前言
如果說,過去的5年是中國半導體創(chuàng)業(yè)者和投資者最幸福的一段時光,恐怕沒有人會反對,,并且這段幸福旅程隨著國家戰(zhàn)略安全的持續(xù)重視而正在不斷延長。
2019年7月22日,中國科創(chuàng)板正式開板,,代號688。雖從未有過官方宣稱,,但似乎所有人都明白科創(chuàng)板在中美關(guān)系進入冰點時誕生的初衷,。跨過漫長的冷板凳歲月,,中國半導體產(chǎn)業(yè)正式成為資本市場中的潮流引領(lǐng)者,,而榮耀與財富也將同歸于這個時代里最優(yōu)秀的半導體創(chuàng)業(yè)者及守正出奇的投資人們,。
事實也是如此,截止到2022年上半年,,已有超過70家半導體企業(yè)登陸科創(chuàng)板,,如果算上相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈公司這個數(shù)字將突破100,市值超過500億甚至千億的公司層出不窮,,背后的創(chuàng)業(yè)者和投資人都品嘗到了半導體國產(chǎn)化浪潮帶來的第一波甜頭,。
時值科創(chuàng)板開板三周年,中國半導體產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化進程的階段性成果具體幾何,,我們希望用數(shù)據(jù)進行一個相對客觀的揭示,。
筆者采用了最原始的笨辦法,將2021年末全球242家半導體上市公司的財報數(shù)據(jù)進行分類統(tǒng)計,,借此來還原截止2021年末的國外和我國半導體產(chǎn)業(yè)的格局位置變化(數(shù)據(jù)統(tǒng)一換算為人民幣口徑且沒有公布營收的少數(shù)大企業(yè)并不在統(tǒng)計之列),。這242家企業(yè)的綜合數(shù)據(jù)基本上可以全面反映全球半導體工業(yè)的格局及競爭狀況,具備相當?shù)膮⒖純r值,。
2021年全球半導體工業(yè)概覽
2021年,,全球半導體上市公司營收總和約5.13萬億,同比增長約17%,。其中,,IDM和IC設計兩個細分領(lǐng)域的營收均破了萬億,分別為2.1萬億和1.2萬億,;半導體設備制造行業(yè)營收總和約8100億,,雖未過萬億,但增速卻是最高的,,達到36%,,側(cè)面驗證了2021年半導體業(yè)界的“缺芯+擴產(chǎn)”的主旋律。
2021中國大陸地區(qū)半導體企業(yè)營收的全球占比下降
全球半導體企業(yè)按企業(yè)所屬地區(qū)進行收入排序,,前六大地區(qū)順序為:美國>中國臺灣?。卷n國>歐洲>中國大陸>日本。
美國半導體上市企業(yè)2021年營收規(guī)模高達2.2萬億,,獨占全球45%份額,,獨享行業(yè)的半壁江山。中國臺灣省半導體上市企業(yè)營收合計約8700億,,全球占比17%,,為世界第二大半導體產(chǎn)業(yè)營收集中地。中國大陸約4512億,,全球占比9%不到,,但比日本高2個百分點。
中國大陸地區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)企業(yè)營收從2020年4192億增長到2021年4512億,只增長了7.6%,,低于其他國家和地區(qū)企業(yè)收入增速,,因此導致中國大陸企業(yè)收入占比從9.5%下降到8.9%。這個數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)似乎與大眾感官印象有較大差異,,因為諸多上市公司發(fā)布的21年年報都漲勢喜人,,為何總營收增速只有不到10%,其中主要影響因素應當是海思,。根據(jù)市場公開數(shù)據(jù),,海思營收從2020年560億(82億美元)驟降至2021年100億(15億美元),直接下降了460億,。若將海思剔除,,中國大陸半導體企業(yè)收入2021年增長率為21.4%,符合全球主流增速表現(xiàn)和大眾感官印象,。但同時也可見,,一家海思的收入所代表的影響巨大。中國地區(qū)可查數(shù)據(jù)的半導體上市公司及產(chǎn)業(yè)企業(yè)從121家增加到了152家,,大部分是2021上市的半導體新貴,,但明顯這些公司的營收規(guī)模加起來都無法抵消一家海思的營收,因此造成上述數(shù)據(jù)的尷尬,。不過由于大陸地區(qū)有兩家大型半導體IDM企業(yè)長存和長鑫未公開其營收數(shù)據(jù),,因此筆者猜測如果加上這兩家的數(shù)據(jù),去年中國地區(qū)半導體企業(yè)的收入全球占比可能就會與2020年處于同一水平了,。
細分環(huán)節(jié)里的國產(chǎn)化進程
雖然中國大陸半導體企業(yè)整體營收的占比在2021年有所下滑,,但從細分環(huán)節(jié)角度看,除海思所在的IC設計領(lǐng)域,,其他領(lǐng)域中國大陸企業(yè)的營收都有顯著的增長,。
01.EDA&IP
2021年,世界傳統(tǒng)三大家加上ARM,,占世界EDA及IP市場的90%份額,。中國大陸EDA及IP企業(yè)的收入市場份額從2020年3.4%提升到2021年4.2%,數(shù)據(jù)雖小,,意義重大,。中國大陸大概有40多家EDA相關(guān)企業(yè),但收入主要歸功于芯原和華大九天兩家,,前者主攻IP,后者主攻EDA,。
另觀老三家,,營收都呈現(xiàn)增長放緩趨勢。有趣的是,在中國大陸市場的表現(xiàn),,Cadence和Synopsys兩家公司出現(xiàn)了反向分歧,。2021年Cadence在大陸市場收入下滑11%,而Synopsys卻同比增長30%,,對大陸市場的立場在美國強勢政策背景下顯得有點突兀,。再聯(lián)想一下,美國宣布調(diào)查新思而卻放過了Cadence,,就顯得符合邏輯了,。
02.設備制造
2021年,“缺芯”是全球半導體市場的核心關(guān)鍵字,,因為缺,,所以價格漲,因為價格漲,,所以要擴產(chǎn),,市場經(jīng)濟規(guī)律主導著行業(yè)周期循環(huán)往復。各半導體大廠玩命的擴產(chǎn)競賽讓設備廠商在2021年賺的盆滿缽滿,,當然主要受益的是美日兩國的設備巨頭們,。
2021年,美國半導體設備廠商營收合計達到4031億,,同比增長37%,,其中最大的贏家當屬應材AMAT和泛林LAM,兩家收入分別達到1790億和1135億,,凈利潤也分別達到了恐怖的457億和303億,。無論收入還是利潤,兩家公司都占據(jù)了美國設備市場的半壁江山,,名副其實的超級設備平臺型巨頭,。
同年,歐洲設備企業(yè)總收入摸高到2000億,,同比增長了43%,。光看數(shù)據(jù)似乎歐洲也是半導體設備技術(shù)高地,其實不然,。在這2000億中,,神奇的阿斯麥ASML一家就貢獻了1645億,這家多國聯(lián)軍企業(yè)擁有人類歷史上目前能制造出的最復雜最精密的設備--EUV光刻機,。2021年阿斯麥賣出了42臺EUV光刻機,,單臺售價高達1.5億歐元,供不應求,,但就是不賣中國人,。
日本,,作為傳統(tǒng)的半導體設備強國,2021年所屬半導體設備企業(yè)銷售收入合計1700億,,同增21%,。其中東京電子單家獨享1082億,凈利潤230億,。
分析到此,,基本可以總結(jié)一下,在全球數(shù)百家半導體設備廠商中,,真正執(zhí)牛耳者僅四家公司:美國應材,、美國泛林、歐洲阿斯麥,、日本東電,,四家年收入合計超過了5600億,總利潤超過1500億,,各項數(shù)據(jù)都無不彰顯著頂級技術(shù)所帶來的令人敬畏的壓迫感,。
回看中國,2021年中國大陸半導體設備公司總收入294億,,僅占全球市場3.7%,,數(shù)據(jù)上仍微不足道,但同比增速達到了77%,,是去年全球增長最快的企業(yè)陣地,。美國設備廠商2021年在中國區(qū)市場客戶賺取的收入高達1200億,年對年大漲44%,。
從2021年中國晶圓廠的設備招標情況來看,,上海積塔的設備國產(chǎn)化率號稱達到40%,華虹無錫12寸廠的招標國產(chǎn)化率不到20%,??傮w來說,芯片制造的前道核心設備依舊沒有可替代選項,,國產(chǎn)化比較集中的是后道和中低制程的前道,,設備層面的國產(chǎn)替代,尚任重而道遠,。
03.IC設計環(huán)節(jié)
到了IC設計環(huán)節(jié),,中國企業(yè)的數(shù)量就一下就多了許多。2021年美國芯片設計公司可查的上市公司不超過20家,,而中國在20年就有84家,,到了21年又增加到了102家。
雖然企業(yè)數(shù)量不少,,但在這個賽道上對于中國企業(yè)來說2021卻是退步的一年,。
2021年,,中國IC設計公司的營收從2552億下降到了2245億(包含上市公司及未上市但公布營收數(shù)據(jù)的企業(yè)),,營收全球占比從26%下降到18%,,其中的主要原因大概率是消失的海思500億造成的。
我們不禁好奇,,海思這丟失的500億收入被分去了哪里,。美國的IC設計公司2021年在中國區(qū)的營收大約為2512億,同比增長55%,,差不多增長了900億,。其中,僅高通一家,,在中國區(qū)市場的收入正好增長了500億,。而高通的產(chǎn)品,正好與海思直接對線,,同時去年高通的收入67%來自中國市場,,增長了52%。因此海思丟失的市場何去何從,,基本昭然若揭,。
另外,我們看到美國的IC設計上市公司雖然數(shù)量不多,,但卻都是各細分領(lǐng)域的王者,。高通2021年收入2168億,同比增長43%,,這與中國102家上市及非上市IC設計公司營收總和(2245億)幾乎相當,。1=102,1個足夠激勵國產(chǎn)IC設計創(chuàng)業(yè)者們繼續(xù)奮發(fā)圖強的等又不等式,。
04.IDM環(huán)節(jié)
IDM,,意即芯片的設計、制造,、封裝一體化模式,。一個古老且費錢的模式,在全球化分工合作的時代背景下已經(jīng)不再成為業(yè)界發(fā)展的主流模式,,畢竟大而全,,也同時代表著大而弱。但總有特例的堅持和奇跡,,到2021年底邏輯芯片世界里只剩下英特爾和三星半導體兩大IDM寡頭,,在這2.1萬億的市場中占據(jù)了42%的市場份額。除這兩家之外,, IDM已成了模擬和特殊工藝芯片的專屬模式,。而國產(chǎn)IDM市場中,,除長存、長鑫是邏輯芯片外,,其他也基本是特殊工藝廠商,,比如功率器件、射頻,、MEMS之類,,國產(chǎn)IDM公司營收市場占比從2020年1.8%提升到了2.7%,尚且是個可以忽略不計的陣營,。
武漢長存和合肥長鑫是國家意志推動的真正意義上的國產(chǎn)邏輯大芯片IDM項目,,廣受產(chǎn)業(yè)界和資本市場關(guān)注。特別是長江存儲,,其在高性能存儲芯片上的技術(shù)和工藝積累已經(jīng)逐步在靠近世界最高水平,。但相對于透明的資本投入金額,長存卻一直未公布其真實的營收狀況,。我們根據(jù)多個不同的產(chǎn)業(yè)研究媒體的口徑也對長存的2021年收入做個大致估算,。民生證券研報曾提及2020年末,長存取得全球近1%的市場份額,。我們理解,,長存的市場基準應當特指NAND Flash閃存市場,按IC insight公布的數(shù)據(jù),,2020年全球NAND閃存市場規(guī)模在494億美元,,因此據(jù)此估算長存2020年營收應在4-5億美元。而2021年長存曾公布自身的產(chǎn)能計劃,,預計2021年的產(chǎn)能將擴展一倍,。因此模糊測算之下,長存2021年營收有一定的概率處于8-10億美元區(qū)間,。如該測算數(shù)據(jù)屬實,,至少表明長存已經(jīng)正式進入了閃存這個高階芯片市場的主舞臺。我們期待長存作為國產(chǎn)IDM之光,,早日替國家徹底打破存儲芯片壟斷的高墻,。
05.代工環(huán)節(jié)
如前文所述,IDM在全球分紅協(xié)作潮流之下逐步分拆成了IC設計,、晶圓代工,、封裝測試三大獨立的產(chǎn)業(yè)。其中,,晶圓代工發(fā)展到目前已屬于資本要求最高,、技術(shù)難度最大而同時卻又是最重要的一個環(huán)節(jié)。
從收入維度,,我國的晶圓代工業(yè)隨著國產(chǎn)化浪潮的席卷成為最為受益的領(lǐng)域,,獲得了良好的資本及政策支持環(huán)境,。截止2021年,中國大陸地區(qū)已有2家晶圓代工廠在營收規(guī)模上進入了世界TOP10,,分別是中芯國際和華虹集團,;有1家在Q4按季度營收規(guī)模進入了世界TOP10,是合肥晶合,。其中中芯國際2021年營收356億元,,全球排名第四;華虹集團2021年營收190億,,全球排名第五;合肥晶合2021營收54億,,全球排名第11,。除大陸之外,中國的臺灣省是該領(lǐng)域的全球王者,,全球TOP10代工廠中我國臺灣省獨占5席,,分別是臺積電(3449億)、聯(lián)電(469億),、力積電(151億),、世界先進(95億)和穩(wěn)懋(58億)。臺積電一家獨大,,一家拿走了全球代工市場66%的營收和80%的利潤,,堪稱晶圓代工界的蘋果。(需要注意的是,,代工市場內(nèi)未包括三星,,因為三星被納入IDM市場統(tǒng)計,事實上三星的生產(chǎn)線有一部分是對外代工的,,但三星的年報中從來不將代工收入單獨披露),。因此綜合看,中國大陸的代工市占率在2021年從上年的7.4%提升到了9.3%,,照此速度,,2022年大概率會突破10%,國產(chǎn)化進程進一步提速,,如果算上臺灣省,,那么中國則是全球當之無愧的代工最強國,沒有之一,。不過有個值得一提的細節(jié),,臺積電2021年雖營收增長18%,但其來自中國區(qū)市場的收入?yún)s降低了30%,,是所有公布大陸地區(qū)營收的臺灣省代工廠中唯一一下降的,,個中內(nèi)涵值得玩味,。
拋開收入維度,從技術(shù)角度的分析或者更能體現(xiàn)我國代工技術(shù)的真實水平,。論及晶圓代工技術(shù),,最好的視角為制程節(jié)點和加工尺寸,制程代表技術(shù)層級,,尺寸代表工藝能力,。整體上說,我國大陸地區(qū)的代工水平無論在制程上還是在尺寸上都處于行業(yè)中端水平,。以國內(nèi)頂流中芯國際來說,,截止2021年末,中芯共有7座量產(chǎn)晶圓廠,,上海一座12寸和一座8寸廠,,以及一座擁有實際控制權(quán)的12寸先進制程合資晶圓廠;北京建有一座12寸和一座控股12寸合資廠,;天津和深圳各建有一座8寸廠,。目前中芯12寸的產(chǎn)能10.5萬片/月,8寸達10.3萬片/月,。在技術(shù)節(jié)點上,,中芯還是以45nm-350nm的成熟制程為主,而28nn Finfet工藝剛剛進入量產(chǎn)放量階段,,2021年28nm節(jié)點工藝的收入占比僅15%,。至于代表世界先進制程節(jié)點的7-14nm,由中芯8廠主攻,,但目前還只有千片級的產(chǎn)能,。按照當下美國針對中國半導體進行的一系列技術(shù)封鎖政策,估計未來很長一段時間,,中芯的先進制程廠可能都要仰仗這一座8號廠了,。而到國內(nèi)二號代工巨頭華虹,技術(shù)節(jié)點就直接下沉了,,一共4座廠,,18萬片的月產(chǎn)能,三座廠是8寸,,為350-130nm技術(shù)工藝,,唯一一座12寸廠,也只是90-28nm制程,,目前產(chǎn)能也只達到規(guī)劃產(chǎn)能的1/3,。雖然技術(shù)節(jié)點處于業(yè)內(nèi)中端,但好在中國大部分的國產(chǎn)替代應用現(xiàn)有的工藝節(jié)點都能覆蓋,可以利用逐步替代為我國自主技術(shù)在設備和軟件上的突破贏得寶貴的時間,。
06.封測環(huán)節(jié)
這個環(huán)節(jié),,作為半導體產(chǎn)業(yè)鏈中相對附加值較低的環(huán)節(jié),勿用多說,,中國選手發(fā)揮穩(wěn)定,,技術(shù)能力與世界先進水平保持一致,僅算中國大陸地區(qū)2021年封測產(chǎn)值也逼近世界30%的份額,。實際上,,世界的封測市場被中國的大陸地區(qū)和臺灣省包圓了,格局相對穩(wěn)定,,未來也不會有太多的變化,。
盡管如此,也并不代表沒有潛在危機,。封測本不該被一體化,,“封”為封裝,意即物理化包裹用以防護,;“測”為測試,實際是對芯片從設計,、晶圓,、芯片成品的各個階段的電氣性能及功能進行探測與評價,是芯片功能質(zhì)量的判斷,,需借助高端電子探針和相關(guān)專業(yè)軟件來進行評估,。只不過因為歷史原因,在半導體早期年代,,芯片種類少通用性高,,且工藝和設計技術(shù)成熟,芯片質(zhì)量的穩(wěn)定性比較高,,因此更重封裝而輕測試,。但現(xiàn)代半導體發(fā)展已進入了極度分化階段,應用場景的多元化,、下游需求的個性化,、性能要求極致化成為核心趨勢,使得測試成為芯片產(chǎn)品在設計和下線前越來越重要的質(zhì)量評估節(jié)點,。與封裝的純物理加工不同,,測試本質(zhì)上是電子電路與工業(yè)軟件的技術(shù)融合。一般來說,,晶體管集成度越高,,節(jié)點越先進,性能要求越極化,所需測試設備與軟件越高級,。目前高端測試設備和軟件平臺基本都掌握在美日兩國手中,,中國自主方面還沒有深厚的技術(shù)儲備。同時一個可見的事實是,,當前高端測試機臺設備的國際交貨周期越來越長,,且已經(jīng)有了對中國禁售的趨勢苗頭。所以在傳統(tǒng)號稱封測強國的我國來說,,半導體測試這個看起來過去不起眼的小市場和附屬環(huán)節(jié),,有可能成為制約我國高端芯片產(chǎn)業(yè)的木桶短板。
結(jié)語
綜上所述,,在國家大力支持發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)多年后的2021年,,我國半導體國產(chǎn)化進程確實有所進步,每個戰(zhàn)線的國產(chǎn)化率都或多或少都有所提升,,但數(shù)據(jù)中也透出一些尷尬,。一是雖然國產(chǎn)廠商的收入在過去一兩年增速的確可觀,但事實上國際大廠在中國區(qū)賺到的收入利潤同樣也在大漲,,絲毫不弱于國產(chǎn)廠商,;二是國產(chǎn)化率提升的領(lǐng)域尚集中在既得技術(shù)領(lǐng)域,說白了就是中低端環(huán)節(jié),,高端產(chǎn)業(yè)板塊的突破乏善可陳,。數(shù)字冰冷,卻也客觀,,與二級市場半導體板塊的熱炒形成一種不可名狀的反差,。
回到一級市場,上述看似悲觀的觀點卻隱喻了樂觀的反轉(zhuǎn),。如果半導體這么一個技術(shù)和資本雙重驅(qū)動的高精尖產(chǎn)業(yè),,三下五除二就能實現(xiàn)彎道超車,那就不需要一級市場的投資人了,。中國半導體的國產(chǎn)化必須伴隨著高端突破和自主創(chuàng)新,,之于創(chuàng)業(yè)公司和傳統(tǒng)巨頭存在對等的機會,對一級市場投資人而言也一定是雪厚坡長的歷史機遇,。
總結(jié)來說,,風景這邊獨好。
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