從參與者到挑戰(zhàn)者，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)能否突出重圍？

在2023年12月，市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole Group組織了一場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展進(jìn)行了深入的探討。

Yole的分析師認(rèn)為，在過去的幾十年里，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷了巨大的轉(zhuǎn)變，即便是在外部的打壓之下，也已經(jīng)成功從一個(gè)新生的參與者發(fā)展成為全球舞臺(tái)上強(qiáng)大的挑戰(zhàn)者。這一歷程可歸因于幾個(gè)關(guān)鍵因素，包括：先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)制造的進(jìn)步、不斷擴(kuò)大的存儲(chǔ)市場(chǎng)、碳化硅 (SiC)競(jìng)賽以及對(duì)先進(jìn)封裝和制造設(shè)備的戰(zhàn)略投資。

芯智訊通過對(duì)該研討會(huì)的內(nèi)容進(jìn)行搜集、整理和補(bǔ)充后分享如下：

一、中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球地位

首先，從2022年全球半導(dǎo)體器件行業(yè)收入（5730億美元）來看，中國(guó)大陸的半導(dǎo)體器件廠商的收入在全球的占比僅為6%，如果將收入減去外購材料和組件的成本，僅看中國(guó)大陸廠商所帶來的附加值，占比僅只有4%。

從2022年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)占比來看：

在晶圓代工領(lǐng)域，中國(guó)大陸的市場(chǎng)份額為9%，中國(guó)臺(tái)灣占據(jù)了高達(dá)68%的份額，美國(guó)占比則為8%；

在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，中國(guó)大陸的市場(chǎng)份額僅2%，美國(guó)占據(jù)了45%的份額，日本占比27%，歐盟占比21%；

在半導(dǎo)體封測(cè)代工領(lǐng)域，中國(guó)大陸的占比相對(duì)較高，達(dá)到了28%，中國(guó)臺(tái)灣占比56%，美國(guó)占比9%；

在硅晶圓領(lǐng)域：中國(guó)大陸的占比低于1%，日本占據(jù)了高達(dá)77%的市場(chǎng)份額，歐盟占比7%，美國(guó)占比也是忽略不計(jì)；

在EDA及半導(dǎo)體IP領(lǐng)域：美國(guó)和歐盟分別占據(jù)了67%和13%的份額，其他國(guó)家和地區(qū)則被歸入了Other。

二、電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)助推國(guó)產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展

近年來，中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，目前有超過20%的汽車都是基于純電動(dòng)平臺(tái)生產(chǎn)。這也帶動(dòng)了對(duì)于國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體器件的需求，推動(dòng)了電動(dòng)汽車急需的基于第三代半導(dǎo)體——碳化硅（SiC）的功率器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

根據(jù)Yelo的數(shù)據(jù)顯示，2023年全球SiC功率器件的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到18億美元，相比2022年的11億美元大幅增長(zhǎng)了62%。2022年全球SiC晶圓的出貨量超過了57萬片約當(dāng)6英寸晶圓。

從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來看，SiC器件市場(chǎng)主要由領(lǐng)先的IDM控制，在2022年全球的SiC功率器件市場(chǎng)，前六名廠商占據(jù)了86%的份額。他們正在全球范圍內(nèi)增加重要的能力，以確保未來幾年的領(lǐng)導(dǎo)地位。其中，意法半導(dǎo)體占據(jù)了32%的市場(chǎng)份額，英飛凌占據(jù)了17%的市場(chǎng)份額，Wolfspeed市場(chǎng)份額為14%。

需要指出的是，意法半導(dǎo)體和英飛凌的市場(chǎng)份額相比2021年都出現(xiàn)了下滑，這背后則是中國(guó)SiC功率器件廠商份額的快速增長(zhǎng)。

在過去的兩年里，以中國(guó)廠商為代表的很多新進(jìn)入者在SiC器件市場(chǎng)上獲得了不少的份額（包括SK siltron css和中國(guó)制造商天科合達(dá)和山東天岳，合計(jì)拿到了5%的市場(chǎng)份額），預(yù)計(jì)在2023/24年產(chǎn)能釋放后，這一份額還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。

比如，在碳化硅材料領(lǐng)域，中國(guó)有天科合達(dá)（TankeBlue）、山東天岳（SICC）、爍科晶體等；在器件設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域，有三安集團(tuán)、士蘭微、比亞迪半導(dǎo)體、國(guó)家電網(wǎng)、中車時(shí)代電氣等。在下游的應(yīng)用端，國(guó)產(chǎn)的電動(dòng)汽車廠商則是一大主力。

Yelo表示，中國(guó)企業(yè)在 SiC 晶圓層面的市場(chǎng)份額正在增加，未來五年計(jì)劃增加大量產(chǎn)能，目標(biāo)是到 2027 年占總產(chǎn)能的 40% 以上。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，近兩年來，中國(guó)大陸廠商對(duì)?SiC 的投資超過了15億美元，這將有助于在中國(guó)建立一個(gè)SiC端到端的國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈。

Yelo認(rèn)為，如果SiC產(chǎn)能不再是問題，那么成本、質(zhì)量和穩(wěn)定的供應(yīng)是贏得競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。在2020-2021年之前，溝槽結(jié)構(gòu)器件表現(xiàn)出最好的FoM，但在這之后，最新的平面技術(shù)也開始能夠與溝槽器件競(jìng)爭(zhēng)。比如中國(guó)大陸的瞻芯電子和中國(guó)臺(tái)灣的安邦半導(dǎo)體的SiC器件都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。

在SiC模塊方面，中國(guó)的比亞迪和斯達(dá)半導(dǎo)體也是重要的玩家。

三、計(jì)算芯片市場(chǎng)：借助應(yīng)用端加速發(fā)展

隨著PC、智能手機(jī)、服務(wù)器以及汽車ADAS/AD市場(chǎng)對(duì)于計(jì)算力需求的不斷提升，計(jì)算級(jí)芯片市場(chǎng)也正在快速增長(zhǎng)。

根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)顯示，2022年的全球計(jì)算芯片市場(chǎng)規(guī)模為1780億美元，預(yù)計(jì)到2028年將進(jìn)一步增長(zhǎng)到2750億美元。其中，電信和供應(yīng)領(lǐng)域的計(jì)算芯片年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)19%，而汽車領(lǐng)域的年復(fù)合增長(zhǎng)率也高達(dá)10%。

從計(jì)算芯片的類型來看，APU市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率僅1%；CPU市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率為7%；GPU市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為16%；DPU市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)53%；AI ASIC市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為38%；SoC FPGA市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為12%；MCU市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為5%。

Yole表示，先進(jìn)的計(jì)算芯片正在通過先進(jìn)的制程工藝節(jié)點(diǎn)提供令人難以置信的性能，以華為為代表的中國(guó)大陸廠商仍希望留在這一關(guān)鍵市場(chǎng)（比如華為Mate 60系列所搭載的麒麟芯片的回歸）。在未來接近1800億美元的計(jì)算芯片市場(chǎng)中，無論是消費(fèi)、汽車還是數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)，中國(guó)廠商都在大力投資，以減少對(duì)外國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)的依賴。

比如在汽車芯片市場(chǎng)，在APU方面，中國(guó)大陸廠商有海思、全志科技、瑞芯微、芯馳、芯擎、地平線等；在ADAS/AD方面，中國(guó)大陸廠商有海思；在ADAS VPU方面，中國(guó)大陸廠商有地平線、黑芝麻智能科技，在Hybrid MCU方面，中國(guó)大陸廠商有比亞迪。

從ADAS處理器的算力方面來看，英偉達(dá)居于前列，可以支持L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛。海思也是緊隨其后，可以支持L4及以上的自動(dòng)駕駛。

Yole認(rèn)為，在中國(guó)政府激勵(lì)政策的推動(dòng)下，中國(guó)的計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)在所有技術(shù)和市場(chǎng)上都在強(qiáng)勁發(fā)展。在不斷增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的推動(dòng)下，汽車處理器市場(chǎng)尤其充滿活力。在消費(fèi)和汽車行業(yè)，國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈也正在崛起。更先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)處理器現(xiàn)也在被用于汽車。

雖然，先進(jìn)制程發(fā)展受到了一定的外部阻力，但是麒麟芯片的成功回歸的也反應(yīng)了中國(guó)芯片制造業(yè)仍在先進(jìn)制程上艱難前進(jìn)。此外，先進(jìn)封裝及Chiplet也是繼續(xù)推動(dòng)計(jì)算芯片性能繼續(xù)提升的新的途徑。

四、存儲(chǔ)芯片產(chǎn)業(yè)：需要另辟蹊徑

存儲(chǔ)芯片是全球半導(dǎo)體器件產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的一個(gè)重要品類，其占據(jù)了2022年全球半導(dǎo)體器件銷售額的23%，達(dá)到了1440億美元。

受2023年全球存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)需求下滑影響，Yole預(yù)計(jì)，2023年全球存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)銷售額將同比下滑39%，不過隨著市場(chǎng)需求的回暖，2024年存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)銷售額將有望實(shí)現(xiàn)60%的增長(zhǎng)。

從應(yīng)用領(lǐng)域來看，Yole預(yù)計(jì)，2022年-2028年，面向PC市場(chǎng)的存儲(chǔ)芯片的銷售額年復(fù)合增長(zhǎng)率為-6%，智能手機(jī)領(lǐng)域的存儲(chǔ)芯片銷售額年復(fù)合增長(zhǎng)率為-7%，其他消費(fèi)電子領(lǐng)域存儲(chǔ)芯片銷售額年復(fù)合增長(zhǎng)率為-8%。僅數(shù)據(jù)中心和汽車領(lǐng)域的存儲(chǔ)芯片銷售額將分別保持9%和17%的年復(fù)合增長(zhǎng)率。

從中國(guó)大陸市場(chǎng)來看，2023年，中國(guó)大陸市場(chǎng)的NAND銷售額約占全球市場(chǎng)的32%，僅次于美國(guó)市場(chǎng)的44%；中國(guó)大陸市場(chǎng)DRAM的銷售額約占全球市場(chǎng)的37%，高于美國(guó)市場(chǎng)的32%。

Yelo表示，對(duì)于所有的存儲(chǔ)芯片供應(yīng)商來說，中國(guó)市場(chǎng)都是及其關(guān)鍵的一個(gè)市場(chǎng)。在2022年的中國(guó)大陸DRAM市場(chǎng)，三星、SK海力士、美光是前三大供應(yīng)商，中國(guó)大陸市場(chǎng)分別占據(jù)了他們?nèi)駾RAM銷售額的31%、36%和19%。同樣，在2022年的中國(guó)大陸的NAND市場(chǎng)，三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)和美光是前四大NAND供應(yīng)商，中國(guó)大陸市場(chǎng)分別占據(jù)他們?nèi)騈AND銷售額的31%、37%和24%。

中國(guó)大陸的本土NAND廠商YMTC和DRAM廠商CXMT雖然在數(shù)年前就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并且產(chǎn)能和銷售額也在快速增長(zhǎng)。但是受限于美國(guó)2022年10月出臺(tái)的限制政策，使得他們目前產(chǎn)能擴(kuò)張受限。

Yelo認(rèn)為，雖然美國(guó)的限制減緩了中國(guó)廠商的執(zhí)行路線圖的步伐，但是并不會(huì)阻止中國(guó)成為領(lǐng)先存儲(chǔ)市場(chǎng)的玩家的雄心。未來幾年，中國(guó)企業(yè)將更加關(guān)注用于存儲(chǔ)器邏輯集成的先進(jìn)封裝（邏輯芯片和 DRAM 芯片通過銅對(duì)銅混合鍵合接合在一起，以增加芯片帶寬）、替代/補(bǔ)充傳統(tǒng)光刻收縮的存儲(chǔ)器縮放方法（例如3D DRAM）。利用這些More than Moore解決方案，中國(guó)將能夠在各個(gè)領(lǐng)域保持技術(shù)領(lǐng)先地位，其中包括人工智能計(jì)算的關(guān)鍵領(lǐng)域。

五、半導(dǎo)體封測(cè)產(chǎn)業(yè)：先進(jìn)封裝領(lǐng)域仍需努力

正如文章開頭我們所提到的，在半導(dǎo)體封測(cè)代工領(lǐng)域，中國(guó)大陸的占比相對(duì)較高，達(dá)到了28%。從Yelo公布的2022年前三十大半導(dǎo)體封測(cè)廠商的排名來看，中國(guó)長(zhǎng)電科技排名第五、通富微電排名第七、華天科技排名第九。此外，海太半導(dǎo)體、盛合晶微、沛頓科技、甬矽電子也在榜單之上。

此外，華潤(rùn)微微電子、頎中科技、宏茂微也是僅次于上述7家廠商的中國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)供應(yīng)商。

從中國(guó)大陸市場(chǎng)格局來看，排名前三的封測(cè)廠商——長(zhǎng)電科技、通富微電和華天在大中國(guó)大陸的市場(chǎng)份額約為80%。

從技術(shù)布局來看，中國(guó)大陸的封測(cè)廠商大多專注于中低端封裝平臺(tái)，在高端封裝技術(shù)方面，僅有晶方科技、長(zhǎng)電科技、通富微電、奕斯偉有所布局。

Yelo分析師認(rèn)為，中國(guó)大陸封測(cè)廠商與全球封測(cè)廠商兼容，隨著中國(guó)廠商繼續(xù)加大研發(fā)和產(chǎn)能擴(kuò)張上的投入，他們將擁有更先進(jìn)的封裝能力，并致力于繼續(xù)加強(qiáng)全球地位。

六、半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)：任重道遠(yuǎn)

Yelo分析師還探討了關(guān)于中國(guó)WFE（晶圓制造設(shè)備）廠商能否支持國(guó)產(chǎn)芯片制造的話題，并圍繞當(dāng)前中國(guó)大陸半導(dǎo)體器件的需求、中國(guó)大陸芯片制造商的產(chǎn)能與他們?cè)赪FE的投資、中國(guó)大陸WFE廠商現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)能力進(jìn)行了分析。

首先，中國(guó)大陸作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，占據(jù)了2022年全球半導(dǎo)體銷售額的32%，對(duì)半導(dǎo)體芯片有很大的需求。但是中國(guó)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)量遠(yuǎn)低于芯片的消費(fèi)量。根據(jù)Yelo的數(shù)據(jù)顯示，雖然近年來中國(guó)大陸市場(chǎng)的芯片銷售額保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但是只有不到14%是在中國(guó)大陸制造的。顯然，對(duì)于中國(guó)大陸來說，建立和提升自己的半導(dǎo)體制造能力很重要。

從Yelo的數(shù)據(jù)來看，2023年三季度中國(guó)大陸市場(chǎng)的晶圓廠制造設(shè)備的銷售金額環(huán)比增長(zhǎng)了40%。其中，大部分的晶圓廠制造設(shè)備都是進(jìn)口的。比如在2022年的中國(guó)晶圓廠制造設(shè)備市場(chǎng)，雖然中國(guó)大陸設(shè)備廠商的銷售額同比大漲了89%，但是在整個(gè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的銷售額（230億美元）當(dāng)中的占比僅僅只有11%。

雖然近年來國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是非常的迅猛，北方華創(chuàng)、中微公司、華海清科、拓荊科技、屹唐半導(dǎo)體、盛美上海、中科飛測(cè)、上海精測(cè)等一大批國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商迅速壯大，但是與應(yīng)用材料、東京電子、泛林集團(tuán)、ASML、科磊等國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備大廠相比，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體廠商廠商仍然存在不小的差距。特別是在先進(jìn)制程所需的離子注入、光刻、計(jì)量與檢測(cè)、晶片鍵合設(shè)備等方面。

從營(yíng)收規(guī)模來看，前十大中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠商當(dāng)中，僅北方華創(chuàng)和中微公司的營(yíng)收達(dá)到了5億美元以上。其他廠商的營(yíng)收規(guī)模都相對(duì)較小。

即便是頭部的北方華創(chuàng)和中微公司，其營(yíng)收規(guī)模也遠(yuǎn)低于國(guó)際頭部的半導(dǎo)體設(shè)備廠商。根據(jù)公告顯示，北方華創(chuàng)2023年的營(yíng)收預(yù)計(jì)將在209.7億元至231億元之間，同比增長(zhǎng)42.77%至57.27%；中微公司預(yù)計(jì)2023年?duì)I業(yè)收入約62.6億元，較2022年增加約15.2億元，同比增長(zhǎng)約32.1%。相比之下，應(yīng)用材料2023財(cái)年的營(yíng)收則高達(dá)265.2億美元（約合人民幣1901.46億元）。

自202年10月以來，在美日荷相繼開始對(duì)華限制先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備出口的背景之下，對(duì)于中國(guó)本土設(shè)備廠商來說，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。就看國(guó)產(chǎn)設(shè)備商能否抓住機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)替代。其中關(guān)鍵的挑戰(zhàn)在于，半導(dǎo)體制造是一個(gè)長(zhǎng)鏈條，涉及非常多的設(shè)備，整體的制造水平取決于最薄弱的一環(huán)。

Yelo表示，截至2023年，盡管公共和私人投資在中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域快速增長(zhǎng)，但國(guó)內(nèi)WFE供應(yīng)商無法滿足所需的所有WFE技術(shù)。盡管如此，即使在2023年全球WFE市場(chǎng)低迷期間，國(guó)內(nèi)WFE供應(yīng)商在能力和創(chuàng)收方面也有所增長(zhǎng)?？傊?，中國(guó)大陸WFE將在技術(shù)推動(dòng)和市場(chǎng)拉動(dòng)的雙重推動(dòng)下以可持續(xù)的方式增長(zhǎng)。

編輯：芯智訊-浪客劍