本文來(lái)自浙商科技·行業(yè)專題報(bào)告“2023年半導(dǎo)體未來(lái)十大趨勢(shì)預(yù)測(cè)”,基于2023年消費(fèi)芯片的庫(kù)存拐點(diǎn)和國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體的國(guó)產(chǎn)化率拐點(diǎn)行情,提出對(duì)2023年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的十大預(yù)測(cè)。
預(yù)測(cè)一:成熟工藝將成為國(guó)內(nèi)晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)主力軍TrendForce集邦咨詢顯示,2021年晶圓代工廠中,成熟制程仍占據(jù)76%的市場(chǎng)份額。2022年全球晶圓代工廠年增產(chǎn)能約14%,其中十二英寸新增產(chǎn)能當(dāng)中約有65%為成熟制程(28nm及以上)。以全球視角來(lái)看,成熟工藝仍是主流:
1、全球視角:世界三大晶圓代工巨頭(臺(tái)積電、聯(lián)電、格芯),成熟工藝約占總產(chǎn)能的74%。① 臺(tái)積電:成熟工藝約占產(chǎn)能的64%,占銷售額的34%。預(yù)計(jì)臺(tái)積電產(chǎn)能為120萬(wàn)片/月(12英寸),16nm/7nm/5nm的產(chǎn)能約為13.7/17.8/12.0萬(wàn)片,先進(jìn)制程產(chǎn)能約為43.5萬(wàn)片/月,占比36%。到2025年其成熟和專業(yè)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)能將擴(kuò)大50%。② 聯(lián)電:放棄先進(jìn)制程,專注成熟工藝。聯(lián)電在2018年宣布不再投資12nm以下的先進(jìn)制程,自此專注在成熟工藝擴(kuò)大市場(chǎng)。目前聯(lián)電產(chǎn)能為40萬(wàn)片/月(12英寸),全部集中在成熟工藝。此外,公司于21年投入約36億美元擴(kuò)大28nm芯片產(chǎn)能。③ 格芯:成熟工藝產(chǎn)能約占83%,退出10nm以下先進(jìn)制程。格芯于2018年宣布退出10nm及以下的先進(jìn)制程的研發(fā),目前擁有的先進(jìn)制程為12nm。預(yù)計(jì)目前格芯產(chǎn)能約為20萬(wàn)片/月(12英寸),擁有先進(jìn)制程的紐約fab8約占17%。
2、目前國(guó)內(nèi)晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)聚焦在成熟工藝,需求大、供給足、成本性價(jià)比高。
① 需求:成熟制程能覆蓋除智能手機(jī)以外的絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景,更是電動(dòng)汽車、智能家電的芯片主力軍。② 供給:在***方面,美國(guó)芯片法案對(duì)中國(guó)芯片制造的重點(diǎn)在剛需高端EUV***的先進(jìn)制程,即14nm及以下的fab、18nm的DRAM、128層的NAND。而目前成熟制程應(yīng)用的DUV***由日本、歐洲掌握,美國(guó)的影響力有限。其他設(shè)備方面,北方華創(chuàng)、中微、盛美、拓荊、華海清科、芯源微、萬(wàn)業(yè)、精測(cè)等國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的產(chǎn)品滿足成熟工藝的標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品管線覆蓋除***外的所有領(lǐng)域,產(chǎn)品性能得到持續(xù)驗(yàn)證,半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不斷提升。③ 成本/工藝:隨著先進(jìn)制程不斷演進(jìn),制造工藝的研發(fā)和生產(chǎn)成本逐代上漲,高漲的技術(shù)難度和成本高筑進(jìn)入壁壘。
結(jié)論:成熟工藝作為芯片需求的主力節(jié)點(diǎn),并且在CHIPLET異構(gòu)集成的大潮下,部分先進(jìn)工藝可以用成熟工藝+先進(jìn)封裝來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外由于目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備材料的技術(shù)發(fā)展階段的條件約束,且我國(guó)的成熟工藝產(chǎn)能仍大面積依靠進(jìn)口,后續(xù)國(guó)內(nèi)的擴(kuò)產(chǎn)主力就是基于國(guó)產(chǎn)可控技術(shù)的成熟工藝。
預(yù)測(cè)二:全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)入密集區(qū)中國(guó)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中仍為“追趕者”姿態(tài),根據(jù)SIA,2021年半導(dǎo)體行業(yè)格局(按產(chǎn)值)為美國(guó)(46%)、韓國(guó)(21%)、日本(9%)、歐洲(9%)、中國(guó)臺(tái)灣(8%)、中國(guó)大陸(7%)。隨著半導(dǎo)體行業(yè)走向成熟以及競(jìng)爭(zhēng)環(huán)節(jié)產(chǎn)生劇變,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策也進(jìn)入密集區(qū),政策主要圍繞“強(qiáng)化自身供應(yīng)鏈”和“加強(qiáng)研發(fā)力度”兩條主線。
預(yù)測(cè)三:Chiplet將成為跨越制程鴻溝的主線技術(shù)
Chiplet將滿足特定功能的裸芯片通過(guò)Die-to-Die內(nèi)部互聯(lián)技術(shù),實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊芯片與底層基礎(chǔ)芯片的系統(tǒng)封裝,實(shí)現(xiàn)一種新形勢(shì)的IP復(fù)用。Chiplet不僅是延續(xù)后摩爾時(shí)代的關(guān)鍵,也是國(guó)內(nèi)布局先進(jìn)制程的解決方案之一,將成為未來(lái)行業(yè)發(fā)展的主線:
1、Chiplet是延續(xù)后摩爾時(shí)代,解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展難題的關(guān)鍵所在
- Chiplet可以大幅提高大型芯片的良率:在高性能計(jì)算、AI等方面的巨大運(yùn)算需求,使得整個(gè)芯片晶體管數(shù)量暴漲,芯片的面積也不斷增大,固有不良率帶來(lái)的損失增大。而Chiplet可以切割成獨(dú)立小芯片,有效改善良率,降低不良率帶來(lái)的成本增長(zhǎng)。
- Chiplet可以降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和設(shè)計(jì)成本:如果將大規(guī)模SoC按不同模塊分解成芯粒,做到類似模塊化設(shè)計(jì),可以重復(fù)利用在不同的芯片產(chǎn)品中。這樣可以大幅降低設(shè)計(jì)難度和成本,并且有利于后續(xù)產(chǎn)品的迭代,加速產(chǎn)品上市周期。
- Chiplet可以降低芯片制造成本:SoC中主要是邏輯計(jì)算單元依賴于先進(jìn)制程提升性能,Chiplet化后可以根據(jù)不同的芯粒選擇合適的制程,分開制造,再用先進(jìn)封裝進(jìn)行組裝,極大的降低了芯片的制造成本。
2、Chiplet是國(guó)內(nèi)突破技術(shù)封鎖,布局先進(jìn)制程的重要方案
按性能分,芯片分為三種:
能用芯片:135-28nm,對(duì)應(yīng)3G手機(jī)、家電、消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)
夠用芯片:14-7nm含chiplet,對(duì)應(yīng)4G手機(jī)、L2輔助駕駛、普通座艙
美國(guó)芯片法案的目的是將中國(guó)卡在能用芯片中,而為了實(shí)現(xiàn)從能用到夠用的進(jìn)階,有三種途徑:
(1)延續(xù)摩爾定律的原生非A硅制程;(2)轉(zhuǎn)換到第三/四代半導(dǎo)體材料;
(3)超越摩爾的Chiplet(成熟工藝+Chiplet=先進(jìn)工藝)。
預(yù)測(cè)四:FD-SOI將為國(guó)內(nèi)開啟先進(jìn)制程大門提供可能隨著5G通信、智能駕駛、人工智能等潮流興起,SOI技術(shù)憑借高性能、低功效的優(yōu)勢(shì),帶動(dòng)SOI硅片需求量大幅增加。基于SOI材料的FD-SOI是先進(jìn)工藝(28nm以下)兩大技術(shù)路線之一,也是國(guó)內(nèi)突破先進(jìn)工藝的方案之一:1、基于SOI的兩大技術(shù)路線:RF-SOI技術(shù)用于5G射頻芯片,F(xiàn)D-SOI開啟28nm以下先進(jìn)制程
RF-SOI(射頻絕緣體上硅):相較于傳統(tǒng)的GaAs和SOS技術(shù),不僅成本更低、集成度更高,還發(fā)揮了SOI材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),所實(shí)現(xiàn)的器件具有高品質(zhì)、低損耗、低噪聲等射頻性能,主要用于制造智能手機(jī)和無(wú)線通信設(shè)備上的射頻前端芯片。
FD-SOI:FinFET和FD-SOI是發(fā)展先進(jìn)工藝(28nm以下)的兩大解決方案。FinFET技術(shù)路線的先進(jìn)工藝帶來(lái)了工藝復(fù)雜、工序繁多、良率下降等問(wèn)題,使得在28 nm以下制程的每門成本不降反升。FD-SOI技術(shù)路線逐漸得到業(yè)界關(guān)注。
- 理論上,利用DUV***制造的FD-SOI產(chǎn)品,可以達(dá)到與采用EUV***制造的FinFET產(chǎn)品相當(dāng)?shù)男阅堋?/strong>
2、材料:核心技術(shù)由法國(guó)Soitec掌握,中國(guó)大陸加快追趕步伐國(guó)外:300mm的SOI硅片核心技術(shù)由法國(guó)Soitec掌握,日本信越化學(xué)、SUMCO、中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓等少數(shù)企業(yè)具備生產(chǎn)能力。國(guó)內(nèi):滬硅產(chǎn)業(yè)旗下子公司獲得Soitec技術(shù)授權(quán),公司于2022年2月完成50億定增,其中20億元投入高端硅基材料研發(fā)。項(xiàng)目完成后,滬硅產(chǎn)業(yè)將建立300mm高端硅基材料的供應(yīng)能力,并完成40萬(wàn)片/年的產(chǎn)能建設(shè),加快在SOI領(lǐng)域的追趕步伐。3、代工:工藝由格羅方德、意法半導(dǎo)體、三星等主導(dǎo)意法半導(dǎo)體于2012年推出了28 nm FD-SOI工藝平臺(tái),并于2014年將該技術(shù)平臺(tái)授權(quán)給三星。格羅方德于2017年發(fā)布了22 nm FD-SOI代工平臺(tái),截至2020年年底已實(shí)現(xiàn)營(yíng)收45 億美元,交付芯片超過(guò)3.5 億顆。格羅方德于2018年投產(chǎn)的12 nm FD-SOI代工平臺(tái)生產(chǎn)的產(chǎn)品幾乎擁有10 nm FinFET 工藝產(chǎn)品同等的性能,但功耗和生產(chǎn)成本卻比16 nm FinFET工藝產(chǎn)品還低。
預(yù)測(cè)五:RISC-V將引領(lǐng)國(guó)產(chǎn)CPU IP突破指令集封鎖RISC-V開放的定位是***實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的必要基礎(chǔ),條件約束和技術(shù)優(yōu)勢(shì)兩方面因素決定了RISC-V與中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)雙向選擇。從技術(shù)架構(gòu)、軟硬件生態(tài)到量產(chǎn)應(yīng)用,我國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)正加速邁向成熟。隨著2023年正式步入高性能計(jì)算場(chǎng)景,基于RISC-V開發(fā)的CPU IP將成為2023年國(guó)產(chǎn)IP主線。
- RISC-V可以滿足國(guó)產(chǎn)CPU架構(gòu)自主可控需求。不同于x86、ARM等國(guó)外商業(yè)公司壟斷的私有指令集架構(gòu),RISC-V最大的特點(diǎn)是開放標(biāo)準(zhǔn)化,是CPU技術(shù)變革的一次絕佳機(jī)遇,能夠很好的調(diào)節(jié)軟件普適生態(tài)和CPU國(guó)產(chǎn)自主可控的雙重需求。
RISC-V生態(tài)體系也因此正在全球范圍內(nèi)快速崛起,成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等新興應(yīng)用領(lǐng)域的重要?jiǎng)?chuàng)新焦點(diǎn)。
RISC-V全球化立場(chǎng)鮮明。2019年,RISC-V基金會(huì)因?yàn)閾?dān)憂美國(guó)的貿(mào)易法規(guī)而搬到了瑞士,并更名為RISC-V International,進(jìn)而該開源社區(qū)的代碼上傳下載可不受美國(guó)出口管制。目前RISC-V基金會(huì)的22個(gè)主要成員中有12個(gè)來(lái)自中國(guó),占比超過(guò)50%。其中包括華為公司、阿里巴巴集團(tuán)、中科院計(jì)算所等知名企事業(yè)單位。
IP是實(shí)現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化的必經(jīng)之路。IP作為深層關(guān)鍵要素,對(duì)于基礎(chǔ)軟件、芯片設(shè)計(jì)等淺層要素,以及代工制造、封裝測(cè)試等中層要素,乃至芯片全產(chǎn)業(yè)鏈都是不可或缺的存在。當(dāng)前產(chǎn)業(yè)界90%以上的SoC都是采用以IP核為主而進(jìn)行設(shè)計(jì)的,大量復(fù)用IP核代碼和專利等硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
基于RISC-V的CPU IP將迎來(lái)歷史性發(fā)展機(jī)遇。目前我國(guó)絕大部分的芯片都建立在國(guó)外公司的IP授權(quán)或架構(gòu)授權(quán)基礎(chǔ)上。近年來(lái)美國(guó)對(duì)華科技產(chǎn)業(yè)限制層出不窮,IP和芯片底層架構(gòu)國(guó)產(chǎn)化替代已經(jīng)迫在眉睫,必須實(shí)現(xiàn)深層要素的國(guó)產(chǎn)化才能實(shí)現(xiàn)全棧要素創(chuàng)新。RISC-V憑借其開放優(yōu)勢(shì)有望成為IP獨(dú)立自主的關(guān)鍵根技術(shù)。
- 2023年將成為RISC-V的高性能計(jì)算元年。截至2022年末,我國(guó)大約有50款不同型號(hào)的國(guó)產(chǎn)RISC-V芯片量產(chǎn),應(yīng)用場(chǎng)景集中在MCU、電源管理、無(wú)線連接、存儲(chǔ)控制、物聯(lián)網(wǎng)等中低端場(chǎng)景。而目前已有多家創(chuàng)新企業(yè)計(jì)劃在2023年發(fā)布對(duì)標(biāo)64核高性能的服務(wù)器級(jí)處理器,應(yīng)用領(lǐng)域也有望從專業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景逐步拓展到通用計(jì)算場(chǎng)景。
預(yù)測(cè)六:反全球化持續(xù),中國(guó)半導(dǎo)體內(nèi)循環(huán)開啟
2022年美國(guó)通過(guò)《美國(guó)芯片與科學(xué)法案》,其中針對(duì)半導(dǎo)體行業(yè),計(jì)劃五年內(nèi)投入527億美元的政府補(bǔ)貼。此外,加入“中國(guó)護(hù)欄”條款,禁止獲得聯(lián)邦資金的公司在中國(guó)大幅增產(chǎn)先進(jìn)制程芯片。這標(biāo)志著半導(dǎo)體行業(yè)將由全球化大分工,轉(zhuǎn)向反全球化。
預(yù)測(cè)七:終端廠商及設(shè)計(jì)公司向產(chǎn)業(yè)鏈前端滲透
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈三種權(quán)利:設(shè)計(jì)權(quán)(決定創(chuàng)新和供給)+代工權(quán)(決定安全和產(chǎn)能)+設(shè)備權(quán)(決定產(chǎn)業(yè)鏈安全和工藝底層突破)。
芯片產(chǎn)業(yè)全球化分工使設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)分離,存在供應(yīng)鏈的地理分割,加劇了受外部因素影響而供需失衡的風(fēng)險(xiǎn),因此企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈前端滲透、實(shí)現(xiàn)自主可控已是大勢(shì)所趨。
1、對(duì)于終端廠商來(lái)說(shuō),芯片領(lǐng)域?qū)⒊蔀樾碌闹鲬?zhàn)場(chǎng),著力于掌握芯片設(shè)計(jì)權(quán)甚至代工權(quán)是終端企業(yè)未來(lái)發(fā)展方向。目前部分下游軟硬件公司逐步開啟芯片自研模式。
①智能手機(jī):小米、OPPO、vivo等芯片研發(fā)主要聚焦于影像、藍(lán)牙、電池管理等細(xì)分領(lǐng)域;
②智能汽車:以特斯拉為先鋒,傳統(tǒng)車企以及造車新勢(shì)力如通用、比亞迪、蔚來(lái)等也先后進(jìn)軍芯片自研;
③互聯(lián)網(wǎng):亞馬遜、微軟、谷歌、阿里等通過(guò)推出定制化的自研芯片,驅(qū)動(dòng)云計(jì)算服務(wù)的創(chuàng)新迭代。參考全球智能手機(jī)巨頭的發(fā)展歷程,隨著產(chǎn)品同質(zhì)化加劇,芯片區(qū)別的重要性日益突顯,成功的頭部手機(jī)廠商均擁有較強(qiáng)的芯片設(shè)計(jì)研發(fā)水平,如蘋果的A系列芯片、三星的獵戶座芯片以及華為的麒麟系列芯片,驗(yàn)證了掌握核心造芯技術(shù)對(duì)于終端廠商的重要性。
終端廠商自研芯片主要由于外部缺芯壓力和內(nèi)部自身發(fā)展需要。
①把握產(chǎn)能主動(dòng)權(quán):全球芯片短缺使部分下游企業(yè)產(chǎn)能無(wú)法釋放,布局芯片領(lǐng)域?qū)⒈U瞎?yīng)鏈穩(wěn)定性。
②滿足應(yīng)用領(lǐng)域功能需求:隨智能化發(fā)展,高通、英特爾等芯片企業(yè)供應(yīng)的通用芯片難以滿足終端日益提升的性能需求,自研定制芯片將形成軟硬一體化發(fā)展,構(gòu)建芯片、系統(tǒng)軟件、終端產(chǎn)品的生態(tài)閉環(huán),搶占智能網(wǎng)聯(lián)高地。
③提升話語(yǔ)權(quán)和競(jìng)爭(zhēng)力:提高對(duì)核心技術(shù)的把控能力,使自己擁有產(chǎn)品創(chuàng)新節(jié)奏的主導(dǎo)權(quán)。2、對(duì)于IC設(shè)計(jì)公司來(lái)說(shuō),自建晶圓廠、在成熟工藝節(jié)點(diǎn)掌握獨(dú)立代工權(quán)、將芯片設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)集于一體,將成為趨勢(shì)。
當(dāng)前,缺乏代工權(quán)已經(jīng)成為制約中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司發(fā)展的關(guān)鍵因素。
①產(chǎn)能不足:設(shè)計(jì)公司晶圓制造是芯片產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié),在當(dāng)前全球晶圓產(chǎn)能緊缺、終端消費(fèi)需求復(fù)蘇的大背景之下,中國(guó)大陸芯片仍有較大供需缺口,晶圓代工廠產(chǎn)能無(wú)法匹配設(shè)計(jì)公司不斷提升的技術(shù)水平。
②利潤(rùn)承壓:晶圓短缺導(dǎo)致代工廠漲價(jià),增加IC設(shè)計(jì)公司成本。
預(yù)測(cè)八:智能座艙將成為電車智能化主戰(zhàn)場(chǎng)
電車智能化進(jìn)程可分為智能座艙和智能駕駛兩條線。
1、智能座艙:經(jīng)歷三段式發(fā)展,未來(lái)3-5年將成為電車智能化主戰(zhàn)場(chǎng)。1.0階段(1980s-2011):以1986年第七代別克Riviera標(biāo)配9英寸觸摸屏為起點(diǎn),歷史上第一輛搭載觸屏技術(shù)的汽車誕生,開啟座艙智能化進(jìn)程。2.0階段(2012-2021):特斯拉Model S創(chuàng)新性地采用大尺寸車載顯示屏,取消絕大部分機(jī)械按鍵,標(biāo)志著智能座艙進(jìn)入電子化時(shí)代。3.0階段(2022-2027):理想L9開創(chuàng)智能化交互模式,采用五塊大屏,即HUD+安全駕駛交互屏+中控屏+副駕屏+后艙娛樂(lè)屏,并且擁有6音區(qū)、3D ToF傳感器及21個(gè)揚(yáng)聲器等,實(shí)現(xiàn)三維交互,此后智能座艙發(fā)展聚焦于人機(jī)交互的智能體驗(yàn)。2、智能駕駛:目前發(fā)展受限,時(shí)機(jī)尚未成熟,2025后有望突破約束得以發(fā)展。
短期內(nèi),智能駕駛無(wú)法成為智能電車發(fā)展重點(diǎn)的主要原因:
①缺少芯片代工:雖然我國(guó)有先進(jìn)制程的設(shè)計(jì)能力和封測(cè)能力,但先進(jìn)制程的生產(chǎn)制造水平落后,缺少掌握先進(jìn)工藝的芯片代工廠,高性能芯片供給受約束。
②缺少算法算力:盡管以地平線、海思為代表的***廠商具備大算力優(yōu)勢(shì),但整體來(lái)看,仍難以滿足由傳感器數(shù)量提升帶來(lái)的爆發(fā)式增長(zhǎng)的算力需求。
③缺少法律法規(guī):當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)駕駛相關(guān)法律法規(guī)尚不完善,其商業(yè)化應(yīng)用將面臨法律挑戰(zhàn)。因此,預(yù)計(jì)2025年前,智能駕駛方面依然以輔助駕駛為主、智能駕駛創(chuàng)新為輔,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看自動(dòng)駕駛將是電車智能化的終局。
預(yù)測(cè)九:芯片去庫(kù)存繼續(xù)推進(jìn),周期拐點(diǎn)已至在我們的半導(dǎo)體研究框架中,短期看庫(kù)存周期,中期看創(chuàng)新周期,長(zhǎng)期看國(guó)產(chǎn)替代。
典型的庫(kù)存周期可分為四個(gè)階段:
①主動(dòng)去庫(kù)存(量?jī)r(jià)齊跌):晶圓廠產(chǎn)能供過(guò)于求,全行業(yè)芯片庫(kù)存達(dá)到高點(diǎn),以手機(jī)和家電為代表的下游需求緊縮,于是降價(jià)以去庫(kù)存,消費(fèi)芯片呈現(xiàn)出量?jī)r(jià)齊跌狀態(tài)。
②被動(dòng)去庫(kù)存(量跌價(jià)平/升):隨需求復(fù)蘇,庫(kù)存繼續(xù)減少,價(jià)格保持,隨后逐步漲至正常利潤(rùn)線水平。
③主動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存(量?jī)r(jià)齊升):需求增加的速度高于供給增長(zhǎng),庫(kù)存持續(xù)下行,庫(kù)存去完后供需平衡,廠商擴(kuò)大供給,進(jìn)入補(bǔ)庫(kù)存階段,量?jī)r(jià)齊升,處于盈利最佳狀態(tài)。
④被動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存(量升價(jià)平/跌):需求相對(duì)平穩(wěn),而廠商為了應(yīng)付未來(lái)可能的需求,繼續(xù)增加產(chǎn)量,存在供給慣性,導(dǎo)致供給側(cè)產(chǎn)能過(guò)剩。
預(yù)測(cè)十:國(guó)產(chǎn)化5.0推進(jìn),建立中國(guó)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)
通過(guò)梳理國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)國(guó)產(chǎn)替代的發(fā)展脈絡(luò),可以分為五個(gè)階段,2023年國(guó)產(chǎn)化將從4.0向5.0推進(jìn):
1、國(guó)產(chǎn)化1.0(芯片設(shè)計(jì)):2019年以信創(chuàng)軟件(操作系統(tǒng))和芯片設(shè)計(jì)(數(shù)字芯片、模擬芯片)幾大類為主2019年5月,限制華為終端的上游芯片供應(yīng),目的是卡住芯片下游成品,直接刺激了對(duì)國(guó)產(chǎn)模擬芯片、國(guó)產(chǎn)射頻芯片、國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)芯片、國(guó)產(chǎn)CMOS芯片的傾斜采購(gòu),這是第一步。2、國(guó)產(chǎn)化2.0 (晶圓制造):2020年以晶圓代工和周邊產(chǎn)業(yè)鏈,主要以中芯國(guó)際、封測(cè)鏈、設(shè)備鏈為主2020年9月,限制海思設(shè)計(jì)的上游晶圓代工鏈,目的是卡住芯片中游代工。由于全球晶圓廠都嚴(yán)重依賴美國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備(PVD、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)等),海思只能轉(zhuǎn)移到備胎代工鏈,直接帶動(dòng)了中芯國(guó)際等國(guó)產(chǎn)晶圓廠和封測(cè)廠的加速發(fā)展。3、國(guó)產(chǎn)化3.0(設(shè)備材料) :2021年以晶圓廠上游的半導(dǎo)體設(shè)備和材料鏈為主,比如前道核心設(shè)備和黃光區(qū)芯片材料2020年12月,中芯國(guó)際進(jìn)入實(shí)體名單,限制的是芯片上游半導(dǎo)體供應(yīng)鏈,本質(zhì)是卡住芯片上游設(shè)備。想要實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈安全,必須做到對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備和半導(dǎo)體材料的逐步突破,由于DUV不受美國(guó)管轄,此階段的關(guān)鍵是針對(duì)刻蝕等美系技術(shù)的替代。
4、國(guó)產(chǎn)化4.0(設(shè)備零部件、EDA/IP、材料上游) :2022年以零部件和EDA為主,進(jìn)入到國(guó)產(chǎn)鏈條的深水區(qū),最底層的替代2022年8月,美國(guó)發(fā)布芯片法案,對(duì)國(guó)內(nèi)先進(jìn)制程的發(fā)展進(jìn)行封鎖。想要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自主可控,必須進(jìn)入國(guó)產(chǎn)鏈條的深水區(qū),實(shí)現(xiàn)從根技術(shù)到葉技術(shù)的全方位覆蓋。因此,底層的半導(dǎo)體設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)1-10的放量,芯片材料逐漸實(shí)現(xiàn)0-1的突破,EDA/IP登陸資本市場(chǎng),成為全新品類,最底層的設(shè)備零部件也將迎來(lái)歷史性發(fā)展。5、國(guó)產(chǎn)化5.0(中國(guó)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)):2023年以后,將以建立產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)強(qiáng)供需聯(lián)系、打通內(nèi)循環(huán)為主要替代目標(biāo)
我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全而不強(qiáng),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的幾乎每一個(gè)環(huán)節(jié)都有中國(guó)企業(yè),但是整體處于落后位置。由于產(chǎn)業(yè)鏈上下游的中國(guó)企業(yè)缺乏深度聯(lián)系,單個(gè)企業(yè)的進(jìn)步很容易受美國(guó)制裁影響。因此,培育良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài),實(shí)現(xiàn)全自主制造,打通內(nèi)循環(huán),依托國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的不斷升級(jí),將成為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)國(guó)產(chǎn)化5.0的重要目標(biāo)。
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