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芯思想 | 美国人眼中的全球半导体竞争

2017/02/01
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东亚

直到上世纪 70 年代,美国企业一直主导全球半导体生产。上世纪 80 年代,当日本占据全球绝大部分动态随机存储器市场时,美国政府声称,日本企业取得这个位置是由于日本政府对其国内市场的保护扼制了美国半导体在日本的销售。美国政府采取多方措施应对这一趋势,包括寻求双边协议为美国半导体打开日本市场,为研究联盟提供联邦资助以支持美国在该领域的技术竞争力。这些努力产生了 1986 年的美日半导体协议和 1987 年的 SEMATECH(简称半导体制造技术)成立。

自 20 世纪 90 年代初以来,日本在全球半导体市场的份额已经大幅下降。几家日本晶圆厂已经关闭,一些生产商也已破产。2015 年,仅有三家日本芯片制造商,东芝瑞萨电子和索尼,位于全球营收排名 20 大生产商之列。

日本企业的市场地位下降,使得东亚其他地区的公司成为全球突出的供应商,主要是在动态随机存储器市场。

当前,韩国三星电子和 SK 海力士是全球第二和第三大半导体公司。据工业统计门户网站 Statistica 的数据,2015 年底,三星占全球动态随机存储器市场的 46.4%,SK 海力士 27.9%,美光 18.9%。韩国半导体产业的增长一直以来都离不开政府的资金资助和财阀的金融支持,财阀即是由家族控制的工业集团。财阀在韩国的经济中发挥了核心作用。

中国台湾已在半导体代工制造中占据世界领先的地位。中国台湾半导体代工业是由两家制造商主导,中国台湾积体电路制造公司(TSMC)和联华电子公司(UMC)。这两家尽管都是私营企业,但都是直接由中国台湾当局在上世纪 80 年代通过各种补助、低利率贷款和其他补贴的方式进行资助从而建立的。

中国

2014 年,中国占比全球集成电路消费额接近 57%[。但国家在半导体生产中发挥的作用有限。美国东西方中心(国会组建的无党派研究机构)2014 年的研究报告表明,用于中国电子制造的半导体产品高达 80%需要进口。

据普华永道针对中国半导体产业的分析,2014 年中国半导体厂商占比全球半导体营收的 13.4%,2013 年是 12.0%,2013 年是 11.6%;统计包括中国本土企业和跨国半导体公司。2014 年,中国半导体产业营收增长至 773 亿美元,2013 年为 405 亿美元,2012 年为 342 亿美元。

目前,非中国半导体公司主导中国市场。美国东西方中心的 Dieter Ernst 指出,“中国国内半导体制造(即晶圆制造)技术和能力不能满足国家的集成电路设计需求”。相同的报告指出中国的晶圆制造厂“使用的是旧的技术和设备,反映出中国的重点在发光二极管(LED)和其他不需要先进半导体的应用上”。同样,经过对中国集成电路市场分析,市场研究公司 IBISWorld 发现许多中国芯片是“低端”的。

如表 1 所示,2015 年,全球范围内运营的 94 个先进 300mm 晶圆工厂中只有 9 个位于中国。其中,三个工厂是由外国公司拥有:英特尔、三星和海力士。此外,台积电宣称将在中国建造一个 300mm 晶圆工厂。


表 1 全球 300mm 半导体晶圆厂的数量

数据来源:SEMI 全球晶圆厂预测,2016.4.

 

 

2014 年 6 月,中国中央政府发表了一项雄心勃勃的规划——《国家集成电路产业发展推进纲要》,“到 2030 年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展”。文件包括支持积极的发展战略措施,设定目标 2025 年前实现国内生产满足 70%的中国半导体需求。

据麦肯锡公司分析,为了降低中国对进口芯片的依赖,中国政府计划投资 1000 亿 -1500 亿美元发展半导体产业。中国政府计划将中国本土芯片制造商打造成全球主要竞争者,例如中芯国际集成电路制造有限公司(在中国拥有 3 座 300mm 晶圆厂)、上海华力微电子公司和武汉新芯集成电路制造有限公司。

过去,中国政府付出举国培养国家冠军的努力也未能实现预期成果。中国在半导体先进生产中面临着重大的障碍。中国台湾、韩国和美国的出口管制和其他政策壁垒抑制或禁止向中国企业转让最新技术。例如,2015 年,美国禁止向中国销售先进微处理器,担心中国将其应用于超级计算机。极其复杂的先进半导体芯片要求高端制造技术,而且相关的小生产商可能缺乏经济规模来降低产品成本。

为了紧跟中国集成电路发展规划,几家中国公司一直在寻求收购外国公司。2015 年,清华紫光集团——中国国有企业,提出以 230 亿美元收购美光。经过媒体对此收购案的多次报道,一些美国国会议员提请财政部部长雅各伯·卢(Jacob Lew)注意:此次收购存在潜在的国家安全问题,并担忧中国国有企业对美国主要电脑存储器芯片制造公司的收购造成负面的经济影响。收购最终没有实现。此外,清华一直寻求收购三家中国台湾芯片封装企业,据说还瞄准了 SK 海力士。2016 年,政府支持的中国投资者放弃收购美国最早的半导体制造商——仙童半导体,同时,清华下属企业终止购买硬盘制造商——西部数据公司 15%的股份。

涉及中国买家的收购交易是否都会面临美国外国投资委员会的反对,目前还不确定。机构委员会负责审查那些可能导致外国人控制美国企业的交易,以判断其对国家安全的潜在影响。

欧洲

欧洲半导体产业包括意法半导体(1986 年,意大利 SGS 微电子和法国汤姆逊半导体合并而来)、英飞凌(1999 年,从西门子的半导体业务剥离出来)和恩智浦半导体(2006 年,由飞利浦创立)。这三家欧洲公司进入了 2015 年世界前 20 大营收半导体公司之列。以 300mm 晶圆先进制造产能计算,2015 年欧洲占产能的 3%(见表 2)。总部设在欧洲的半导体公司往往专注于特定市场,如汽车电子工业电子。根据欧洲委员会的 2013 年信息,欧洲占全球汽车电子产品生产的 50%和全球工业电子生产的 35%[。委员会还表示,欧洲在能源应用电子产品制造中占据优势(占全球市场的约 40%),并在移动通信的电子设计方面也是如此。根据 WSTS 统计,2015 年,全球半导体销售额 3350 亿美元,总部设在欧洲的半导体企业贡献了约 340 亿美元的销售额。

 


表 2 全球晶圆产能

 

2013 年 5 月,欧洲委员会宣布了一项倡议支持欧洲半导体产业。倡议规划:2014 年 -2020 年,将欧洲在全球半导体制造业的份额至少提高至 20%,十年内通过公共和私营基金为研发提供 110 亿美元(100 亿欧元)经费,并希望以此来带动约 1130 亿美元(1000 亿欧元)的制造业投资。倡议要求各种措施多管齐下,包括使有资格的企业更容易获得融资;统筹欧盟、国家、和地方的补贴建设规模更大的项目;以及改进工人培训。

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“芯思想semi-news”微信公众号主笔。非211非985非半导体专业非电子专业毕业,混迹半导体产业圈20余载,熟悉产业链各环节情况,创办过半导体专业网站,参与中国第一家IC设计专业孵化器的运营,担任《全球半导体晶圆制造业版图》一书主编,现供职于北京时代民芯科技有限公司发展计划部。邮箱:zhao_vincent@126.com;微信号:门中马/zhaoyuanchuang