《電子技術(shù)應(yīng)用》
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解讀亞洲半導(dǎo)體:老牌領(lǐng)袖與中國大陸的雄心

2021-10-29
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 亞洲半導(dǎo)體

  在半導(dǎo)體領(lǐng)域,,許多最大和最具創(chuàng)新性的芯片制造商的總部都在東北亞。事實(shí)上,,來自東亞的臺積電和三星電子有限公司已成為世界上最有價值的半導(dǎo)體公司,。與此同時,,中國大陸作為該領(lǐng)域肥沃的溫床,在半導(dǎo)體方面的表現(xiàn)也越來越突出,。

  臺積電成為無可爭議的代工冠軍

  臺積電在有遠(yuǎn)見卓識的創(chuàng)始人張忠謀的支持下,,不僅預(yù)見到了半導(dǎo)體的爆炸式增長,而且還關(guān)鍵地確定了市場上的一個關(guān)鍵空白——他們填補(bǔ)了一個利基市場,這后來被稱為代工廠,。從本質(zhì)上講,,臺積電準(zhǔn)確預(yù)測,需要定制芯片的公司將呈指數(shù)級增長,,但鑒于巨大的前期資本要求,、技術(shù)知識和時間,他們將沒有資產(chǎn)負(fù)債表或建立自己的代工廠或制造工廠的動力,。 換句話說,,他們預(yù)見到半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的碎片化,制造和設(shè)計(jì)芯片最終將成為兩個完全獨(dú)立的學(xué)科,。

  憑借這種洞察力,,臺積電開發(fā)了一種商業(yè)模式,使他們的客戶和芯片設(shè)計(jì)人員能夠?qū)W⒂谠O(shè)計(jì)并采用輕資產(chǎn)方法,,通過將芯片制造外包給臺積電來提高利潤和回?fù)苈?。作為回?bào),臺積電將以一小部分價格制造更高質(zhì)量的芯片,,而我們認(rèn)為這些(通常)較小的公司可能希望單獨(dú)實(shí)現(xiàn),。

  多年來,我們的新興市場股票投資團(tuán)隊(duì)對臺積電作為一臺運(yùn)轉(zhuǎn)良好的機(jī)器有了深入的了解,。以“夜鶯計(jì)劃”(Nightingale Program)為例,。為了應(yīng)對競爭對手縮小與臺積電的技術(shù)差距,臺積電管理層啟動了三班倒,、24 小時不間斷的研發(fā) (R&D) 運(yùn)營,。同時,在這個永久制造過程中幾乎不存在誤差,。每一步都必須完美無缺地執(zhí)行,,否則芯片良率會低得令人不快。如果發(fā)現(xiàn)錯誤,,通常是在部署了大量資金之后,。

  臺積電和三星主導(dǎo)“小”半導(dǎo)體市場

  如果按節(jié)點(diǎn)大小劃分公司總收入百分比,如下圖所示,,我們可以看到,,臺積電和三星正在壟斷這個市場。

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  臺積電在研發(fā)和制造工藝上投資了數(shù)十億美元,,其復(fù)合效應(yīng)見證了臺積電的主導(dǎo)地位隨著他們到達(dá)的每個新節(jié)點(diǎn)而增長,。統(tǒng)計(jì)目前正在生產(chǎn)的大多數(shù)領(lǐng)先節(jié)點(diǎn),臺積電達(dá)到驚人的 90% 市場份額,,這在全球范圍內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)壟斷,。這種領(lǐng)先地位賦予了他們巨大的定價權(quán),,這一點(diǎn)在 2021 年 8 月底展現(xiàn)出來,當(dāng)時臺積電宣布將把價格提高 20% 以應(yīng)對全球芯片短缺,。

  三星如何占領(lǐng)內(nèi)存市場

  三星電子正計(jì)劃在未來三年內(nèi)雇傭40,000名員工投入超過2000億美元,。我們難以想象,做出一個如此壯舉的企業(yè)在1938年成立的時候,,只是個賣干魚和蔬菜的簡陋店鋪?,F(xiàn)在存儲被稱為他們皇冠上的明珠。該業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)制造動態(tài)隨機(jī)存取存儲器 (DRAM) 和非易失性閃存 (NAND),。兩者都是計(jì)算機(jī),、智能手機(jī)和數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵組件。

  通過結(jié)合嚴(yán)格的逆周期投資和工藝工程,,三星已經(jīng)在內(nèi)存領(lǐng)域取得市場的絕對領(lǐng)先地位,。內(nèi)存曾經(jīng)是一個具有典型繁榮和蕭條周期的行業(yè),正如 2001,、2008 和 2012 年戲劇性的 DRAM 衰退周期所證明的那樣,。在這些動蕩的周期中,三星嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐顿Y方法和工程實(shí)力創(chuàng)造了一個積極的反饋循環(huán),。他們的技術(shù)領(lǐng)先地位為他們提供了成本優(yōu)勢,,這意味著在上升周期中,他們能夠比同行產(chǎn)生更多的利潤和現(xiàn)金,,然后將其投資于隨后的下降周期,。這些投資用于研發(fā),在他們與競爭對手之間造成了更大的技術(shù)差距,。在這些周期中,,他們的許多同行為了縮小技術(shù)差距而背負(fù)了大量債務(wù),

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  三星DRAM的市場份額

  如果我們必須選擇一個決定性的時刻,,引領(lǐng)三星在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位,那將是他們決定在 DRAM 中采用堆疊電容器架構(gòu),。電容器是 DRAM 中的關(guān)鍵組件,,負(fù)責(zé)將電荷存儲為內(nèi)存。早在 2000 年代初期,,關(guān)于電容器架構(gòu)的兩種思想流派導(dǎo)致了 DRAM 技術(shù)路線圖的分歧——即堆疊式和溝槽式,。三星的競爭對手追求的是挖溝,因?yàn)樗拇怪苯Y(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的頻率,。然而,,隨著芯片尺寸隨著時間的推移而縮小,性能成為一個問題,,因?yàn)樾酒兊锰?,因此垂直結(jié)構(gòu)成為一個限制因素,。雖然堆疊電容器有一些初始性能問題,事實(shí)證明,,它們更強(qiáng)大,,并且至關(guān)重要地使三星和海力士等公司能夠以更快的速度縮小其 DRAM 芯片。因此,,奇夢達(dá),、力晶、Promos,、Inotera 和爾必達(dá)等具有周期性投資策略或追求挖溝電容器的公司要么被收購,,要么退出該行業(yè),要么破產(chǎn),。

  于是到了今天,,我們看到了一個類似于寡頭壟斷的存儲器行業(yè)。在那里,,理性追求盈利能力優(yōu)先于積極的市場份額增長,。

  中國的潛在機(jī)會

  總的來說,作為一個投資團(tuán)隊(duì),,我們花了大量時間研究中國的半導(dǎo)體格局,,因?yàn)橹袊F(xiàn)在占世界半導(dǎo)體產(chǎn)能的約 20%8再加上對中國公司非常有利的政策背景尋求制造或設(shè)計(jì)芯片。2014 年,,中國制定了到 2030年實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造行業(yè)世界第一的目標(biāo),,行業(yè)和投資者面臨的最大問題之一是——他們能否實(shí)現(xiàn)這一雄心勃勃的目標(biāo)?中國成功的影響顯然對現(xiàn)有企業(yè)不利,,因?yàn)橹袊闹荚诮⒁粋€零依賴外部實(shí)體的全資半導(dǎo)體供應(yīng)鏈,。它既是一個國家安全問題,也是一個經(jīng)濟(jì)問題,,超出了半導(dǎo)體領(lǐng)域,。中國的理想結(jié)果是擁有一個完全擁有的集成垂直堆棧。當(dāng)前等效的是運(yùn)行在 TSMC 芯片和/或三星 DRAM 上的 Apple 的 iOS,。

  我們的研究表明,,完全自給自足是不太可能的——不僅因?yàn)榕c臺積電和三星競爭處于領(lǐng)先地位非常困難,而且還因?yàn)楦叨嗽O(shè)備和軟件嚴(yán)重依賴其他國家,。然而,,我們認(rèn)為中國可以在某些領(lǐng)域取得巨大成功。例如,,5G 應(yīng)該推動芯片擴(kuò)散到幾乎所有電子產(chǎn)品中,,以實(shí)現(xiàn)更大的互連性。5G 所需的大部分芯片都處于初級階段,,因此進(jìn)入門檻較低,,并且對大批量和快速生產(chǎn)周期的需求發(fā)揮了中國的優(yōu)勢,。




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