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“缺芯”緩解會有時,,Gartner解讀全球芯片供需與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展出路

2021-07-13
作者:王潔
來源:電子技術(shù)應(yīng)用

今天以來,,“缺芯”成為熱門話題,,從手機(jī)到汽車,,“芯片荒”的影響持續(xù)蔓延,。

半導(dǎo)體是一個強(qiáng)周期性的行業(yè),,平均每隔2-3年會產(chǎn)生一個周期,,2019年經(jīng)歷供過于求,整個半導(dǎo)體市場下滑,,按正常周期,,2020年會開始走向供需平衡。然而事實(shí)上從2020年下半年來,,缺貨漲價已成為半導(dǎo)體行業(yè)主旋律,,最近整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)更是經(jīng)歷了20年以來最為嚴(yán)重的缺貨情況。

全球缺芯的原因是什么,?何時會結(jié)束,?中國半導(dǎo)體該如何發(fā)展?近日,,Gartner研究副總裁盛陵海分享了他對市場行情與產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景的分析,,并就大家關(guān)心的熱點(diǎn)話題進(jìn)行了解讀。

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Gartner研究副總裁盛陵海(圖片來源:Gartner公司)

缺芯的真相

在盛陵??磥?,造成缺貨的原因既包含偶然因素,也有必然因素,。

偶然因素是之前的國際貿(mào)易形勢,、華為囤貨和一些工廠的關(guān)閉,其中貿(mào)易形勢導(dǎo)致一些國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行超常備貨,;出現(xiàn)缺貨后很多大型公司也提升了庫存需求,,造成了整個需求量大大超過可以提供的產(chǎn)能;代工廠優(yōu)先將容量分配給5G,、AI,、超大規(guī)模和高性能計算,汽車芯片庫存則嚴(yán)重短缺,。

必然因素是整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的周期性,,目前正處于供不應(yīng)求的高峰周期。在“供過于求”的周期間,,即2019年以及2020年上半年,,考慮到新冠疫情的影響,很多半導(dǎo)體公司降低甚至是延遲了投資,。因此,,從整個投資周期來看,2021年當(dāng)下產(chǎn)能的增加實(shí)則是前兩年投資所產(chǎn)生的,。

由于產(chǎn)能增加的缺失,,當(dāng)下的5G手機(jī)以及新冠疫情帶來的筆記本、服務(wù)器,、數(shù)據(jù)中心的需求,,均無法得到滿足,。

Gartner預(yù)計,供應(yīng)緊張會延遲到明年的第二季度(未來根據(jù)變化,,將會對預(yù)測進(jìn)行調(diào)整),。由于8英寸的投資和12英寸轉(zhuǎn)移的進(jìn)程,,電源的緊缺預(yù)計會延續(xù)到明年下半年,。

向12英寸轉(zhuǎn)移,有望徹底解決8英寸晶圓緊缺現(xiàn)狀

對于整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),,Gartner從供需方面進(jìn)行了以下的預(yù)測,。

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(圖片來源:Gartner公司)

先進(jìn)制程方面,產(chǎn)能增加最大的是5nm及以下,。5nm產(chǎn)能的增加,,將會推動先進(jìn)制程市場的成長。55nm/65nm也會有較大增長空間,,目前55nm需求量很大,,在未來幾年仍然會有較大的增加。此外,,28nm,、14nm、16nm也有很好的市場前景,。

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(圖片來源:Gartner公司)

先進(jìn)制程以12英寸為主,,而傳統(tǒng)制程則大多集中在8英寸晶圓上。由于經(jīng)歷了多年的產(chǎn)能過剩,,很多工廠關(guān)閉了8英寸產(chǎn)線,,導(dǎo)致目前8英寸晶圓非常緊缺。同時,,5G手機(jī)對電源管理芯片(PMIC),、模擬電路需求量有較大的增加,尤其是180/150nm的PMIC以8英寸成熟制程為主,,需求量的增加隨即導(dǎo)致了目前Power相關(guān)器件嚴(yán)重缺貨的情況,。

目前針對8英寸產(chǎn)線并沒有新廠的投資,大多數(shù)投資均為擴(kuò)產(chǎn),,以滿足增加的迫切需求,。但要徹底解決8英寸制程緊缺的問題,盛陵海認(rèn)為,,仍需要將8英寸的產(chǎn)能轉(zhuǎn)向12英寸?,F(xiàn)在已經(jīng)有部分晶圓代工廠在進(jìn)行這方面的嘗試,例如力積電已在使用12英寸的晶圓為聯(lián)發(fā)科生產(chǎn)PMIC電源產(chǎn)品,,華虹宏力也在12寸晶圓上做BCD電源相關(guān)的工藝,。

盛陵海表示,,全球半導(dǎo)體的投資在今年將會出現(xiàn)較大躍升。過去幾年呈現(xiàn)下滑態(tài)勢,,因缺貨情況,,2021年會有超過20%的增加,主要集中在先進(jìn)制程方面,,以及目前緊缺的28nm上,。

存儲方面,NAND Flash會有比較大的增加,,DRAM情況稍好,。因?yàn)镈RAM廠商為了控制整個市場的高位價格,其投資較為保守,,但是NAND Flash的需求一直處于增加狀態(tài),。因此,主要投資會是在先進(jìn)制程以及NAND Flash上,。

與此同時,,國內(nèi)的一些半導(dǎo)體公司均在往12寸轉(zhuǎn)移,即用芯片的12寸工廠生產(chǎn)90nm以下或者55nm以下的這些產(chǎn)品,。比如:合肥的晶合,、廣州的悅芯等都在進(jìn)行此類嘗試。

預(yù)計2025年,,中國半導(dǎo)體公司在國內(nèi)市場份額將突破到30%

為大力推動本國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,,過去幾年,我國在相關(guān)領(lǐng)域付諸了很多努力,,我國半導(dǎo)體市場增速要高于全球半導(dǎo)體市場同比增速,。Gartner對中國市場的現(xiàn)狀也進(jìn)行了一系列預(yù)測。

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(圖片來源:Gartner公司)

預(yù)測一:預(yù)計在2025年,,中國半導(dǎo)體公司在國內(nèi)市場有機(jī)會從當(dāng)下的15%份額突破到30%,。盛陵海表示,今年上半年的國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)遇到了千載難逢的缺貨時機(jī),,已有較大的進(jìn)步,,很多公司都得到了較多的成長機(jī)會,在海外的一些客戶也獲得了一些機(jī)會,。

預(yù)測二,,前十的中國半導(dǎo)體購買者基本上是電子制造企業(yè),OEM或ODM,。前十的電子產(chǎn)品制造者,、制造公司均擁有自主芯片設(shè)計的能力。如OPPO、小米,、美的,,甚至百度、阿里巴巴等企業(yè)都已在建立自己的團(tuán)隊,。當(dāng)下,,大多數(shù)企業(yè)在起步初期均處于“燒錢”階段,發(fā)展比較困難,,Gartner預(yù)測大公司的行動會更為積極,。

預(yù)測三,2023年中國半導(dǎo)體市場的投資規(guī)模較2020年會有80%的增長,。規(guī)模增加的主要誘因是幾個大型工廠的投資,,包括中芯國際、長江存儲和長鑫存儲在內(nèi)的企業(yè),,以及其他新興的中小規(guī)模的晶圓廠,在2023年將有望迎來投資高峰,。

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(圖片來源:Gartner公司)

Gartner將投資規(guī)模數(shù)據(jù)分成兩部分:非生產(chǎn)型,、生產(chǎn)型半導(dǎo)體公司。

近兩年,,非生產(chǎn)型的半導(dǎo)體公司融資有非常大的提升,。GPU、自動駕駛,、第三代半導(dǎo)體(寬禁帶半導(dǎo)體)的投資規(guī)模也在逐步增加,。此外,華為,、小米,,以及海外的英特爾、高通,、三星等企業(yè)也在中國國內(nèi)積極地進(jìn)行投資,。

對于生產(chǎn)型企業(yè),投資的規(guī)模很大,,起伏也同樣存在,。僅從收集的公開信息來看,投資數(shù)量也有很大增長,,過去五年里“投資案”的數(shù)量增加了2倍,。

2020年的大增長歸功于科創(chuàng)板的出現(xiàn)??苿?chuàng)板帶動了整個投資的熱潮,,帶動了一批企業(yè)的成長,也有助于一些新興公司能盡快地在產(chǎn)品上進(jìn)行創(chuàng)新或利用先進(jìn)制程打造產(chǎn)品。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,,國內(nèi)公司仍處低位

從全球的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來看,,中國國內(nèi)的半導(dǎo)體公司在上下游的市場份額、全球位置仍然處于很低的水平,。上游的設(shè)備,、材料技術(shù)障礙很高,占有率非常低,;生產(chǎn)方面,,F(xiàn)oundry約占10%,但國內(nèi)目前IDM公司缺乏,;封裝測試是國內(nèi)占比最高的,,達(dá)到20%。盛陵海表示,,國內(nèi)這幾塊潛力都很大,,如何抓住這個缺貨的時間窗口,想辦法把產(chǎn)能和工藝提升上去,,才有機(jī)會成長,。

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(圖片來源:Gartner公司)

從中國半導(dǎo)體公司的全球布局來看,海思半導(dǎo)體遙遙領(lǐng)先,,而制裁影響下的海思在2021年可能會遇到雪崩式的滑坡,。接下來哪些公司有潛力能夠取代海思的位置?

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(圖片來源:Gartner公司)

在具體產(chǎn)品方面,,手機(jī)基帶芯片全球份額最高,,超過20%,但隨著海思接下來可能無法繼續(xù)生產(chǎn)芯片,,中國大陸市場份額恐將掉到10%以下,。盛陵海估計,跌破10%以后,,在五年內(nèi),,手機(jī)芯片將很難再重返10%以上。

此外,,DRAM,、微處理器、FPGA,、GPU,、NAND Flash這些產(chǎn)品與上一個層級存在較大的差距,基本上是空白,??梢云诖趦赡旰髮⒅袊漠a(chǎn)品市場份額推升到第二層級,,而要到第一層級超過10%的份額,還需要更多的努力,。

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(圖片來源:Gartner公司)

Gartner預(yù)計,,國內(nèi)半導(dǎo)體Foundry在未來幾年會有較大的成長。從地區(qū)來看,,中國份額的增長比2019年會有近乎翻倍的增長,,但中國臺灣地區(qū)仍會占據(jù)最大的市場份額。

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(圖片來源:Gartner公司)

從投資角度,,Gartner預(yù)計今年會有較大的投資躍升,。前十名里,中國內(nèi)地的三個公司(中芯國際,、長江存儲,、長鑫存儲)占到了6-8位的位置,但在金額上與前五位相比仍然有很大的差距,。實(shí)際的投資情況與動輒百億的投資宣傳相比,,出入甚大。

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(圖片來源:Gartner公司)

Gartner提供了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來十年的發(fā)展預(yù)測,,綠色代表規(guī)模很大,、很重要的產(chǎn)品。困難的部分在于市場份額仍處于1%以下的產(chǎn)品,,包括:DRAM、Server,、PC,、Automotive semiconductor、GPU,、MEMS(MEMS Sensor),、FPGA。

苦練“內(nèi)功”才是制勝法寶

科技競爭還在持續(xù),,中國和美國的應(yīng)對卻完全不同,。美國進(jìn)行加稅、實(shí)體清單,、禁止企業(yè)進(jìn)入美國市場,、技術(shù)壁壘(包括標(biāo)準(zhǔn)壁壘)、禁止中國廠商去投資美國企業(yè),,種種做法反映出“封閉”的態(tài)度,。而這場科技博弈中,完全脫鉤是不可能的,。

“無論是產(chǎn)能,,還是電子產(chǎn)品的制造,均是中國與美國之間博弈較為關(guān)鍵的地方。其實(shí)對于美國來說,,目前也沒辦法脫鉤,,實(shí)際上美國方面也清楚不可能達(dá)成完全脫鉤。如果硬脫鉤,,那么對美國和中國,,甚至在全球范圍內(nèi)都會出現(xiàn)很大的問題?!笔⒘旰1硎?。

中國的應(yīng)對則堅持開放,更像是“打內(nèi)功”,,在內(nèi)部整合各種資源,,包括:保持開放的政策、雙循環(huán)的策略,、新基建,、5G、新能源體系,、碳排放……種種舉措落腳點(diǎn)都在提升自身實(shí)力上,。

盛陵海指出,要獲得長足的發(fā)展,,就要堅持開放,,放眼全球生態(tài),在國內(nèi)積極推進(jìn)新基建,,通過“一帶一路”倡議略輸出中國標(biāo)準(zhǔn),、中國技術(shù)。而這也將有助于全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的生態(tài)的健康發(fā)展,。

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