近幾年,，國(guó)內(nèi)各地陸續(xù)上馬的重大半導(dǎo)體代工項(xiàng)目大多在瞄著數(shù)字工藝,。不僅僅臺(tái)積電和中芯國(guó)際等業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)企業(yè),，甚至傳說(shuō)中的“武漢弘芯”,，以及某個(gè)在山東簽約的12吋項(xiàng)目，動(dòng)輒12吋,，起步14nm——似乎數(shù)字工藝更“高大上”,，更是中國(guó)需要。但,，對(duì)國(guó)內(nèi)項(xiàng)目深入調(diào)研和思考后,，芯謀研究認(rèn)為，相比“市長(zhǎng)”需要先進(jìn)數(shù)字工藝,，“市場(chǎng)”更需要模擬和功率的技術(shù)與產(chǎn)能,。

　　一、模擬晶圓生產(chǎn)線產(chǎn)能需求旺盛,，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)能嚴(yán)重不足

　　首先,，中國(guó)的模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模占全球40%以上，晶圓代工需求巨大,。

　　根據(jù)WSTS(全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織)統(tǒng)計(jì),，2017年全球模擬電路銷售額為530.7億美元，而中國(guó)模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模在全球市場(chǎng)中的占比超過(guò)40%,，即約為220億美元,。220億美元的市場(chǎng)采購(gòu)規(guī)模，假設(shè)國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)自主供應(yīng)50%,，國(guó)內(nèi)模擬芯片的需求可達(dá)到110億美元。根據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)律和中國(guó)模擬公司的毛利率分析,，平均來(lái)看,，中國(guó)模擬芯片售價(jià)中40%是晶圓代工，30%是封裝測(cè)試,，30%是毛利,，則中國(guó)市場(chǎng)模擬晶圓的代工需求為44億美元（110億美元*40%）。再按照8吋晶圓ASP（平均售價(jià)）550美元推算,，一年需要800萬(wàn)片（折合8吋晶圓,，下同）。假設(shè)年度產(chǎn)能利用率平均按照90%,，那么,，一年的產(chǎn)能需求是888萬(wàn)片，平均到每月74萬(wàn)片。

　　未來(lái)幾年從產(chǎn)品來(lái)看,，電源管理IC,、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和專用模擬芯片將成為模擬市場(chǎng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ绕涫瞧囯娮油苿?dòng)的模擬芯片需求,，更是重要的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力,。除了汽車電子外，物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)電子等方向也會(huì)給予助力,?；跉v史數(shù)據(jù)和產(chǎn)業(yè)規(guī)律，可以預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)模擬芯片需求將持續(xù)旺盛,，芯謀研究預(yù)計(jì)到2023年國(guó)內(nèi)模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)350億美元,。

　　其次，從國(guó)內(nèi)供給角度分析,，現(xiàn)有產(chǎn)能嚴(yán)重不足,，未來(lái)缺口超過(guò)43萬(wàn)片/月。

　　目前國(guó)內(nèi)的供給如下圖,，國(guó)內(nèi)可用于模擬集成電路制造的晶圓月產(chǎn)能約為38.4萬(wàn)片,，扣除用于其它工藝的產(chǎn)能，實(shí)際可用產(chǎn)能不到20萬(wàn)片——模擬集成電路制造當(dāng)前的產(chǎn)能缺口高達(dá)54萬(wàn)片/月,。

　　未來(lái)5年,，國(guó)內(nèi)模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)350億美元，假設(shè)按照國(guó)產(chǎn)芯片自主供應(yīng)達(dá)到50%,，那么晶圓產(chǎn)能需求為118萬(wàn)片/月,，未來(lái)五年國(guó)內(nèi)還將新增37萬(wàn)片/月的產(chǎn)能（見下圖），國(guó)內(nèi)既有產(chǎn)能加上確定增加的產(chǎn)能約為75萬(wàn)片/月,，仍有43萬(wàn)片/月缺口,。

　　同樣，國(guó)內(nèi)的功率器件晶圓產(chǎn)能也面臨著模擬芯片相似的問題和困局,，我們也從產(chǎn)能需求和供給兩個(gè)方面來(lái)看,。

　　二、國(guó)內(nèi)功率器件面臨同等產(chǎn)能不足窘境,，未來(lái)5年缺口87萬(wàn)片/月

　　與模擬芯片的處境相似,，功率器件也同樣擁有龐大的市場(chǎng)規(guī)模，但也存在超過(guò)90%進(jìn)口依存度的情形,。根據(jù)CCID報(bào)道,，2017年中國(guó)功率器件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1611.1億元，約合240億美元,，其中本土芯片供應(yīng)商如揚(yáng)州揚(yáng)杰,、華潤(rùn)微電子,、士蘭微、華微,、捷捷,、固锝、新順等功率器件總營(yíng)收不超過(guò)20億美元,，剩下超過(guò)90%的需求依賴進(jìn)口,。按照前述類似模擬芯片的計(jì)算方法，要滿足110億美元的芯片所需的產(chǎn)能約100萬(wàn)片/月,。

　　在很多國(guó)內(nèi)Foundry內(nèi),，產(chǎn)線同步承接功率器件制造和模擬類集成電路如功率集成電路的制造，因此國(guó)內(nèi)可用于功率器件制造的晶圓月產(chǎn)能缺口情況和模擬芯片亦是類似的,。當(dāng)前國(guó)內(nèi)可用于功率器件制造的晶圓月產(chǎn)能約為37萬(wàn)片/月,，扣除運(yùn)營(yíng)不好或者還未實(shí)際投入運(yùn)營(yíng)的產(chǎn)能，僅剩不足30萬(wàn)片/月,。供給與需求兩相對(duì)比,，缺口超過(guò)70萬(wàn)片/月。從近些年的歷史情況看,，國(guó)內(nèi)功率器件需求持續(xù)旺盛,，景氣度不斷攀升。預(yù)計(jì)到2023年,，國(guó)內(nèi)功率器件市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)300億美元,，晶圓年產(chǎn)能需求1667萬(wàn)片（算法按照上面模擬芯片的計(jì)算邏輯），約139萬(wàn)片/月,。到那時(shí),，國(guó)內(nèi)既有產(chǎn)能加上確定增加的產(chǎn)能約為52萬(wàn)片/月，仍有87萬(wàn)片/月缺口,。

　　除了整體產(chǎn)能不足以外,，國(guó)內(nèi)模擬芯片廠商處于“三低”的局面：產(chǎn)品低端、企業(yè)產(chǎn)值低,、企業(yè)集中度低,。一個(gè)典型的明證就是在國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)排名中前十五，沒有任何一家國(guó)內(nèi)公司,，同時(shí)國(guó)內(nèi)公司占比沒有任何一家超過(guò)2%。

　　三,、中國(guó)具備增加模擬,、功率半導(dǎo)體產(chǎn)能的條件，虛擬IDM運(yùn)營(yíng)或成為解決之道

　　首先,，中國(guó)有著如此龐大的模擬市場(chǎng),，供需差距將越來(lái)越大,，隨著中國(guó)系統(tǒng)廠商在全球產(chǎn)業(yè)版圖中的話語(yǔ)權(quán)逐漸升高，一大批整機(jī)系統(tǒng)廠商的崛起,，中國(guó)將繼續(xù)牢牢站住市場(chǎng),，在中國(guó)建立模擬、功率生產(chǎn)線是最貼近市場(chǎng)的做法,。

　　其次,，從商業(yè)模式來(lái)看，優(yōu)秀的模擬產(chǎn)品是需要設(shè)計(jì)和工藝緊密結(jié)合,，雙方充分的交流才能開發(fā)出有特色,、有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。具體到其產(chǎn)品特性來(lái)看,，模擬產(chǎn)品定制化程度很高,，國(guó)外廠商一般會(huì)根據(jù)應(yīng)用需求定義開發(fā)新的產(chǎn)品——設(shè)計(jì)、工藝,、應(yīng)用構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)品定義的穩(wěn)定三角,，這是為什么模擬芯片的廠商幾乎都是IDM的模式；同時(shí),，這也是模擬芯片的技術(shù)也大都集中于國(guó)外廠商手里的原因——國(guó)內(nèi)缺少代工廠的支持,，很難形成設(shè)計(jì)和工藝結(jié)合的機(jī)會(huì)。

　　第三,，相較于12吋生產(chǎn)線動(dòng)輒幾百億上千億的投資,，模擬、功率半導(dǎo)體生產(chǎn)線的產(chǎn)線投資較小,，利潤(rùn)高,，回報(bào)率更優(yōu)。而中國(guó)設(shè)計(jì)公司有著貼近本土市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì),，掌握了產(chǎn)品定義,，逐漸突破工藝和設(shè)計(jì)，在細(xì)分領(lǐng)域做深做精的,，成為“小而美”公司的可能性更大,。

　　所以，中國(guó)已經(jīng)初步具備了發(fā)展模擬,、功率半導(dǎo)體生產(chǎn)線的諸多條件,，當(dāng)下加快布局已十分急迫和關(guān)鍵，接下來(lái)就是發(fā)展路徑的問題了,。

　　回顧近50年的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),，其發(fā)展模式在不斷地調(diào)整。產(chǎn)業(yè)最初IDM是主流模式,，上世紀(jì)90年代初開始興起Fabless（無(wú)晶圓設(shè)計(jì)）,，緊接著Foundry（晶圓代工）跟隨而行,。進(jìn)入新世紀(jì)后開始Fab-Lite(輕晶圓廠)模式?！胺志帽睾?，合久必分”的半導(dǎo)體商業(yè)模式也在不斷優(yōu)化和迭代。未來(lái)會(huì)采用什么模式,，因時(shí),、因產(chǎn)品而異，業(yè)內(nèi)也不斷有探索和嘗試,。但即使五十多年過(guò)去,，細(xì)數(shù)在模擬、功率方向的領(lǐng)先企業(yè),，依然是IDM模式為主,。

　　半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前己逐漸逼近摩爾定律的極限，工藝研發(fā)費(fèi)用迅速上升以及未來(lái)建廠費(fèi)用太高,，而從Fabless角度,，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與掩模費(fèi)用也成倍增長(zhǎng)，導(dǎo)致每年新開發(fā)的產(chǎn)品數(shù)量減少,。再加上建廠費(fèi)用大幅增加,，新進(jìn)入企業(yè)的費(fèi)用也攀高。這些因素迭加在一起,，使市場(chǎng)將會(huì)變得更加殘酷,。中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)直接從零打造一個(gè)強(qiáng)大的IDM，從平地起樓閣的時(shí)機(jī)可能并不合適了,。如何定策略,、如何落戰(zhàn)術(shù)，如何面對(duì)競(jìng)爭(zhēng),，如何搶奪制高點(diǎn),，考驗(yàn)著我們產(chǎn)業(yè)人的智慧。

　　具體到模擬芯片的發(fā)展上,，一方面要學(xué)習(xí)國(guó)外已有的成熟經(jīng)驗(yàn),，采用IDM模式；另一方面也要探索符合我們國(guó)情和半導(dǎo)體發(fā)展規(guī)律的特有路徑,。芯謀研究認(rèn)為,，虛擬IDM或者高端定制代工將成為下一步模擬芯片發(fā)展的主要趨勢(shì)。以制造為基點(diǎn),，與IC設(shè)計(jì)及封測(cè)廠商進(jìn)行深度合作,，形成虛擬IDM模式，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)快速響應(yīng),，提升產(chǎn)業(yè)推進(jìn)效率,。

　　隨著各地集中區(qū)域優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)力推動(dòng)下,，原本一直用IDM模式發(fā)展的模擬芯片,，可能成為中國(guó)下一波“Foundry + Fabless”模式的主要產(chǎn)品領(lǐng)域。近期類似“特色小鎮(zhèn)”的發(fā)展模式逐漸興起,，地方政府對(duì)于建設(shè)或者引進(jìn)一條生產(chǎn)線,、支持一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，進(jìn)而形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),，已經(jīng)有了普遍的共識(shí),，在此基礎(chǔ)上更快速地聚攏一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條，尤其是在應(yīng)用集聚區(qū)域,，更有希望孕育出高端模擬芯片,、功率器件的優(yōu)質(zhì)企業(yè)。

　　結(jié)語(yǔ)：

　　全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)近些年呈現(xiàn)出各種新格局,、新形勢(shì),、新趨勢(shì)，是由新的市場(chǎng)環(huán)境下各家公司的生存環(huán)境所決定的,，都具有各自的合理性,。模擬芯片、功率器件具有獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)地位,，其產(chǎn)能的提升既為全球市場(chǎng)之必須,，又為國(guó)內(nèi)人才積累之急需，值得我們大力,、持續(xù)的投入,；模擬芯片、功率器件具有獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)屬性,，既有設(shè)計(jì)壁壘,，又有工藝門檻，值得我們更深入去探索,。