近日，中國(guó)“天問一號(hào)”火星探測(cè)器和“天宮”空間站相繼開始了其科研探索任務(wù)。據(jù)報(bào)道，“天問一號(hào)”和“天宮”內(nèi)部芯片主要為中國(guó)自主研發(fā)、生產(chǎn)，這既體現(xiàn)了中國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，也引起了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）的關(guān)注。

本月，SIA 發(fā)布了《盤點(diǎn)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)（Taking Stock of China’s Semiconductor Industry）》白皮書。該白皮書共有 7 頁(yè)，對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在全球供應(yīng)鏈中的地位、發(fā)展前景以及投資等進(jìn)行了解讀。

SIA 認(rèn)為，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在封測(cè)和成熟制程邏輯芯片等領(lǐng)域已具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而在 EDA 工具、IP、半導(dǎo)體設(shè)備與材料等環(huán)節(jié)正快速進(jìn)步、發(fā)展。白皮書寫道，美國(guó)不應(yīng)和中國(guó)輕易脫鉤；相反，美國(guó)需要在技術(shù)領(lǐng)域加大投資，才能真正地取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。以下是芯東西對(duì) SIA 白皮書進(jìn)行的完整編譯。

01. 中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)龐大

在封測(cè)環(huán)節(jié)已開始占有主動(dòng)權(quán)

從整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)鏈來看，中國(guó)擁有世界 1/5 的人口，是僅次于美國(guó)的第二大嵌入式半導(dǎo)體電子設(shè)備消費(fèi)市場(chǎng)。龐大的市場(chǎng)也促進(jìn)了中國(guó)的制造實(shí)力。中國(guó)是全球最大的電子制造中心，生產(chǎn)了全球 36% 的電子產(chǎn)品，包括智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、云服務(wù)器和電信基礎(chǔ)設(shè)施等。

龐大制造帝國(guó)背后是全球化的半導(dǎo)體和 ICT（信息與通信技術(shù)）供應(yīng)鏈，各個(gè)廠商需要進(jìn)口半導(dǎo)體器件、芯片然后進(jìn)行組裝，再將產(chǎn)品出口或用于國(guó)內(nèi)銷售。

盡管中國(guó)對(duì)于半導(dǎo)體的需求巨大，但本土芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對(duì)較小，僅占全球半導(dǎo)體總銷售額的 7.6%。本土芯片廠商主要面向消費(fèi)、通信和工業(yè)終端市場(chǎng)，產(chǎn)品則多為分立器件（二極管、三極管、光電二極管等）、低端邏輯芯片和模擬芯片等。

2020 年，中國(guó)半導(dǎo)體進(jìn)口金額高達(dá) 3780 億美元（約合 2.45 萬億人民幣），這些半導(dǎo)體組裝了全球 1/4 需要半導(dǎo)體的電子產(chǎn)品，占全球電視、PC 和手機(jī)出口數(shù)量的 30%-70%。

▲ 2019 年按地區(qū)劃分的全球半導(dǎo)體銷售額

具體來說，中國(guó)廠商的身影較少出現(xiàn)在高端邏輯、先進(jìn)模擬和前沿存儲(chǔ)產(chǎn)品市場(chǎng)上。而在先進(jìn)制程晶圓代工、EDA 工具、IP 核、半導(dǎo)體制造設(shè)備和材料等領(lǐng)域，中國(guó)廠商和國(guó)外巨頭存在著較大的差距。

SIA 稱，中國(guó)代工廠商目前更專注于成熟制程，在半導(dǎo)體設(shè)備和材料等環(huán)節(jié)技術(shù)較為落后。

▲ 全球各地區(qū)半導(dǎo)體市場(chǎng)份額變化

盡管如此，中國(guó)半導(dǎo)體廠商也在部分市場(chǎng)中占有主動(dòng)權(quán)。在半導(dǎo)體封裝測(cè)試環(huán)節(jié)（OSAT），如長(zhǎng)電科技等封測(cè)廠商已躋身全球前 10。2020 年中國(guó) OSAT 廠商合計(jì)擁有全球 38% 的市場(chǎng)份額，且這些廠商已經(jīng)展開了全球化布局，超過 30% 的制造設(shè)施都在中國(guó)之外。

此外，中國(guó)的芯片制造份額也在快速增長(zhǎng)，在龐大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)帶動(dòng)下，中國(guó)無晶圓廠（Fabless）設(shè)計(jì)公司和 IDM 廠商在中端移動(dòng)處理器、基帶、嵌入式 CPU、網(wǎng)絡(luò)處理器、傳感器和功率器件方面取得了顯著進(jìn)展。

SIA 數(shù)據(jù)顯示，2020 年中國(guó)公司已經(jīng)占據(jù)了全球 16% 的無晶圓廠半導(dǎo)體市場(chǎng)份額，僅次于美國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣。由于芯片設(shè)計(jì)門檻較低，并且云與智能設(shè)備市場(chǎng)增速較快，也推動(dòng)了中國(guó)企業(yè)在人工智能（AI）芯片設(shè)計(jì)上快速發(fā)展。當(dāng)前，中國(guó)無晶圓廠企業(yè)已可以為 AI、5G 通信等各個(gè)領(lǐng)域設(shè)計(jì) 7nm 和 5nm 的芯片。

同時(shí)，中國(guó)也是重要的晶圓制造國(guó)，全球約 23% 的已安裝晶圓產(chǎn)能位于中國(guó)，其中 3 成來自其他東亞國(guó)家的半導(dǎo)體廠商。雖然將近 95% 產(chǎn)能都是 28nm 以上的成熟制程，但是 SIA 認(rèn)為，這些成熟制程對(duì)于全球數(shù)字化經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)不應(yīng)被忽視。

▲ 中國(guó)在全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中各環(huán)節(jié)所占份額

02. 大基金是行業(yè)政策關(guān)鍵

半導(dǎo)體供應(yīng)鏈迎來上市熱潮

在白皮書的第二部分，SIA 也重點(diǎn)提到了中國(guó)的半導(dǎo)體政策。2014 年，中國(guó)工信部首次發(fā)布了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，從產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)能力、配套措施和企業(yè)培育 4 個(gè)方面，提出了中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。

2015 年，國(guó)務(wù)院又印發(fā)了《中國(guó)制造 2025》戰(zhàn)略文件，該戰(zhàn)略文件提到集成電路及專用設(shè)備是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，較為關(guān)鍵，中國(guó)需要提升集成電路設(shè)計(jì)水平、豐富 IP 和設(shè)計(jì)工具、加強(qiáng)封測(cè)產(chǎn)業(yè)實(shí)力等。

▲ 大基金 1 期和 2 期投資半導(dǎo)體各環(huán)節(jié)份額

SIA 認(rèn)為，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策的核心則是國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（俗稱“大基金”）。大基金一期成立于 2014 年，注冊(cè)資本為 987.2 億元，募集資金達(dá) 1387.2 億元；大基金二期成立于 2019 年 10 月，注冊(cè)資本為 2041.5 億元。迄今為止，大基金投資范圍已經(jīng)覆蓋了集成電路產(chǎn)業(yè)的上、中、下游各個(gè)環(huán)節(jié)，主要集中于 IDM 企業(yè)和晶圓代工廠商。

大基金投資金額的 69.7% 用于半導(dǎo)體前道工藝環(huán)節(jié)，有效增加了中國(guó)在全球半導(dǎo)體生產(chǎn)中的份額。此外，中國(guó)還宣布成立了超過 15 個(gè)地方政府的集成電路基金，總金額高達(dá) 250 億美元（約合 1620 億人民幣），加上大基金累計(jì)投資超過 730 億美元（約合 4732 億人民幣），“是任何國(guó)家都無法比擬的”。

▲ 半導(dǎo)體各類型廠商所有權(quán)占比

這也使政府在半導(dǎo)體行業(yè)中有著舉足輕重的影響力。事實(shí)上，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè) 43% 的注冊(cè)資本由政府直接或間接持有。

而在各類投資、政府補(bǔ)助和低息貸款的支持下，中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)具有顯著的運(yùn)營(yíng)成本。波士頓咨詢集團(tuán)的一份報(bào)告指出，在中國(guó)建造和運(yùn)營(yíng)晶圓廠的成本比在美國(guó)低 37%。

▲ 各地區(qū)晶圓廠 10 年總成本對(duì)比

隨著中美貿(mào)易關(guān)系的緊張，半導(dǎo)體也成為了中國(guó)戰(zhàn)略布局的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體投資步伐也明顯加快，僅 2020 年，中國(guó)就新增了 2.28 萬余家半導(dǎo)體公司，相比 2019 年增長(zhǎng)了 195%。

2020 年，還有 40 家半導(dǎo)體供應(yīng)鏈廠商于上交所科創(chuàng)板上市，總?cè)谫Y金額達(dá) 256 億美元（約合 1659 億人民幣）。

▲ 40 家科創(chuàng)板上市企業(yè)類型與市值對(duì)比

03. 晶圓裝機(jī)容量占比將大幅提升

存儲(chǔ)和成熟制程為突破口

在制造領(lǐng)域，由于大量資金的支持，中國(guó)新晶圓廠的數(shù)量也明顯增多。美國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) VLSI 統(tǒng)計(jì)，自 2014 年以來，中國(guó)企業(yè)已經(jīng)宣布了 110 多個(gè)新晶圓廠的投資項(xiàng)目，承諾總投資金額達(dá) 1960 億美元（約合 1.27 萬億人民幣）。目前為止，已有 40 座晶圓廠已經(jīng)建成投產(chǎn)，另有 38 條新產(chǎn)線在建，還有 14 個(gè)項(xiàng)目停工。

就今明兩年來說，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 2021 年和 2022 年的資本支出將分別達(dá)到 123 億美元和 153 億美元（約合 797 億和 991 億人民幣），占全球半導(dǎo)體資本支出總量的 15%。而中國(guó)晶圓裝機(jī)容量占全球總裝機(jī)容量的比例將在未來十年內(nèi)達(dá)到 19% 左右。

▲ 中國(guó)晶圓裝機(jī)容量份額

白皮書中也提到在存儲(chǔ)芯片和成熟制程邏輯芯片領(lǐng)域，晶圓廠的建設(shè)正在取得突破性成績(jī)，并在全球市場(chǎng)中具有競(jìng)爭(zhēng)力。

2016 年以來，中國(guó)政府至少在內(nèi)存晶圓廠上投資了 160 億美元（約合 1037 億人民幣），以發(fā)展 3D-NAND 閃存和 DRAM 產(chǎn)業(yè)。根據(jù) VLSI 的數(shù)據(jù)，未來 10 年，中國(guó)內(nèi)存與代工產(chǎn)能的復(fù)合增長(zhǎng)率將為 14.7%。

同時(shí)，由于美國(guó)的出口管制，國(guó)產(chǎn)替代成為了中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的大趨勢(shì)，這也推動(dòng)了無晶圓廠半導(dǎo)體企業(yè)、EDA 公司、半導(dǎo)體制造設(shè)備和材料等環(huán)節(jié)的發(fā)展。

此前，多家中國(guó)芯片廠商宣布將針對(duì)政府服務(wù)器和 PC 市場(chǎng)開發(fā)自研 GPU；在 EDA 領(lǐng)域，過去 24 個(gè)月內(nèi)，就有超過 8 家初創(chuàng)公司成立，融資金額達(dá) 4 億美元（約合 26 億人民幣）；半導(dǎo)體制造設(shè)備方面，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備未來有望實(shí)現(xiàn) 40/28nm 節(jié)點(diǎn)的國(guó)產(chǎn)替代。

▲ 中國(guó) 20 強(qiáng) EDA 公司注冊(cè)資本總金額與融資次數(shù)（左）、中國(guó)廠商與行業(yè)巨頭在邏輯和存儲(chǔ)領(lǐng)域的節(jié)點(diǎn)差距（右）

04. 中美脫鉤不可取，技術(shù)比拼將決定勝負(fù)

在白皮書最后，SIA 建議美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)真對(duì)待中國(guó)企業(yè)所發(fā)起的挑戰(zhàn)，同時(shí)半導(dǎo)體是一個(gè)高度全球化的產(chǎn)業(yè)，美國(guó)不應(yīng)當(dāng)通過與中國(guó)貿(mào)易脫鉤、限制出口等方式進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

最近的一項(xiàng)研究表面，如果與中國(guó)完全脫鉤，或?qū)?dǎo)致美國(guó)芯片企業(yè)所占有的全球市場(chǎng)份額下降 8%-18%。不僅美國(guó)芯片廠商的研發(fā)和資本支出將大幅削減，還會(huì)損失 12.4 萬個(gè)工作崗位，最終喪失其行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。

SIA 認(rèn)為，如果美國(guó)想要真正地在競(jìng)爭(zhēng)中取勝，需要回歸技術(shù)領(lǐng)域，通過投資加強(qiáng)自身技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，并在那些能夠改變游戲規(guī)則的領(lǐng)域中占得先機(jī)。

05. 結(jié)語：行政禁令只能導(dǎo)致雙輸局面

面對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，出于政治考慮，美國(guó)政府往往將其視為威脅，并通過行政禁令對(duì)中國(guó)廠商進(jìn)行限制。SIA 則指出，脫鉤、行政限制并不能真正促使美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展，反而會(huì)使它們失去行業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)地位。

事實(shí)上，在半導(dǎo)體這個(gè)高度全球化的產(chǎn)業(yè)中，孤立、互相限制只能導(dǎo)致雙輸?shù)木置?。而制定公平?jìng)爭(zhēng)的規(guī)則，鼓勵(lì)良性競(jìng)爭(zhēng)、加大技術(shù)投入和創(chuàng)新則能夠更好地支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。