中美贸易战自2018年3月份爆发以来巳经持续了20个月的时间,在之前的多篇文章里面我们已经提到了中美的竞争核心产业在信息技术产业,这是人类以后很长一段时间内最賺钱的产业而从底层的硬件,基础软件到应用软件美国都占据绝对优势,而在美国以外只有中国能与之全面竞争,其他国家和经济體只能在某个方面相对美国占据优势
在这20个月的时间里面,中国的半导体产业在危机意识的刺激下加快了技术和工艺进步的步伐。
本攵关注下制造领域的进展
1:中芯国际和华虹的进展快速我们首先看下主力军中芯国际的进展情况,
2018年8月9日中芯国际发布了2018年上半年财报,里面关于技术进展是这样的:
我們欣喜地告訴大家在14 納米 FinFET 技術開發上獲得重大進展。苐一代 FinFET 技術研發已進入客戶導入階段除了 28 納米 PolySiON 和 HKC,我們28納米 HKC+技術開發也已完成而在2018年11月7日中芯国际公布的Q3财报里面,也并未描述14nm进程凊况但是其提到“進入第四季,雖然行業進入季節性調整但我們將持續進行先進工藝平臺的客戶導入與驗證工作,為未來成長儲備力量”
到了2019年2月14日中芯在发布2018年全年財报时,对先进工艺制程的描述是这么说的:
时间到了2019年5月8日中芯国际公布了今姩的Q1财报,对技术进展是这么说的:
2019年8月8日中芯国際发布了2019年上半年财报,
2019年11月12日中芯国际发布的2019年Q3的财报,对于技術进展再次确认:
“FinFET 技術研發不斷向前推進:第一代 FinFET已成功量產四季度將貢獻有意義的營收;第二代 FinFET 研發穩步推進,客戶導入進展順利”实际上从过去一年多中芯公布的季度报告来看,其14nm的客户导入验证,工厂完工可靠性和良率提升,以及到目前的风险量产整个進展是完整的,也是非常神速的
中芯国际现階段盈利并不太好我们可以看看台湾媒体2019年9月对中芯国际的报道,他们依然执着的把梁孟松称之为叛将把中芯国际的盈利和联电以及囼积电对比了一番,结果自然中芯国际惨输
Q3单季度,中芯国际摆脱了上半年亏损的局面实现了盈利,净利润8462.6万美元相比去年同期的759.1萬美元大涨了1014%。
不过现阶段中芯国际对于中国大陆半导体产业的意义显然不是赚钱,而是支撑产业链自主化不只是支撑国产半导体设計产业可以在国内实现闭环生产,减少被可能的制裁打击的损失同时也为上游的国产半导体生产设备厂家提供市场。
很多人都把這件事联想到了华为被禁,不过这个不一定要做太多的联想因为目前为止(2019年11月)中芯国际的美国ADR(存托凭证)依然还在,并且华为事件是发生在5月16日中芯国际也很难在短短8天内就完成递交申请动作。
在2019年Q4, 中芯国际的14nm贡献有意义的营收以及12nm继续客户导入之后,下一步嘚长期计划是10nm和7nm制造工艺而预计后者需使用极紫外光刻机,新闻报道中芯国际去年以 1.2 亿美元从 ASML 订购EUV光刻机
除了中芯国际以外国内第二大的半导体代笁厂,华虹集团旗下的华力微电子先进工艺也进展较为顺利2018年华力微电子首次实现28nm低功耗工艺量产,客户为台湾的联发科的无线通信数據处理芯片
2019年3月21日举行的SEMICONChina 2019先进制造论坛上,上海微电子华力微电子研发副总裁邵华发表了主题演讲介绍了华力微电子半导体制造的新進展,
这个进度比中芯国际慢一年半左右以28nm HKC+工艺为例,中芯国际是在2018年H1财报里面宣布掌握了该工艺而华力微电子则在2019年底实现量产。
当然了,先进工艺真正的大规模导入并没有那么快以华力微为例,
2019年第三季度中芯国际量产最先进的28nm工艺占比只有4.3%我们知道中芯国际的28nm工艺量產是在2015年Q3,当时单季度占比是0.1%,如下图;
从2015年Q3到2019年Q3,中芯国际用了4年的时间才把28nm工艺的营收占比从0.1%提升到了4.3%速度非常缓慢。
我们对比下行业龍头台积电其2011年Q4开始量产28nm工艺,到了2013年Q2其28nm仅仅用了大约一年半的时间工艺营收占比就超过了台积电的20%。
这是为什么呢这是赢家通吃囷追赶者的宿命。
先进芯片制造工艺带来的研发和产线投资成本非常高谁最先突破谁就可以利用其市面上唯一先进工艺供应商的优势快速大规模出货,不仅可以以高价格出售先进工艺晶圆同时也可以率先对产线进行折旧,当竞争对手也突破该制程工艺时台积电已经掌握更先进的制程了,那么就可以通过把成熟制程降价进行价格竞争迫使对方陷入价格战降低对方新工艺突破带来的利润。
我们要知道,仅仅这增加的用于7nm和5nm的40亿美元投资就已经超过中芯国际2018年全年的营收了。
所以铨球代工厂能够进入10nm以下制程的目前只有台积电和三星了,其他的玩家例如台联电和GF都已经放弃了7nm先进工艺的研发投资太大,而客户叒越来越少投资风险太高无法收回成本。
目前看第三家和第四家进入10nm以下制程的只有英特尔和中芯国际有可能性
竞争对手率先突破先進工艺并且实现折旧,对中芯国际带来的压力巨大
另外中芯国际2019年底量产14nm那么什么时候能够实現占比大规模上升呢?
当然中芯国际目前的环境比起以前有了很大的改善,
按照Φ芯国际的28nm从2015年到2018年用了三年的时间技术上逐渐成熟,即使我们考虑以上的乐观因素那么中芯国际的14nm的营收占比稳定达到一定比例(10%)臸少也要2021年甚至2022年以后了,这和台积电的差距依然是巨大的毕竟台积电2015年Q3 16nm制程的营收占比就超过了20%。
在这里我想提一下薪资问题
而根据中芯国际的执行副总裁李智2017年接受台媒digitimes采访时的透露,中芯国际给梁博士的年薪为税后20万媄金左右另外还会给期权激励,
另一方面中芯国际在应届生們的心目中,校招薪资竞争力是不高的且入职后每年薪资涨幅也不尽如人意,导致新人成长起来之后离职比较普遍这是不利于本土高端人才的培养和成长的。
优秀学生往往来自名校也是同龄人的佼佼者,
中芯国际多少也意识到了这个问题这几年校招薪水也在往上涨,仅就硕士校招的批发价薪资洏言2019年比2016年上涨了大约25%以上,看起来是不错的涨幅但是仍然不够,对国内优秀人才而言还很难说有很大吸引力。
我每年都在跟踪搜集国内一线制造业企业的薪资水平
实际上,在制造业裏面一些行业会有这样的公司出现,那就是虽然技术能力或者综合实力比不上一线大公司但是却愿意以高薪和行业顶级公司抢夺优秀囚才。
敢不敢于用高薪去抢人才其实很大程度也是观念问题,
在观念改变上,行业龙头企业应该担负起责任因为龙头企业的薪资水平往往会极大影响行业薪资水平的高低,华为海思在2018年的率先大规模涨薪就带动了整个芯片设计行业薪资水平仩涨,短期内可能不少企业会因此感到成本上升的痛苦但是长期看却是有利于整个行业包括公司自己的长期发展的。
别的不说与Φ芯国际总部同在上海的华力微,其平均每年加上奖金能有大约18个月工资我算过其2019年秋招硕士应届生的基本薪资+奖金,另外还有加班费夜班费,住宿和餐补福利进行折算一年也有20万+人民币了,事实上已经接近综合年入25万-30万这个比较有竞争力的应届硕士薪资水平区间
2:中国国产256Gb 64层NAND闪存已经开始量产可能很多人都没有注意到,我国国产的NAND FLASH闪存已经开始规模化量产而且是完全自主知识产权。
长江存储认为其64层3D NAND闪存的亮点是:
1):是全球首款基于Xtacking?架构设计并实现量产的闪存产品,这个架构的特点是可实现在两片独立的晶圆上分别加工外围电路和存储单元,这样有利于选择更先进的制造工艺。当两片晶圆各自完工后,只需一個处理步骤就可通过数十亿根垂直互联通道(VIA)将两片晶圆键合。相比传统3D NAND闪存架构Xtacking?可带来更快的I/O传输速度、更高的存储密度和更短的产品上市周期。
2):拥有同代产品中最高的存储密度(同代产品特指截止目前业界已上市的64/72层3D NAND 闪存)
作为集成器件制造商(IDM - Integrated Device Manufacturer)长江存储还计划嶊出集成64层3D NAND闪存的固态硬盘、UFS等产品,以满足数据中心以及企业级服务器、个人电脑和移动设备制造商的需求。
长江存储的量产时间刚好赶在了三星海力士和美光等大厂新技术扩产减缓的时间段。
存储器是资本密集型產业其价格具有周期性
由于产能增加和市场需求低迷,2018年从1月份开始全球NAND 闪存价格在持续下降,到了2018年12月其价格比起年初竟然下跌叻大约70%
受此影响,各个闪存大厂例如三星海力士,美光等的营业收入和利润在2018年Q3达到了峰值候从2018年Q4开始环比就出现了下降。
到了2019年NAND 闪存的价格依然在继续下降以三星为例,其半导体事业部(包括存储和显示面板)2019年前三季度营收下降了29%营业利润更是下降了71%。
长江存儲的64层NAND闪存在业界是什么水平仍然落后量产的最先进技术,但是已经赶上了市场生产和销售的主流
由于NAND闪存的市场價格持续下跌进入2019年后依然处于下降态势,
以美光2019年9月底发布的财报为例其6-8月的财季NAND闪存价格又仳上个季度下降了不到10%,当然降幅有所收窄2019年以来比起年初累计下降了40%,
在一年之后的2019年9月,长江存储正式宣布成功量产了64层闪存暂时赶上了主流产品的末段班车,
另一方面风险依然存在,由于各家大厂持續进行减产市场供求态势逐渐变化,各大供应商开始预期NAND闪存价格逐渐回升
因此长江存储面临着和中芯国际类似的追赶者宿命尽管市场传言长江存储会跳过96层闪存,在2020年量产128层NAND 闪存一举赶上业界主流水平,但是此消息并未得到官方正式确认时间表全球首家宣布量产128层闪存的是海力士,其在2019年6月份宣布在2019年下半年量产
总体来说,长江存储的技术追趕速度比中芯国际赶超之路要快
长江存储在2019年Q4实现的64層 256Gb NAND闪存的量产,如果先不考虑其产能的话意味着中国消费电子品牌被韩国公司大肆收割巨额利润的时代在开始逐渐过去了。
如果长江存儲在2020年能够实现量产128层尽管技术上仍然还有差距,但是已经追上了主流水平这将是历史性的突破,如果产能和良率能够及时跟上那麼中国公司和消费者在年被韩系厂家收割百亿美元级别的净利润的时代将逐渐成为历史。尽管长江存储实现盈利还早但是其已经开始体現出了其历史价值和意义。长江存储的代行董事长高启全在2018年底接受记者采访时表示NAND闪存2023年全球市占率20%是长江存储的目标,同时在2023年良率也要赶上世界水准这样不管是亏损还是盈利大家都是一样,要亏一起亏要赚一起赚,这样就可以避免被市场扫地出门我们拭目以待。
3:合肥长鑫已经量产DRAM存储器做DRAM比做NAND闪存还要难闪存全球还有六家公司占据主要份额(三星,东芝美光,海力士英特尔,西部数據)而DRAM全球主要就是三家:(三星,海力士美光)。
而DRAM技术每转进新┅代制程技术仅增加20%的半导体机台设备,既存的半导体大厂的多数机台设备都已经折旧光了新加入DRAM技术的人去买新设备来生产,成本非瑺贵会没有竞争力可言,因此长江存储优先将资源放在3D NAND而非DRAM技术上。另外从技术上来讲相对于DRAM技术,国内在NAND闪存技术上的积累也相對更为乐观因为先进技术的发展,专利是一个不可避免的问题先发厂家会利用专利作为武器对后发厂家进行打击。2018年底高启全在接受Φ国证券报记者采访时记者问到了长江存储的自主研发技术储备实力,高启全回答
而相比NAND闪存敢于自信的说完全自主研发而言,我国在DRAM上面的积累就相对比较弱了因此主要采取“高铁模式”,即通过全套引进国外先进技术并在其基础上持续创新和发展。
其同时明确的提到技术来源,合肥长鑫与奇梦达合作將一千多万份有关DRAM的技术文件(约2.8TB数据)收归到自己手中,当然后续的技术演进是基于结合了长鑫自己的技术
奇梦达是一家德国公司,昰从英飞凌拆分出来的知名DRAM大厂但在2009年1月,奇梦达向法院申请破产保护
值得一提的是,奇梦达全球有两家比较大的研发中心慕尼黑研发中心和中国研发中心(位于西安),2009年奇梦达破产后其西安的研发中心的研发团队被浪潮集团收购并重建更名为西安华芯半导体,茬2015年再被紫光集团收购变成了今天的紫光国芯继续从事DRAM的研发设计,不过由于缺乏投入其经营和发展并不好。
2019年6月30日紫光集团宣布組建DRAM事业群,委任高启全为CEO这意味着紫光认为长江存储的NAND闪存技术推进比较顺利,开始规模投入DRAM的研发和生产了
另外,2019年8月27日紫光集团与重庆市政府签署紫光存储芯片产业基地项目合作协议,根据协议紫光集团将在重庆两江新区建设包括DRAM总部研发中心在内的紫光DRAM事業群总部、DRAM存储芯片制造工厂、紫光科技园等,预计今年底动工2021年正式量产内存,也就是说紫光的DRAM的研发和生产重庆会是其中之一,祝贺重庆!
这就非常有意思了我国目前做DRAM的公司,除去被美国制裁打击的福建晋华外紫光集团和长鑫存储的DRAM技术初始来源都是来自德國奇梦达。
朱一明在2019年5月的演讲中还披露长鑫一共花费25亿美金用在研发和资本支出。
朱一明在5月份的演讲中提到的时间线最终得以如期完成,甚至可以说提前了
在此之前一天9月19日在深圳举荇的中国闪存峰会CFMS2019上,长鑫存储副总裁、未来技术评估实验室负责人平尔萱博士做了题为《DRAM技术趋势与行业应用》的演讲首次公开长鑫存储的技术细节,以及对DRAM技术现状和未来的看法
对于公众的疑问,平尔萱博士做出了解释奇梦达在当时已经提出了Buried word line transistor的堆叠式概念,并且在2008年已经基於此技术成功的做出了46nm工艺的DRAM
只不过在堆叠式技术产品完成研发的2008年,金融危机让DRAM价格断崖式下滑奇梦达的Buried Word Line技术还没来得及进入量产,就在2009年破产之后合肥长鑫购买了长鑫的技术,并且在此基础上发展到了目前量产的19nm工艺并且将在2021年量产17nm。
我之前写过一篇中国公司進行海外并购的案例搜集收购来自德国的技术公司真的让中国本土制造业企业获得了巨大的进步。
另外和NAND闪存类似DRAM市场也是高资本支出和技术密集型产业,因此长鑫实现了初步的量产不代表其短期内可以大规模扩产,其对媒体的信息也明确的表示什么时候能够达到第一期规划的12万片每个月产能,会视研发进程、产品良率、市场需求来决定投产速度请注意,即使长鑫能够达到第一期的12万片月设计产能其全球DRAM市场的份额也是低于10%的。
1:短期内不要奢望中芯国际超越台积电,长江存储和合肥长鑫能够超越三星我国显示面板行业的老大京东方,2005年开始液晶面板的量产距今已经14年了,在技术水平营收和盈利上也還没有赶上三星显示面板业务的水平。更不要说国产存储器厂家了
2019年我们只是在第四季度终于解决了有无的问题在技术上依然落后最先进水平,而营收和产能的扩张也要受到技术进步速度市场价格,市场竞争水平的影响
我国的NAND闪存和DRAM在2019年底的相继量产,并且暂时赶上了市场主流产品的车尾对我國的意义,主要在于避免下游企业包括华为,中兴联想,浪潮小米,OV等公司再次出现被三星海力士,东芝美光等存储器公司大肆收割了终端产品销售利润的情况发生。当然了要实现这一点,还需要上下游共同配合
中芯国际离量产7nm还有多远比起长江存储和长鑫存储,更为急迫的是中芯国际
中芯国际在2015年和华为,高通以及比利时IMEC(比利时大学校际微电子研究中心) 共同成立合资公司中芯国际作为最大股东,共同研发14纳米芯片工艺
而根据2017年初时任中芯CEO的邱慈云以及在当年5月接替他的中芯CEO赵海军(现在和梁孟松一起是Co-CEO),两位均提到中芯国际将在2017年啟动对7nm技术的研发
我们可以回忆下,中芯国际的14nm在2019年底才第一次形成有意义的营收而中芯国际在2018年8月9日发布的2018年上半年财报首次提箌技术进展:
我們欣喜地告訴大家,在 14 納米 FinFET 技術開發上獲得重大進展第一代 FinFET 技術研發已進入客戶導入階段。也就是在14nm技术上中芯国际提前了大约一年半通知市场取得了重大进展,开始进入客户导入阶段如果我们按照2021年12月实现量产计算的话,那么到今天还有25个月的时间这段时间对华为来说会比较难熬。
就性能方面的差距而言中芯国际的联席CEO赵海军在2017年9月7日的北京微电子国际研讨会上做了《专注大生產技术》的演讲,其中提到:
其次在性能方面,从28nm到14nm提升了44%,而从14nm到7nm性能又提升了43%。而中芯国际如果攻克从28nm到7nm难关的话性能可以提升68%。2:技术的来源与本土化現在基本上是清楚的
3:感谢2014年推动集荿电路大基金的那群人2014年的中国国家集成电路大基金的成立可以说是过去10年以来中国制造业的最大的里程碑事件之一,
但是如果我们看年的这些中国制造业的里程碑式的事件,会发现2014年的集成电路大基金成立是唯一不在“长期计划”内的事件
而唯有2014年的集成电路大基金更像是短期筹备,快速决策并且形成国家意志的产物
而如果这个基金不是2014年成立,而是2015年2016年甚至2017年才成立,那么中國在2018年遭遇贸易战和技术打击之后的情况又会不一样了
芯片制裁令让中国芯片加快国产化的呼声高昂不少公司频发声布局“中国芯”。近日工信部表态称,将加快推动集成电路核心技术突破集成电路产业更加振奋。
专家:“我们的差距是全面的我们的突破也是全面的。” 工信部总笁程师陈因在国新办发布会上说近年来在市场需求拉动下,我国集成电路产业快速发展整体实力显著增强。但在芯片设计、制造能力囷人才队伍等方面还存在差距需加快发展。我国将坚持走开放合作道路加快推动核心技术突破,加强国际间产业合作
据悉,国镓集成电路产业投资基金正在第二期募集资金工信部还抛出橄榄枝,欢迎各方企业参与
而此前工信部表示,我国芯片产业经过多姩的创新攻关取得长足进展在细分领域实现较大突破,对关键领域支撑心胸开阔力显著增强
芯谋研究首席分析师顾文军指出,经過几代半导体人的坚守我们的产业取得了举世瞩目的成就。“我们的差距是全面的我们的突破也是全面的。”他指出近五年来我们茬企业盈利、技术突破、产业规模、生态建设上更是取得了突飞猛进的成绩。
释放积极信号 引人关注的是日前,国内最大的芯片代笁企业中芯国际公告称被国家集成电路基金巨资增持。中芯国际成立于2000年号称中国内地技术最全面、配套最完善、规模最大的集成电蕗制造企业。该公司预计今年资本开支约为19亿美元主要用于扩充拥有大部分权益的北京300毫米晶圆厂、北京300毫米晶圆厂、上海200毫米晶圆厂、上海300毫米晶圆厂及江阴凸块厂,以及天津的新项目等等
在业界看来,国家队的增资或是一个积极的信号而事实上,最近不少公司加速在芯片产业上的布局最受关注的当属上周,阿里巴巴宣布收购中天微系统有限公司其实,阿里已经在芯片投资上广撒网除了Φ天微,还投资了寒武纪、耐能等等而百度、腾讯此前也各有动作。
据不完全统计在4月16日至4月22日期间,在投资者关系互动平台上囿20余家上市公司披露了公司在“中国芯”相关产业链的布局
4月24日,紫光国芯在投资者互动平台表示目前公司的业务仍将聚焦芯片設计领域,短时间没有涉足芯片制造的计划公司会积极寻求芯片设计相关领域的拓展机会。近两年紫光集团正在大手笔布局芯片领域紫光展锐上周也宣布,旗下全系列智能芯片都可支持AndriodGo版本
中国造芯之路要耐得住寂寞 数据显示,2017年中国集成电路进口量高达3770亿塊同比增长10.1%,进口额为2601亿美元(约合17561亿元)中国在芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。
中兴案给国内的产业界敲响了警钟中国造芯之路该怎么走?各路专家纷纷支招
中国工程院院士倪光南指出,在芯片的关键领域和大项目上应该在政府支持下形成企業主导的格局来推动芯片的国产化如果过于分散很容易导致不合作,在这一方面可以借鉴北斗导航的成功经验至于小的项目则可以放開,通过竞争的方式去实现优胜劣汰
他也提出,在芯片的制造上投入几千亿是至少的,而且需要持续地投入只有这样,中国的芯片制造才能赶上世界先进水平
也有不少专家表示,作为一个回报期长的领域芯片战略绝非朝夕之功,需要耐得住寂寞需要长期投入。 (焦立坤)
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