等

注2:本文相關專利說明引用於網際網路以及國家相關專利機構等

注3:本文相關公司信息引用於網際網路,外媒、公司公告等

注4:本文相關行業數據來自國家統計局、工信部等部委


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