一個外國人眼中的中國半導體產業｜智慧產品圈

當下的華夏大地，正被一股天翻地覆的英雄氣概所籠罩。

半導體集成電路正成為僅次於網際網路機器人的熱詞。

沒有幾個人能說得清，有多少條8吋12吋生產線在運籌帷幄之中，又有多少大佬背著錢袋在這個「金礦」邊上徘徊。

中國歷來的傳統是，黨指向哪裡我們就沖向哪裡。

今天國家確定的目標，就是今後我們為之奮鬥的戰場。

最近我們的行業領軍人士已經開始注意到潛在的風險，我們在去「傳統產能」的同時，會不會帶來新的「高科技產能過剩」風險？這是我們每個行業從業者要認真考慮的。

難怪半導體大佬發出」如今半導體產業虛火太旺」這樣的感嘆！今天《產品智慧圈》向大家推薦這篇文章，看看老外眼中的中國半導體產業到底是個什麼樣？

◆ 原文標題：中國的FAB：繁榮還是蕭條？

BY: MARK LAPEDUS MARCH 16TH, 2017

翻譯：韓繼國

中國的半導體產業正在以難以置信的步伐連續擴張，目前在中國約有24座新Fab在開工建設。

中國最近在半導體領域超乎尋常的大規模投資行為已經引起行業更多的思考： 這個未來的市場將如何演繹？

無論這些Fab項目最終能否落地，近似於瘋狂的大規模建廠背後的動機是清晰的，這就是中國試圖擺脫集成電路產品依賴別人的狀況。

中國政府希望有更多的晶片是本國造，特別是基於國家安全的考量。

作為這一龐大規劃的一部分，中國已經引進了許多跨國晶片製造商。

他們看重的是那裡的市場。

GlobalFoundries，Intel，Samsung，SK Hynix，TSMC和UMC都在中國設廠並逐步擴大他們的產能。

另外，在中國的土地上開始了新一波的fabs建設熱潮。

目前有大約14～22家新的fab在實施中，他們當中有的已經開始建設，有的還在籌劃之中。

這些項目既包括本土企業，也包括跨國企業。

令人疑問的是這些fab項目最終能否真正落地？因為對中國晶片製造商來說，阻擋他們實現雄心的過去是技術，現在還是技術。

在過去的時間裡雖然中國已經宣布了眾多的fab項目計劃，但是許多還是停留在紙面上。

基於這點和對未來半導體行業的發展趨勢研判，某些觀點認為中國這一波新的fab項目有50％會鹿死胎中，當然也有人持樂觀的看法。

「我不想給出一個類似於50％這樣的具體數字，但確實很難相信這些fab都能按計劃建設和運營。

」Gartner的分析師Samuel Wang給出這樣的觀點，「在這些計劃面前每一個人都是雄心勃勃的，但在這些fabs實際建成並投入運營之前，任何事情都可能發生。

」

Gartner預計，如果這些項目全部落地投產，中國12英寸晶片產能總量將擴大三倍之多，從現在的每月400,000片（wspm），到2020年可達到1.4million 片（wspm）。

這些產能的60％是存儲器晶片，40％是邏輯電路。

即使這些項目不能完全落地，也仍然帶來一些令人不安的信號。

比如，這些計劃中的大部分製造商將目標鎖定為28納米工藝，一個時期後會不會出現產能供大於求，價格戰會不會一觸即發？Samuel Wang肯定地說，「價格戰會在2018年正式開始，那將對代工業務產生巨大影響。

」

接下來，中國本土晶片製造商將會超越現在被動的跟隨技術去開發更加先進的前沿技術。

這些本土晶片製造商能否短時間內在邏輯代工領域開發出新的領先技術是一個問號，但可以期待的是TSMC，2018年台積電將開發16納米的FinFETs工藝，並將新技術運用到中國新建的fab里去。

中國力爭fab主動權

中國新的一波fab建設浪潮給半導體設備產業帶來增長動力。

據SEMI的統計，中國半導體設備支出已經從2017年的$6.7billion上升到2018年的$10billion。

據上海華力半導體的數據，目前中國大約有20座八英寸和10座十二英寸的fab在運營，正在建設的有7座八英寸廠和12英寸工廠。

這些新fab各有不同的時間表，但量產都在2018年以後。

「我們認為2017年半導體設備支出將與上一年持平，」Applied Materials市場與業務發展副總裁 Arthur Sherman說，「我們預期2018年會有一個大的提升，我們不斷提醒客戶，必須要有足夠的設備採購支出才能支撐中國半導體未來幾年發展戰略的需求。

」

也有人持這樣一種觀點，「這些新的fab項目大部分都聚焦在開始面臨下降通道的邏輯器件，而以存儲器為核心的新興技術才是行業的未來，」 KLA-Tencor中國區總經理Francis Jen說，「 在中國利用那些過時的或者說已經很成熟的工藝節點的擴張，可以為那些翻新的二手設備和新產的早已定型的設備創造新的市場需求。

」

需要提醒的是，半導體設備製造商必須謹慎看待中國市場。

Gartner預計，如果這些計劃中的fab全都投入運營，到2020年中國至少需要採購$70 billion價值的半導體設備，這是一項十分龐大的支出。

因此對設備製造商的一個挑戰是，如何對中國半導體市場作出準確理性的判斷。

否則，設備製造商將會面臨供應短缺或者加大庫存的風險。

儘管如此，中國的半導體市場仍是行業關注的焦點。

中國生產的電子產品不但在全球占比很高，中國也是全球最大的晶片消費國。

很多在當地製造的系統晶片在中國出口後隨後又被返銷回來。

中國擁有相當規模的本土半導體產業。

中國的半導體產業始建於1980年代，國家也開展了幾次重大「工程」希望藉此提振半導體產業。

每次重大工程的宗旨都是期望本土的半導體製造商能夠生產大部分自用晶片，並且參與全球化市場競爭。

在這些重大項目推動下，中國的半導體產業在每個回合都取得了一些進步，但每一次重大項目推進的結果，似乎都沒有達到預定目標。

在集成電路製造工藝上一直落後於競爭對手，國家進口的集成電路產品數量和品種也一年比一年多。

由於這些問題的存在，中國在2014年發布了《國家集成電路產業發展推進綱要》，同時建立了$19.3 billion的集成電路產業基金，基金將被用來投資國內的半導體企業。

在接下來的十年里，將會投入$100 billion資金用於加速提升中國的半導體產業。

《綱要》制定了中國IC產業的發展目標和途徑：

• 2020年實現40％的晶片國產化，2025年達到70％。

• 推進14nm finFET工藝、先進封裝、MEMS和存儲器工藝技術。

• 在依靠自身努力不能達到目標時，通過引進外國先進技術來提升技術水平。

以上戰略從理論上給出一個信號，「作為全球電子產品消費領導者的中國，還不能夠自主製造滿足國內市場需要的大部分晶片，」Coventor的CTO David Fried說，「用國產化晶片來滿足消費者需求的做法是明智的，所以中國正在重點投資數字邏輯領域和存儲器領域，並希望儘快取得成果。

」

至今為止，中國在IC領域所做的努力亮點和問題並存。

據IC Insights的統計，中國晶片製造占全球代工市場的比例2011年是8.5％，到2016年提升到9.2％。

因此，IC Insights總裁Bill McClean評論說， 「中國在代工領域取得了一些進步，但總的來說，我不認為中國目前在代工領域的做法和它所確立的目標能夠完全實現。

」

目前中國的電子企業還是要持續依賴外國晶片，這一做法一直沒有改變。

IC Insights統計指出，2016年中國消費了價值$112 billion的晶片，這個數字占世界IC總產量的38％。

而中國本土晶片製造商貢獻的比例僅僅是$13 billion，這個數字占中國2016年集成電路市場的11.6％，比2011年的9.8％增加了些許。

基於這些數據，很難相信中國在2020年能夠實現40％的國產化。

「40％這一目標幾乎是不可能實現的，」McClean如是說。

▲ Fig. 1: Semiconductor manufacturing in China. Source: IC Insights

當然中國的進步還是有目共睹。

「中國在2000年宣布要大舉進軍晶片製造業時，中國的GDP大約是1萬億美元。

那時中國先進的半導體製造商、設計公司和半導體人才在中國非常缺乏，」D2S的執行副總裁兼首席生產執行官Linyong Pang說，「2015年中國的GDP上升到11萬億美元，這個數字是前十五年的10倍。

現在中國有了十多家先進的半導體製造企業，上千家設計公司（Fabless）和上百萬的半導體從業者。

」

通過近十年的發展，這些從業者在中國半導體領域取得了新的收穫。

「許多人進入到企業的高管層，他們有良好的教育和專業背景以及創造能力，」Pang樂觀地表示，「在這樣的前提下，這一波規劃的20多家fab項目－即使不是全部都完成，但大多數都將會在未來一一落地。

」

瘋狂建廠的背後

這些規劃中的fab有多少能實現？什麼時間建成？生產什麼產品？目前這些問題還都不是很確定。

但有兩種產品類型是確定的－存儲器和邏輯代工（foundry／logic）。

存儲器正面臨兩大陣營，一個是跨國集團公司－以Intel，三星和SK Hynix為代表，他們在中國都有工廠並還在擴張產能。

還有一個就是本土製造商，已經有幾家本土的存儲器製造商開始出現了。

例如長江存儲（YRST），這是一家有政府背景的公司，最近宣布投資兩家fab工廠，初期投資$54 billion，希望將來生產3D NAND和DRAM。

針對中國進軍存儲器市場的計劃，不少分析師心有疑慮。

他們不清楚的是中國從哪裡可以獲得製造存儲器晶片的技術？「這些新的存儲器製造商需要更多的技術支持，」 來自台灣的一家市調機構Market Intelligence & Consulting Institute (MIC)的分析師Alex Yang說，「他們需要從國外公司引進技術以增強他們的製造能力。

我認為在短時間內是不容易做到的。

」

▲ Fig. 2: New foundry fabs in China. Source: MIC

對於本土企業和跨國集團這兩大陣營，似乎跨國集團公司成功的係數要大一些，本土製造商能否成功還需要時間來判定。

但不管你在哪一個陣營，新的fab製造能力取決於你是否擁有成熟的技術。

「我們看到的是一邊是新fab不斷設立，一邊是原有的fab產能還在不斷擴充，」來自Axcelis的市場與戰略副總裁Doug Lawson說，「這主要是源於大部分的投資是針對成熟技術的。

因此2017年主要的投資領域是成熟的半導體技術，2018年投資將會轉向存儲器領域。

」

總體來說，中國本土的製造商能夠提供的是已經過了上升期的工藝，例如數字電路、混合信號和RF。

事實上，中國的製造商通過對這些工藝的精雕細刻也得到了一個極好的盈利商機。

上海華力的40nm工藝就是一個很好的例子，「說明市場對這個工藝還有很大需求，」上海華力的毛志標（音譯）對我們說。

從長遠看，中國晶片製造商需要更進一步推進技術發展。

「中國現有的工藝技術與世界先進技術相比還處於落後態勢，」Gartner的Wang認為，「中國要想取得成功的關鍵是開發出更先進的工藝技術。

那樣他們就能用先進的工藝節點贏得市場份額，而不是現在只是使用過時的工藝節點。

「使中國政府沮喪的是中國的本土製造商還沒有掌握那些處於領先的前沿晶片製造技術，國內的代工客戶要想得到這些技術必須依賴跨國製造商。

中國最大的晶片製造商中芯國際（SMIC），目前可以提供的是28nm工藝（這也是國內最先進的技術）。

相比之下，某些跨國公司已經上升到10nm或7nm的finFETs工藝。

為了提升現有的邏輯晶片工藝，2015年中芯國際、華為、Imec和高通在中國成立了一個聯合研發中心。

該組織計劃在2020年前開發14nm finFETs技術。

「我們會力爭提前實現14nm工藝的量產，」中芯國際執行長Tzu-Yin Chiu說。

SMIC還很看重市場對於65nm，55nm和40nm工藝的需求，這個需求是來源於數位電視、機頂盒和RF的應用驅動。

為了滿足市場需求，SMIC目前正在新建三座工廠。

去年十月在天津開工的世界最大的八英寸生產線，上海開工的新的12英寸工廠。

11月深圳動工的12英寸生產線，尚不清楚將採用何種工藝技術。

上海另一家華力半導體，最近在上海啟動了可容納三條生產線的12英寸工廠項目，一期是建設一條28nm工藝技術的生產線。

新fab造價$5.9 billion，預計2018年下半年試生產。

在這段時間內，跨國集團製造商也開始陸續進入中國市場。

TSMC在上海已經有一座8英寸工廠，UMC在蘇州也有一座8英寸工廠。

最近跨國廠商在中國又開始了新的一輪fab建設。

為了吸引更多的晶片製造商，很多省市的政府都給出了相當誘人的政策吸引跨國廠商。

去年底，UMC在廈門新建一座12英寸合資工廠「聯合半導體」，合作方的另一方是廈門市政府和福建省電子信息集團。

工程一期提供55nm／40nm工藝，到年底fab產能從3000wspm提升到11,000wspm，未來將採用28nm工藝。

UMC執行長Po Wen Yen告訴我們，「這座工廠將使UMC完美的定位於充分利用大陸巨大的市場機會，使我們能夠更加貼近我們的大陸客戶。

」

UMC負責人補充道，「我們會隨時把控包括大陸在內的全球產能的波動，大陸有巨大的市場機會，如無線通信和物聯網市場，極其需要一種能夠在成本和性能之間獲得平衡的高收益技術。

在這種市場區間裡40nm和28nm都是理想的選擇；因此我們正在這座新的fab擴張40nm產能，如果台灣當局批准我們將開始實施28nm工藝計劃，UMC在這個節點已經做到了穩定量產。

」

去年TSMC與當地政府合作在南京新建了一條12英寸生產線，整個投資在$3 billion左右。

生產線將生產16nm finFETs產品，計劃2018年下半年投產。

計劃分兩個階段，大陸的設計業者對新的前沿技術有需求，TSMC共同執行長Mark Liu說，「他們也對我們現有的技術有需求。

」

還有一個消息是GlobalFoundries與重慶市政府曾簽署建廠備忘錄，但不久被取消了。

替代的是GlobalFoundries和成都市政府在成都建設一座12英寸合資工廠，整個投資大約$10billion。

一期GlobalFoundries將新加坡工廠的180nm／130nm技術轉移到成都，計劃2018年投產。

2019年開發22nm FD-SOI 工藝。

「這些新的投資將使我們有能力擴張我們已有的fab，同時利用合作加強我們在中國的存在感，」GlobalFoundries的執行長Sanjay Jha說。

「中國是世界上最大的半導體市場，也是增長最快的市場，全球製造規模是我們的戰略支柱，中國是下一個最值得開發的領地。

中國客戶喜歡採購本國晶片，也有利於我們對市場的需求反應更加敏捷。

」GlobalFoundries的官員說，「我們已看到全球市場對我們的幾種工藝有著很強的需求，特別是22FDX。

他們需要更多的產能並希望有第二貨源來補充我們在Dresden的產能。

「樂此不疲的是，還有一家叫做「Powerchip「的台灣專用晶片製造商，最近正在合肥設廠，還有包括TowerJazz等等廠商，也正在努力開發中國市場力求分得一杯羹。

中國是否能如期完成它所勾畫的半導體產業宏偉藍圖，只有時間能給出答案。

如果說未來的中國是世界半導體行業的中心還為時過早的話，但目前看來中國至少是這個行業的一片熱土，而且很熱。

2017年5月18-20日，CSHE/CICE將在深圳會展中心強勢出擊。

在展示內容上，展會圍繞智慧生活應用場景，同時結合新產品與服務方案落地案例，深入發掘行業應用需求，將為促進中國智慧產業駛入健康快速發展的快車道打下堅實的基礎。

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