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全球芯片缺貨，偶然與必然的疊加
盛陵海認(rèn)為造成當(dāng)前全球芯片缺貨的原因，既包含偶然因素，也有必然因素。
偶然因素，是過去發(fā)生的中美貿(mào)易摩擦、華為囤貨和一些工廠的關(guān)閉，其中中美貿(mào)易糾紛導(dǎo)致一些國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行了備貨。市場出現(xiàn)缺貨后，很多大型公司也提升了庫存需求，從而造成整體需求量大大超過可以提供的產(chǎn)能。
而必然因素，是在整個半導(dǎo)體的周期中，大約兩三年會產(chǎn)生一個周期，而目前正處于一個供不應(yīng)求的高峰周期。簡單回顧一下，2019年實際上是一個供過于求，也是整個半導(dǎo)體市場下滑的時間點；再往前推兩年，2017年則是一個高峰。半導(dǎo)體公司往往會在高峰時期會進(jìn)行大量投資，投資產(chǎn)出的兩年后則又產(chǎn)生供過于求的情況。
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)能的增加實則是前兩年投資所產(chǎn)生的。由于產(chǎn)能增加的缺失，目前的5G手機(jī)以及如今已漸衰退的比特幣在上半年的需求，新冠疫情造成的筆記本、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心的需求，均無法得到滿足。
Gartner方面預(yù)計，這個時間周期會延遲到2022年的第二季度。
全球半導(dǎo)體市場產(chǎn)能預(yù)測
基于全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，Gartner對以12英寸為主的先進(jìn)制程和以8英寸為主的傳統(tǒng)制程進(jìn)行了如下的預(yù)測：
12英寸產(chǎn)能增加主要是5nm及以下、55nm/65nm

圖1 先進(jìn)制程代廠產(chǎn)能緊張 圖片來源：Gartner
從下圖預(yù)測中可以看到，5nm及以下先進(jìn)制程的產(chǎn)能增加最大。2021年，5nm的升級版4nm將會出現(xiàn)，明年的目標(biāo)則是3nm。與此同時，55nm/65nm也會是一個比較大的增長點。主要原因是目前55nm的需求量非常大，所以盡管是較老的工藝，但需求量在未來幾年仍然會有比較大的增加。此外，28nm、14nm、16nm都有較大的增加機(jī)會。
傳統(tǒng)制程集中在8英寸晶圓，最為緊缺
傳統(tǒng)制程大多數(shù)集中于8英寸晶圓，但目前8英寸晶圓產(chǎn)能非常緊缺，且新廠投資不足，均以擴(kuò)產(chǎn)為主。盛陵海分析稱，這是因為過去很多年間8英寸產(chǎn)能過剩，導(dǎo)致價格“跌跌不休”，谷底時期只有大約300美金。很多工廠，尤其是日本的一些半導(dǎo)體企業(yè)關(guān)閉了8英寸的產(chǎn)線。同時，5G手機(jī)對PMIC、模擬電路需求量有比較大的增加。尤其是PMIC，其制程集中在180/150nm，主要為8英寸和少部分12英寸，并不會有大幅度的提升。需求量的增加隨即導(dǎo)致了目前Power相關(guān)器件非常嚴(yán)重的缺貨情況。

圖2 傳統(tǒng)制程代工產(chǎn)能緊張 圖片來源：Gartner
目前來看，針對8英寸產(chǎn)線沒有新廠的投資，大多數(shù)投資均為擴(kuò)產(chǎn)。比如中芯國際的財報中顯示大約會增加45000片的擴(kuò)產(chǎn)計劃。擴(kuò)產(chǎn)實際是為了滿足增加的迫切需求，但要徹底解決8英寸制成緊缺的問題，仍需要將8英寸的產(chǎn)能轉(zhuǎn)向12英寸。因為12英寸產(chǎn)能產(chǎn)出大，同樣時間條件下，其產(chǎn)出可達(dá)到2倍多，這一點從臺積電使用12英寸晶圓為聯(lián)發(fā)科生產(chǎn)PMIC電源產(chǎn)品，華虹宏力使用12英寸晶圓進(jìn)行BCD電源產(chǎn)品制造就能看出。
“全球半導(dǎo)體的投資在今年也將有一個較大的躍升。“盛陵海指出，過去幾年間，2019年呈現(xiàn)了下滑態(tài)勢，由于缺貨、短缺的情況，2021年則有超過20%的大幅度增加。這些增長主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是先進(jìn)制程，以及目前緊缺的28nm工藝上；二是NAND Flash方面的投資會有比較大的增加，DRAM情況稍好，因為DRAM廠商為了控制整個市場的高位價格，其投資較為保守；三是一些國內(nèi)半導(dǎo)體公司均在向12英寸轉(zhuǎn)移，即用12英寸工廠生產(chǎn)90nm以下或55nm以下產(chǎn)品，合肥晶合、廣州粵芯等都在進(jìn)行此類嘗試。
Gartner預(yù)估，2021至2025年全行業(yè)資本支出將一直維持在1300億美元以上的高位，其中大部分將投入到NAND閃存、先進(jìn)工藝制程(5納米及以下)和12英寸成熟制程(90/65納米等)上。
與中國半導(dǎo)體有關(guān)的三個預(yù)測
在看過全球市場后，讓我們將視線轉(zhuǎn)向中國市場。
放眼整個半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈來說，中國國內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè)在整個上下游的市場份額以及全球位置方面，仍然處于較低的水平，尤其是設(shè)備、材料技術(shù)障礙非常高的產(chǎn)業(yè)上游。在封裝測試、光電器件、傳感器和分立器件、晶圓制造上，中國的市場份額均達(dá)到兩位數(shù)，還是非常可觀的。FAB差不多占10%的份額，封裝測試占比最高達(dá)20%，但其面臨的問題是如何向先進(jìn)封裝進(jìn)行拓展。盛陵海指出，現(xiàn)階段，國內(nèi)還是缺少如士蘭微這樣的IDM類型的公司。
實際上，中國從五年前開始就已在半導(dǎo)體自由化方面付諸了很多努力，Gartner也因此對中國市場的現(xiàn)狀進(jìn)行了一系列預(yù)測。
第一個預(yù)測，是在2025年，中國半導(dǎo)體公司在國內(nèi)市場將有機(jī)會從當(dāng)下15%的份額突破到30%。
“我聽到過很多不同的聲音，認(rèn)為這個份額可能低于10%。“盛陵海表示，實際上，“低于10%”的看法也是對的，因為部分在國內(nèi)生產(chǎn)的國外代工產(chǎn)品，基本不會使用國內(nèi)芯片，而是選用海外芯片，從這一點來看，低于10%的預(yù)測同樣有跡可循。但是如果考慮到國內(nèi)自有，中國國內(nèi)電子企業(yè)使用國產(chǎn)芯片比例也在不斷增加的情況，去年15%的市場份額，在今年很有可能甚至肯定會有一定比例的下降。但今年上半年的國內(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。
第二個預(yù)測，是前十的中國半導(dǎo)體購買者基本上是電子制造企業(yè)，OEM或者是ODM。
目前，國內(nèi)排名前十的電子產(chǎn)品制造企業(yè)均擁有自主芯片設(shè)計的能力，OPPO、小米、美的，甚至于百度、阿里巴巴等企業(yè)都已在建立自己的團(tuán)隊。建立自己設(shè)計團(tuán)隊的主要好處就是在形成一定量級的規(guī)模后，便可降低采購成本。此外，企業(yè)也可以發(fā)展自己獨立的技術(shù)、做一些差別化、專有的技術(shù)與產(chǎn)品。
但這些企業(yè)同時也面臨挑戰(zhàn)，包括：企業(yè)能夠做到怎樣的量級、產(chǎn)品的設(shè)計能力、性價比是否能滿足需求等等。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。所以大公司的行動會更為積極，因為他們在財務(wù)方面的境況較好，而且大公司以及在國內(nèi)環(huán)境下投資半導(dǎo)體常會得到政府的補(bǔ)助或其他支持。
第三個預(yù)測，是相比2020年，中國半導(dǎo)體市場的投資規(guī)模在2023年會實現(xiàn)80%的增幅。主要原因源于中芯國際、長鑫存儲、長江存儲，以及其它一些新興的中小規(guī)模晶圓工廠投資。在2023年，投資規(guī)模將有機(jī)會達(dá)到一個可觀的峰值。
下圖是Gartner從公開渠道收集，Pitchbook整理的中國半導(dǎo)體企業(yè)以及相關(guān)企業(yè)獲得的投資規(guī)模數(shù)據(jù)。

圖3 2016-2020年中國半導(dǎo)體企業(yè)投資規(guī)模趨勢 圖片來源：Gartner
可以看出，數(shù)據(jù)被分成兩部分：其一，是非生產(chǎn)型的半導(dǎo)體公司；其二，是生產(chǎn)型的半導(dǎo)體公司。在近兩年間，“非生產(chǎn)型的半導(dǎo)體公司”融資已有非常大的提升，一些GPU公司、自動駕駛、“第三代半導(dǎo)體”的投資規(guī)模都在逐步增加。同時，華為、小米、英特爾、高通、三星等海外企業(yè)也在中國國內(nèi)積極地進(jìn)行投資。而對于生產(chǎn)型企業(yè)來說，規(guī)模很大、上下起伏的狀況也同樣存在。從公開的信息來看，過去五年里，“投資案”的數(shù)量增加了2倍。
2020年為什么會有那么大幅的增加呢？盛陵海認(rèn)為這應(yīng)歸功于科創(chuàng)板的出現(xiàn)帶動了整個投資的熱潮。
“原來投資半導(dǎo)體公司為什么很謹(jǐn)慎？因為整個回收周期很長，難以在投資后馬上獲利。而科創(chuàng)板，實則是為政府政策給投資人打了一劑強(qiáng)心針或者說是興奮劑，讓很多的投資逐漸集中于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。”盛陵海說，不過，這肯定也會帶來一些弊端，例如過度投資或者是過高的競價。但整體而言，此類投資、特別是市場化投資肯定也帶動了一批企業(yè)的成長。像原本在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)很有名的高瓴資本、紅杉資本，這兩年間都開始涉足半導(dǎo)體企業(yè)。雖然他們成功提升了價格，但另一方面他們也是投資，投資規(guī)模也有助于一些新興公司能盡快地在產(chǎn)品方面進(jìn)行創(chuàng)新或是利用最先進(jìn)技術(shù)打造產(chǎn)品。
海思“退位”，誰來爭第一？
從中國半導(dǎo)體公司2020年排名來看，海思半導(dǎo)體遙遙領(lǐng)先。但由于受到美國制裁，其在2021年可能會遇到雪崩式的滑坡。那么，接下來哪些公司有潛力能夠取代海思的位置？
   
圖4 2020年中國半導(dǎo)體公司排名 圖片來源：Gartner
根據(jù)盛陵海的分析，排名第二、第三的韋爾半導(dǎo)體和安世半導(dǎo)體Nexperia，其產(chǎn)品相對比較單一，我們很難斷言這些產(chǎn)品是否可以在短時間內(nèi)迅猛成長；中興微電子，去年營收超過了8億美金，但估值偏低；匯頂(Goodix)和格科微(GalaxyCore)具有一定潛力。總的來說，排名前十的半導(dǎo)體公司近年的營收增長十分迅猛。相比十年前，年營收一億多美金的公司便可進(jìn)入前十名榜單，但現(xiàn)在的營收額要超過5億美金才有機(jī)會。但高速成長并沒有體現(xiàn)在全球市場份額上，目前中國排名前十的半導(dǎo)體企業(yè)全球份額只有約6.7%。
下圖預(yù)測了中國芯片在全球占比達(dá)到10%的市場。綠色代表規(guī)模很大、很重要的產(chǎn)品，10年內(nèi)市場份額仍處于1%以下的產(chǎn)品包括：DRAM、Server、PC、Automotive semiconductor、GPU、MEMS Sensor、FPGA。
如上所述，DRAM、處理器、微處理器、FPGA、GPU、NAND Flash這些產(chǎn)品與上一層級間仍存在較大的差距，基本上是空白，預(yù)測兩年后有機(jī)會將中國的產(chǎn)品市場份額推升到第二層級，也就是5%以上。當(dāng)然，要到達(dá)第一層級，即超過10%份額，還需要更多的努力。
   
圖5 2020年中國各品類半導(dǎo)體產(chǎn)品的營收和市占比 圖片來源：Gartner
只差8個中芯國際嗎？
從全球晶圓代工市場份額來看，中國大陸市場份額的增長相比2019年，將會有近乎翻倍的增長，位列第二。中國臺灣仍會占據(jù)最大的市場份額，這也是為什么美國希望把臺灣一部分的市場份額和生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)移到美國去的原因。
   
圖6 中國晶圓代工產(chǎn)能快速增長 圖片來源：Gartner
從投資角度來看，盡管前十名中的三家中國企業(yè)(中芯國際、長江存儲、長鑫存儲)占據(jù)了6-8名的位置，但與前五位相比，仍然存在很大的差距。因此中國有必要進(jìn)行大規(guī)模的投資建廠和擴(kuò)產(chǎn)。
在回應(yīng)“中國芯片產(chǎn)能缺口還差8個中芯國際”的說法時，盛陵海表示，這個說法可能是為了讓公眾更好地理解中國半導(dǎo)體目前多建廠、多擴(kuò)產(chǎn)的現(xiàn)狀。不過，他認(rèn)為中國對半導(dǎo)體的需求不斷增加，國內(nèi)建廠擴(kuò)產(chǎn)的前提應(yīng)該是，產(chǎn)品是否有競爭力，覆蓋哪些工藝，過去幾年晶圓廠一直不愿擴(kuò)產(chǎn)的原因是需求不足，或者競爭力不足。如今要發(fā)展國產(chǎn)供應(yīng)鏈，更應(yīng)該在更大的層面有效率有規(guī)劃的建廠，例如哪類芯片供應(yīng)最緊缺，哪類產(chǎn)品更有競爭力，朝著全球第一的目標(biāo)去建設(shè)，這樣的建廠和擴(kuò)產(chǎn)才更有意義。
那么，擴(kuò)產(chǎn)之后 ，是否又會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的情況？
盛陵海表示，這是一定會出現(xiàn)的問題，不以意志為轉(zhuǎn)移。但不必感到恐慌，因為這其實是一個正常的循環(huán)。“半導(dǎo)體每兩三年的周期變化，正是因為芯片短缺時大家進(jìn)行投資，造成兩三年后的產(chǎn)能供過于求。若沒有新的產(chǎn)品出現(xiàn)，例如5G手機(jī)這類需求量較大的產(chǎn)品，產(chǎn)能就會過剩。這時，大家又會趨于相對保守。再經(jīng)過兩三年，又會出現(xiàn)新產(chǎn)品帶動新需求量。”他說。
因此，現(xiàn)在的投資會造成未來2023年、2024年發(fā)生供過于求的現(xiàn)象。但可能存在一些廠商由于產(chǎn)品好，依然供不應(yīng)求的情況，但是其他廠商則處于供過于求的狀態(tài)。在一個市場中，我們不能斷言供應(yīng)和需求是完全匹配的。基本上都會是在整體平衡的上下進(jìn)行不停的振蕩。即使發(fā)生供過于求的情況，一些規(guī)劃做的比較好的企業(yè)，像是臺積電這樣的企業(yè)，仍然會在市場里面保有自身的競爭力。
繞不開的中美關(guān)系
從產(chǎn)業(yè)整體來看半導(dǎo)體生產(chǎn)和供應(yīng)的比例，東亞超過70%，美國只有11%；從封裝角度上來看，美國低于10%，東亞，包括東南亞，集聚度非常高。此外，全球70%的電子產(chǎn)品是中國制造的，即便受到疫情的影響，中國仍保持了出口的增長，原因在于馬來西亞、印度、越南等國家無法進(jìn)行生產(chǎn)，不少產(chǎn)能又轉(zhuǎn)回中國。
在過去四年里，很多企業(yè)嘗試走向海外，但出去后發(fā)現(xiàn)，投資環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施以及工作效率等都與中國國內(nèi)存在差別。基于此，很多企業(yè)雖然在當(dāng)?shù)亟⒘松a(chǎn)基地，但無法迅速且徹底的實現(xiàn)產(chǎn)能轉(zhuǎn)移，中國仍然承擔(dān)著主要部分。換言之，無論是產(chǎn)能，還是電子產(chǎn)品的制造，均是中國和美國之間博弈較為關(guān)鍵的地方。
近些年，為了打壓中國企業(yè)，美國進(jìn)行了加稅、建立實體清單、禁止中國企業(yè)進(jìn)入美國市場、設(shè)立技術(shù)/標(biāo)準(zhǔn)壁壘、投資幾百億美金用于發(fā)展本國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等一系列做法。而中國的應(yīng)對之道，更偏重于“修煉內(nèi)功”，整合資源，例如持續(xù)保持對外開放、國際國內(nèi)雙循環(huán)/新基建策略、構(gòu)建5G/新能源體系、加速實現(xiàn)“碳達(dá)峰/碳中和“目標(biāo)等。
華為其實在這其中起到很大作用，因為華為不能用美國公司的芯片，所以它就多找一些國內(nèi)的“替代者”。這些“替代者”華為一旦認(rèn)證了，其它公司也可以用。國內(nèi)企業(yè)也在投資自己芯片設(shè)計的團(tuán)隊。本土供應(yīng)鏈在不斷的成長中，從一些手機(jī)廠商、手機(jī)OEM一些料單中也可以看出，雖然主芯片還是國外的，但是次要的周邊的芯片里中國廠商的產(chǎn)品名字出現(xiàn)的次數(shù)越來越多。
“中美之間競爭的關(guān)鍵并不是其它方面，而是以半導(dǎo)體為代表的高科技領(lǐng)域。“盛陵海表示，半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈，美國或是美國可以控制的國家和地區(qū)掌握了絕大部分話語權(quán)，不過，當(dāng)前中國已出臺了包括科創(chuàng)板、鼓勵民間投資、國家投資在內(nèi)的多項政策，都在推動國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
他建議可以從四個維度來看待中美間的競爭：開放的生態(tài)、封閉的生態(tài)、全球市場和國內(nèi)市場。在全球市場要利用既有的開放生態(tài)，同時也要盡量打造“Made in China”產(chǎn)品品牌并提升產(chǎn)品質(zhì)量，以期占領(lǐng)更多的市場。從國內(nèi)市場來看：一方面，要利用開放的標(biāo)準(zhǔn)去梳理中國標(biāo)準(zhǔn)，也要進(jìn)入全球生態(tài)；另一方面，在國內(nèi)先新建，然后向外走，通過“一帶一路”的策略往外輸出標(biāo)準(zhǔn)、輸出技術(shù)。同時，建立“底線思維”，確保即使出現(xiàn)中美“硬脫鉤”的情況，也不會受到很大的影響。