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中國車規(guī)芯片系列(4):芯片區(qū)域化是偽命題嗎?

2023/10/30
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華為麒麟芯片+5G強勢回歸,引發(fā)全球關(guān)注和熱議,但芯片行業(yè)的危機并沒有解除。當?shù)貢r間10月17日,美國商務(wù)部工業(yè)和安全局(BIS)公布了三項新的出口管制措施。前兩項是美國對2022年10月7日發(fā)布的規(guī)則進行升級的版本,明確收緊了對中國出口先進計算芯片和芯片制造設(shè)備的管制措施;第三項是將13家中國GPU企業(yè)列入實體清單,為的是壓制我國AI芯片超級計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

事實上,美國芯片三巨頭英特爾、高通英偉達幾個月來一直強調(diào),美國對華禁令將重創(chuàng)自身業(yè)務(wù)。究其原因,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形如織網(wǎng),彼此依存,相互影響。而中國已經(jīng)成為全球第一大芯片消耗市場,每年芯片進口額占據(jù)全球芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模的70%左右。

大家好,這里是蓋世汽車。

過去幾十年里,半導(dǎo)體行業(yè)一直遵循垂直分工模式,設(shè)計、制造與封測三足鼎立,產(chǎn)業(yè)鏈分工的全球化也十分成熟。然而近年來,“去全球化”逆流,各國紛紛加碼補貼政策,大力扶持本土芯片制造業(yè),不禁引發(fā)新的思考,“芯片區(qū)域化”切實可行嗎?如果最終實現(xiàn)這個目標,要付出的代價會是什么?本期視頻將基于新時代下半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,聚焦變化背后的原因及挑戰(zhàn),探討“芯片區(qū)域化”的可行性。

割裂的開始

“大國崛起”四個字幾乎貫穿著半導(dǎo)體行業(yè)諸多變化的始末。從2022年數(shù)據(jù)來看,全球大約四分之三的芯片產(chǎn)能位于中國(含臺灣)、韓國及日本。相比不斷提高制造份額的亞洲地區(qū),美國芯片制造產(chǎn)量占全球份額從1990年的37%下降到了12%。預(yù)計到2030年,美國產(chǎn)能份額將進一步降至10%,而中國大陸將提升到24%。

《人民論壇》刊發(fā)文章指出,正是在這樣的背景下,美國全力推動《芯片法案》實施,以此來維護美國的科技競爭力,并試圖壓制中國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間。

圖片來源:FT

歸根結(jié)底,半導(dǎo)體在現(xiàn)代信息社會發(fā)展過程中的價值量越來越高,從普通消費電子,到汽車工業(yè)、航空航天甚至軍工武器,它幾乎無處不在?!段覈?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E9%9B%86%E6%88%90%E7%94%B5%E8%B7%AF%E4%BA%A7%E4%B8%9A/">集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路》一書就指出,在現(xiàn)代武器系統(tǒng)中,以微電子產(chǎn)品為基礎(chǔ)的信息設(shè)備費用占整個武器系統(tǒng)費用的50%~90%,如隱形飛機為60%,現(xiàn)代火炮和主戰(zhàn)坦克為70%,軍事指揮和控制系統(tǒng)則高達88%。

作為公認的超級大國,美國并不甘心本土芯片制造業(yè)的“失速”。2019年5月,美國商務(wù)部以國家安全為由將華為列入“實體清單”,幾年之間,美國對中國企業(yè)發(fā)起了多輪制裁,涉及領(lǐng)域從5G設(shè)備擴大到更多半導(dǎo)體產(chǎn)品。也是從那時起,中美之間的科技競爭不斷加劇。

到2020年新冠疫情爆發(fā),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的高度捆綁關(guān)系日益凸顯。加上美國得州遭遇寒潮、瑞薩日本工廠發(fā)生火災(zāi),讓芯片行業(yè)雪上加霜。由于供應(yīng)鏈中斷,業(yè)界不斷傳出減產(chǎn)、停產(chǎn)消息。AutoForecast Solutions(簡稱“AFS”)的數(shù)據(jù)顯示,2021年至2022年期間,全球因缺芯累計減產(chǎn)約1494萬輛汽車。

持續(xù)三年的芯荒,直接造成的經(jīng)濟損失,不可估量。據(jù)德勤推算,僅2021年因缺芯導(dǎo)致的經(jīng)濟損失就超過5000億美元。汽車業(yè)是美國制造業(yè)的“支柱”,且擁有龐大的就業(yè)人口,因此美國對芯片制造業(yè)的扶持可謂激進而勢在必得。

實際上,世界各國都逐漸意識到建立穩(wěn)定供應(yīng)鏈的重要性。先是韓國政府宣布在未來20年內(nèi)投入300萬億韓元(1.575萬億元人民幣),在京畿道龍仁建成5座尖端Fab廠,打造全球最大的半導(dǎo)體集群。接著今年7月,歐洲議會通過了《芯片法案》,將調(diào)動430億歐元總投資支持芯片生產(chǎn)、試點項目和初創(chuàng)企業(yè),為的是2030年將歐盟芯片產(chǎn)能份額從目前的10%翻一番。

日本方面也不甘落后。除了2021財政年度的補充預(yù)算中撥款7740億日元(約400億人民幣),吸引臺積電到熊本縣建廠。2023年,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省又宣布將采取新支持措施,投入近3700億日元用于行業(yè)補貼。甚至就連印度都在不遺余力招商引資,拉攏芯片制造商在當?shù)亟◤S,盡管收效甚微。

全球范圍扶持本土制造、鼓勵制造業(yè)回流,也逐漸成為芯片行業(yè)的主流趨勢。在地緣政治風險的諸多不確定下,產(chǎn)業(yè)鏈分工的全球化受到威脅,以至于引發(fā)了對“芯片區(qū)域化”的猜想??蓡栴}是,芯片產(chǎn)業(yè)全球分工的格局是否可以輕易被打破呢?

脫鉤的挑戰(zhàn)

不乏觀點認為,芯片行業(yè)正從高度全球化向區(qū)域化發(fā)展,由此帶來的好處包括且不限于:本土芯片產(chǎn)業(yè)和下游應(yīng)用的協(xié)同將進一步提高,同時產(chǎn)業(yè)鏈的韌性會得到加強;但相應(yīng)地,挑戰(zhàn)也顯而易見。

首先是成本問題。

回到半導(dǎo)體行業(yè)垂直分工模式走向成熟的原因,一方面,互聯(lián)網(wǎng)浪潮加快了終端電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期;另一方面,芯片本身屬于資本密集型、技術(shù)密集型行業(yè),隨著制造工藝快速提升,建廠費用大幅增加。因而為了降低產(chǎn)品開發(fā)成本,加快上市節(jié)奏,IDM模式逐漸向設(shè)計、制造與封測相對分立的模式轉(zhuǎn)變。

譬如,臺積電作為純Foundry領(lǐng)域的龍頭廠商,去年全年資本支出達到363億美元,2023年資本支出預(yù)計在320億至360億美元之間。正因為全球化的分工,芯片設(shè)計公司可以不必負擔這部分成本支出,從而專注設(shè)計開發(fā)。

另外從建廠的角度看,美國等發(fā)達國家的建廠和運營成本要遠高于中國大陸和臺灣。臺積電曾明確指出,美國的芯片制造成本要比臺灣省高出50%左右。

圖片來源:DIGITIMES

而據(jù)波士頓咨詢估算,如果全球主要國家和地區(qū)都建立完整的半導(dǎo)體本土供應(yīng)鏈,將需要投入9000億~12250億美元的前期投資和450億~1250億美元的增量年運營成本。僅美國來說,前期投入成本高達3500 億~4200億美元。這里面還沒有計算時間成本的問題。

其次是對企業(yè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響。

站在企業(yè)自身的角度看,區(qū)域化意味著要打破原來建立起來的全球供應(yīng)鏈,說起來容易做起來難。之前外媒爆出蘋果考慮在印度復(fù)制中國的供應(yīng)鏈,但無論是配套的產(chǎn)業(yè)集群,還是產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,都存在不小差距。

更重要的是,對于國際性質(zhì)的公司來說,營收無疑要受到?jīng)_擊。如黃仁勛所言,美國芯片出口管制政策使英偉達雙手遭到反綁,無法順利進入中國市場。以其2022年業(yè)績報告來看,來自大陸的收入為71.11億美元,占比26.42%。一旦割舍,必受重創(chuàng)。

若從產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展角度分析,對貿(mào)易全球化的行業(yè)如汽車行業(yè)的影響更加不容樂觀。因為一顆再小的ECU,也能導(dǎo)致生產(chǎn)線中斷。盡管汽車制造商可以通過自研或者減少芯片種類的方式來緩解短缺瓶頸,但就現(xiàn)階段而言,這一目標還過于理想化。

值得注意的是,美國國內(nèi)并不具備10nm以下先進制程的生產(chǎn)能力,臺積電位于鳳凰城的新廠尚未投產(chǎn),因而美國暫時無法擺脫對外部生產(chǎn)的依賴。

還有一點,要實現(xiàn)芯片區(qū)域化,不僅要有配套的產(chǎn)業(yè)集群,能夠消化芯片庫存的市場規(guī)模也是其中的關(guān)鍵。

中國大陸是全球最大的半導(dǎo)體市場,消化了40%以上的全球芯片產(chǎn)量。此輪缺芯以成熟制程為主,而臺積電、三星等在內(nèi)的芯片制造商擴產(chǎn)則偏向先進制程。如果消費市場回縮至區(qū)域,不排除先進制程會產(chǎn)能過剩,成熟制程再度緊繃的可能。

另外,芯片區(qū)域化會對市場競爭、技術(shù)創(chuàng)新、人才流動、資源配置等方面也會造成不同程度的影響。復(fù)旦大學經(jīng)濟學院院長、中國經(jīng)濟研究中心主任張軍認為,大國容易形成內(nèi)循環(huán),但一個小的開放經(jīng)濟體就沒辦法內(nèi)循環(huán),因為自己的市場內(nèi)部很小。這里也有一個問題,大國因為內(nèi)部可循環(huán),所以往往會形成經(jīng)濟的內(nèi)卷化,后果便是低水平的均衡。換句話說,供應(yīng)鏈效率可能變得低下,創(chuàng)新的動力可能出現(xiàn)不足。

圖片來源:IC Insights

如果芯片區(qū)域化切實可行,那么人才和資源的重新配置就會成為一個新問題。近年來,考慮到地緣政治的不確定性,半導(dǎo)體行業(yè)并購失敗案例不在少數(shù)。因而若芯片行業(yè)立足區(qū)域化發(fā)展,全球性投資或?qū)⑹艿较拗?,并購阻力也可能進一步加大。

此外,人才的全球化流動也有可能受到更多限制。美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(SIA)發(fā)布的報告指出,到 2030 年,美國芯片行業(yè)將面臨6.7萬名技工、計算機科學家和工程師的人力缺口,而整個美國將缺少140萬名此類人才。也就是說,芯片區(qū)域化給美國帶來的人才缺口影響更為深遠。

最后是對國家綜合實力的影響。

如果全球都開始積極推動芯片產(chǎn)業(yè)區(qū)域化,毫無疑問,進入新市場的壁壘和所需成本都于無形中增加了。英偉達曾就美國芯片禁令發(fā)表看法,稱其將“導(dǎo)致美國產(chǎn)業(yè)(在中國市場)永久性喪失機會”。從美國對華禁令和日本圍繞半導(dǎo)體材料對韓國實施的出口管制來看,短期內(nèi)限制了產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度,但長期勢必將加快后者的國產(chǎn)化進程。

總體而言,芯片產(chǎn)業(yè)“區(qū)域化”挑戰(zhàn)良多,但產(chǎn)業(yè)發(fā)展身不由己。

用張忠謀的話說,全球化是早期各國(地區(qū))不分國界、追求商業(yè)利潤和承擔商業(yè)風險、致力于追求的目標,包括后來美日很多專家學者出書,強調(diào)“世界是平的”。但去年12月,張忠謀出席美國工廠移機典禮致詞時,說了一句“全球化已死”,引發(fā)熱議。在他看來,美國的種種措施,都在反全球化。

而清華大學教授、中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會IC設(shè)計分會理事長魏少軍認為,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球化進程已被中斷,中國應(yīng)當推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“再全球化”。簡單理解,是團結(jié)一切愿意合作的國家和企業(yè),圍繞中國市場再造全球化。

當然,再全球化并非可以一蹴而就。打破技術(shù)封鎖是前提,承擔引領(lǐng)者角色,實現(xiàn)半導(dǎo)體科技的自立自強是關(guān)鍵。眼下,AI和智能電動汽車帶來了史無前例的發(fā)展機會,國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的替代與追趕,持續(xù)上演。接下里我們也將聚焦芯片的國產(chǎn)化進程,和大家一起見證國產(chǎn)芯的全新發(fā)展時代。

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