半导体产业变局中的现实困境与可能出路

在2018年至2023年这五年当中，半导体产业发生了剧烈变化。

从全球来看，得益于AI大模型风潮与存储器降价，英伟达冲破近年英特尔与三星轮流坐庄的惯例，成为全球半导体企业新龙头，这是七十年集成电路产业第一次由芯片设计公司（Fabless）登顶全行业销售冠军，彰显了晶圆代工加设计相对传统整合制造（IDM）的优越性。

虽然专业化分工与全球化合作是半导体行业长期持续发展的主要动力之一，但全球化合作在这五年间受到严重影响，美国政府连续出台政策以限制中国相关产业发展，强力改变了半导体产业原有发展轨迹，技术封锁与应对政策风险而布局的重复产能建设成为影响产业长期发展的隐患。

受疫情和地缘冲突风险意识加强诱发的囤货行为，引发全行业缺货，半导体产业在2020年迎来一次历史级繁荣，景气高度和持续长度都创出历史记录，但产业规律仍然在起作用，自2022年开始，产业进入下行期，去库存成为多数公司主要面对的问题。

从国内来看，这五年先是狂飙突进，遍地开花，最近这两年又开始逐渐理性。政策支持加上前期市场红火，半导体圈外资本疯狂涌入，新公司不断涌现，但最终也是产业规律起了作用，半导体行业投入大、回报周期长的特点，让资本变现不像互联网行业那么容易，部分在高点进入的资本已经被套住，而随着市场进入下行周期，半导体投融资日趋冷淡，尤其是芯片设计业。当然，面对不断加大的外部限制力度，中国半导体的韧性还是体现了出来，晶圆制造技术的安全可控程度大幅提升，设备与材料领域出现了突破机会，并被资本关注，不过随着本土晶圆制造产业链的逐渐成熟，半导体设备与材料领域的新机会也在减少。

旧的产业格局被打破，新的产业格局还在演进中。当下，产业人士对产业发展问题多有分析和思考，寻找产业与企业可持续发展的路径与动力。近日，上海交大行业研究院半导体行业研究团队与探索科技（ID:techsugar）举办了“变局中的半导体行业发展研讨沙龙”，多位产业嘉宾就半导体产业发展，分享了对产业的观察与洞见。我们结合自己对产业的观察，整理了以下观点与思路，以期业界更深入的思考。

芯片设计业现状与发展思路

芯片设计业主要问题还是本土企业集中在中低端，缺少有能力做出高端产品的企业，缺少有国际影响力的企业。在很多细分方向上，往往是几十家上百家企业竞争，产品同质化严重，价格战惨烈，而在国计民生需要的重点产品方向上又体现出差异化与创新不足，没有实力与勇气去与国外公司竞争。

虽然业内人士普遍认为现在设计公司数量太多了，但想整合也没那么容易。地方政府补贴让一些陷入困境的公司还能挣扎，而这些公司的主要人员由于有利可图，也没有动力推进自己公司被合并。除了企业的上述思维方式阻碍了兼并重组，在实际操作中，还存在技术互补标的少的困难。

芯片设计业极度分散的力量很难跟上当前芯片设计技术更新迭代的节奏，也不能对整机厂商的要求做出及时的响应。要改变当前设计业散乱弱小的现实，就需要在政策上推进企业之间的兼并重组。

当然，业界对于是否需要加速兼并重组有不同观点，低价就是竞争力、“卷起来”、“把芯片做成白菜价”的观点，在业界也有很多人认同。

芯片制造现状与发展思路

晶圆制造是当前业界非常关注的产业环节，特别是先进工艺领域，由于受到技术限制，发展进度颇受瞩目。当前，28纳米以上的制程节点，其工艺性能、良率、成本均已经通过商业化运营考验，设备与材料的供应安全也相对有保障，但28纳米以下的先进工艺，在良率、产线运行可靠性和稳定性以及成本控制方面仍有较大提升空间，特别是5纳米及以下先进制程，受到半导体设备进口限制的制约，技术研发困难，产线建设短期内难以突破。

虽然28纳米以下先进晶圆制造在技术上实现了局部突破，但是尚未具备真正的竞争力，从技术可实现到商业化应用还有很长一段路要走。业内专家表示：“我们就是闷着头去做快速迭代，就是继续去磨。一定要做到极致，把质量做到极致，把可靠性做到极致，把成本也要做到极致，在市场上有真正的竞争力，这样才是真正的突破。”

半导体设备与材料的现状与发展思路

2022年美国10月7日的新出口审查政策出台以后，对国内新产线建设和产线设备维护带来很大挑战，因而晶圆制造企业对半导体设备的国产化要求也更为迫切。

近几年，半导体设备企业快速发展，国产化进程加快。除DUV光刻机外，国产机台今年在新产线建设中采用率增加到40%以上，对新产线建设提供有力支撑。但由于机台刚进入产线，缺少大规模量产考验，在可靠性等方面还存在一些问题，需要不断改进。目前，28纳米产线的国产化设备比例还比较小。而40纳米以上产线，国产化设备的可靠性也需要经历考验。

设备国产化下一个阶段要解决的问题，主要是核心技术与核心零部件国产化，要保证设备国产化的供应链安全可靠，考核国产设备与实际需求能匹配到什么程度。

与设备相比，半导体制造中用到的材料国产化紧迫程度更甚。因为材料有保质期，多数不能长期存储，因而无法像设备一样根据产能建设预期来“囤货”。而部分半导体材料由于市场规模小，企业没有动力去做，例如光刻胶容器，全球只有日本一个小企业供应，如果现在有企业切入这个市场，只靠做这个产品就难以维系企业生存。专家表示：“很多东西不是做不出，而是没法做，产业很现实。”

与之前相比，在境外对半导体设备出口管制情况下，国内产线对国产设备与材料的验证与使用情况，已经有了不少改善。加快半导体设备与材料的国产化进程，也是大家的共识。但对于上述小众材料和设备的研制生产，可能还需要政策性指引。

EDA现状与发展思路

五年来本土EDA市场发展迅速，但也存在明显短板。最大的短板是本土EDA目前还没有全流程工具，大部分以点工具为主，做到局部全流程的企业屈指可数，没有全流程工具，在做点工具替换时就比较困难。另外一个问题是使用习惯和信任度，本土EDA企业经常遇到客户老板想换本土工具但被工程师抵制的情况，因为EDA工具直接影响开发效率和结果，工程师不愿意负担采用新EDA供应商导致项目失败的责任。

与本土设备、材料企业类似，EDA也缺少试错空间。

不过情况也在改善，本土晶圆制造企业在有意识构建国产工具流程，而国际垄断巨头因为市场地位，已经缺少创新驱动力，而部分EDA客户愿意为工具的创新点来付费。