作者:丰宁

 

2022年的“上半场”已经过去,整个半导体产业在铆足力量不断向前,未来应该如何应对?

 

2022年短短上半年,无论是国内还是全球,半导体行业都迎来了拐点,全球供应链短缺也初步迎来曙光。国内半导体产业的市场格局、产能、需求与应用也发生了与去年相差较大的变化,半导体作为电子信息行业的上游极具基石和战略意义,全面发展的重要性可见一斑。

 

破而后立,晓喻新生,我们来细数一下2022年有哪些新生与变革。

 

汇聚新动能、开创新局面

 

“全员”造芯

 

2022年上半年,“造芯”的赛道是大家的。“缺芯”潮冲击国内芯片产业链的同时,也暴露了其“卡脖子”的弱点。不管是为了通过自研跳出缺芯困境还是瞄准了这一产业红利,“造芯”都不再是芯片公司的专场,手机、互联网、车企、家电等行业企业接连入局。

 

在今年的造芯进程中最有代表性的是电动汽车领域。由于近两年汽车芯片“荒”集中爆发,众多车企纷纷下场“造芯”。国内既有地平线、芯驰科技、奕行智能等专攻汽车芯片的新兴企业,也有直接切入芯片领域的汽车制造商,包括广汽、比亚迪等。产品既包括当前紧缺的MCU、IGBT,也包括了自动驾驶这类难度更高的芯片,其中部分车规级芯片已经量产“上车”,还有一些芯片产品已完成设计阶段,正在等待制造与车规级验证。

 

两年的努力终于在2022年上半年的汽车生产量中看到成果。根据中汽协数据显示,1~6月,国内乘用车产量为1043.4万辆,同比增长6%,结束了下降趋势。其中,6月国内乘用车产量为223.9万辆同比增长43.6%。

 

此外,在消费电子领域,根据DIGITIMES 发布的亚洲 IC 50强2022年排名显示,中国大陆已经有10家企业进入IC 50榜单,这也体现了大陆半导体企业整体竞争力的增强。这十家企业分别是:中芯国际(11)、长电(14)、韦尔半导体(17)、通富微电(23)、闻泰科技(27)、天水华天(32)、华虹半导体(35)、华润微电子(44)、兆易创新(46)。

 

Fab厂建设创历史新高

 

在产能紧张、需求旺盛的极限拉扯下,晶圆厂积极回应市场需求,加大资本投入和产能建设。

 

据统计,中国目前共有23座12英寸晶圆厂正在投入生产,总计月产能约为104.2万片,不过与总规划月产能156.5万片相比,这些晶圆厂的产能装载率仅达到66.58%,仍有较大扩产空间。为补足产能,预计未来五年中国还将新增25座12英寸晶圆厂,这些晶圆厂总规划月产能将超过160万片。截至2026年底,中国12英寸晶圆厂的总月产能将超过276.3万片,相比目前提高165.1%。

 

其中2022年投产的12英寸晶圆厂数量最多,年底将有6座顺利投产。不过,这6座中有2座晶圆厂在上海,其中1座因上海疫情而延迟至次年投产。

 

从数据来看,随着国内代工芯片企业的迅速发展,今年上半年,大陆的芯片产能高达1399亿颗,比2020年猛增了48.3%,在此基础上砍单了超过283亿颗进口芯片,五月当月的芯片产能更是直接打破了国产芯片单月产能的历史记录。另外,前不久SEMI公布的数据也称中国大陆将在8英寸产能方面领先,到2022年将占所有8英寸产能的21%。

 

虽然中国芯片的先进制程仍然受到限制,但是从全球芯片市场规模和需求量来看,28nm至14nm制程的工艺已经可以满足市面上90%左右的制造需求。而中企芯片制造厂商采用扬长避短的策略,发挥成熟工艺芯片优势,扩大产能规模也是明智之举。

 

Chiplet化繁为简

 

Chiplet作为先进封装技术的重要应用,可以降低微缩设计的复杂程度与设计成本,以电路分割的小芯片各自强化相应功能、制程技术、尺寸,最后整合在一起,成为工艺缩微接近极限和制造成本居高不下的另一条可实现性能升级的路径。在先进制程发展受限的情况下,被称为中国半导体产业突破口之一。

 

受限于不同架构、不同制造商生产的die之间的互连接口和协议的不同,设计者必须考虑到工艺制程、封装技术、系统集成、扩展等诸多复杂因素。同时还要满足不同领域、不同场景对信息传输速度、功耗等方面的要求,使得Chiplet的设计过程异常艰难。而解决这些问题的最大挑战就是缺少统一的互连标准协议。

 

因此今年3月,英特尔、AMD、Arm等科技巨头正式成立通用芯粒互连产业联盟(UCle),中国大陆的芯原、超摩科技等企业也加入其中。在国产Chiplet标准方面,即由中科院计算所、工信部电子四院和国内多个芯片厂商合作展开制定的《小芯片接口总线技术要求》,也正在紧锣密鼓的推进中,据悉,《小芯片接口总线技术要求》草案现已制订完毕,将在2022年底前完成技术验证和确定标准文本,并发布首个可用的Chiplet协议版本。

 

Chiplet能够帮助系统厂商通过差异化的定制芯片,来提升自己产品的竞争力。但与此同时,对本就竞争激烈的芯片设计赛道增加了更多压力,芯片公司的形态会变得更加多元化,不仅仅是Fabless和IDM,更加短小轻快的Chiplet供应商也有可能出现。因此,Chiplet在给国内芯片产业带来机遇的同时,也给行业带来了更多的盈利模式。

 

半导体设备和材料景气高涨

 

在整个半导体行业增速的背景下,设备是当前半导体产业逻辑最好的细分环节之一,根据SEMI发布的《年中总半导体设备预测报告》,预测设备制造商的半导体制造设备全球总销售额将在2022年达到创纪录的1175亿美元,比2021的1025亿美元增长14.7%。

 

近日多家半导体设备上市公司陆续发布2022年半年度业绩预告,盈利均实现大幅增长。芯片制造及封测的需求维持在高位,对半导体设备行业业绩拉动明显。同时,本土晶圆厂持续扩产,带动国内半导体设备需求持续旺盛。

 

根据半年度业绩报告显示,至纯科技上半年新增订单额已超过去年全年营收;中微公司订单额也与去年营收相当;新莱应材上半年预告归母净利润已接近去年全年水平,公司半导体业务在手订单饱满。另外,未预告业绩的公司中,多家订单需求也颇为乐观,例如:芯源微Q2新签订单依旧高速增长,前道产品已获士兰微、华润微等公司导入;华海清科的部分产品需求甚至“比公司自己测算更乐观”。而北方华创、盛美上海、拓荆科技等设备商,无一例外都明确表示,在手订单充足。

 

半导体材料方面,绝大多数公司尚未发布半年度业绩预告或订单情况,不过,从相关厂商的公告中,也能窥出些许向好趋势。鼎龙股份6日发布中报预告,预计上半年实现净利润1.77亿元-1.98亿元,同比增长93%-116%,接近去年全年净利润(2.14亿元);另外,安集科技自2020年Q4至今年Q1,已连续六个季度实现营收环比增长。公司日前透露,上半年公司销售未受疫情影响;同时,随着客户技术不断迭代升级,公司产品用量也将持续增长。

 

另外,以第三代半导体材料为基础的新兴技术正迅速崛起,以SiC、GAN宽禁带化合物为代表的第三代半导体材料凭借其高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能,展现巨大的市场前景,已成为全球半导体市场争夺的焦点。

 

面对新挑战,市场在变革

 

跨国企业撤资

 

最近,关于高科技外资工厂,撤离中国的消息,频繁见诸于报端。仅仅刚刚过半的2022年,就有恩智浦、德州仪器、美光、安森美等半导体企业迁移出中国。

 

今年1月,美光公司对外发布声明称,整个上海研发中心保持正常运转,但芯片设计团队将被解散,涉及到100多名员工。外界普遍认为,美光这一做法的目的在于防止技术外泄,提防中国公司掌握更多芯片设计的核心技术。

 

4月,汽车芯片大厂安森美半导体公司宣布由于疫情的封锁,业务开展和交付受到影响,被迫关闭位于上海的全球配送中心,并将相关业务迁往新加坡。

 

5月,德州仪器裁撤中国区的MCU研发团队,并将原MCU研发线迁往印度。原因有二:一方面是国产替代潮越来越热,市场份额受到挤压;另一方面则是由于近年来国内芯片人才的薪资水平水涨船高,成本支出不堪重负。

 

6月,由于市场变化导致需求减弱恩智浦选择放弃相关产品线,关闭中国区APS(Advanced Power System 先进电源系统)研发部门。

 

从表面来看,国外高科技企业生产线的迁出原因“错综复杂”,但明显可以看到的是,随着我国经济水平的高度发展,廉价劳动力的优势不再。近年来的供给侧改革、工业4.0体系升级等变化,使我国工业水平大幅提升。中国制造在客观上“挤压”了外企的生存空间。资本逐利,劳动密集型产业自然也会向劳动力成本更低的地方转移。

 

可以说,外资工厂的迁出既是优胜劣汰,也是中国工业发展、转型的必经之路。

 

转嫁成本带动涨价

 

在此轮“芯片荒”趋势下,随着制造厂商不断扩产,芯片制造的众多环节出现供不应求、订单积压等现象,进而导致报价全面喊涨。

 

今年4月,信越化学官网宣布在全球范围提高有机硅所有产品价格,涨价幅度为10%左右。随后半导体材料龙头企业昭和电工与日本硅晶圆大厂Sumco也表示预计将进一步提高价格。

 

另外,今年世界局势动荡,乌克兰问题也加剧了半导体产业链的危机,导致位于半导体产业上游的钯、镍、铝等原材料的价格飞涨。今年3月以来,钯、镍和铝的价格均已飙升至创纪录的高点。

 

从代工方面来看,去年8月台积电宣布涨价,无论是成熟工艺还是先进工艺,都上调了10%至20%的价格。而距离上一次涨价不足一年,台积电近日又做出了涨价的决定,表示将全面调涨晶圆代工价格,涨幅约6%,理由是迫在眉睫的通胀担忧、成本上升以及其大规模扩张计划,以帮助缓解全球供应紧缩。

 

中芯国际联席CEO赵海军在2022年Q1季度业绩说明会上也表示,由于各种原材料都在涨价,中芯国际不得已也在与客户协商调价。

 

可以看到,在上游原材料和设备价格上涨的情况下,各大代工企业为转嫁成本,价格自然也水涨船高。

 

产量过剩,进入资本寒冬

 

半导体行业具有周期特性,一般每几年就会经历一轮需求爆发、涨价、扩产、放产能、需求萎缩、过剩、价格下跌的周期。

 

晶圆代工业者表示,全球半导体晶圆代工或IDM产能将在2023年起,逐年进入供给高峰,目前市场对于产能过剩的疑虑正不断攀升中,纷纷怀疑届时需求能否支撑如此庞大规模的产能。即便现阶段市场需求普遍都要增加成熟制程产能,但缓不济急,成熟制程芯片几年后很有可能将供应过剩。

 

从市场来看,从今年4月开始,国内芯片的销量出现了显著下滑,国内上市的电子板块也出现了大幅调整。国内芯片设计和封测龙头公司汇顶科技和长电过去一年间股价腰斩。新上市的芯片公司股价破发的现象频发。因此有人推测全球半导体产业可能在近两年走入低谷。

 

而国内半导体行业的寒冬是否真的会到来还需静观市场变化,但我们还是需要做好准备,想好办法如何应对。

 

未来十年半导体如何发展?

 

对半导体业来说,未来十年是非常好的机会,主要原因是数字化转型背景将拉动半导体需求大幅成长。

 

当前中国在设备、材料、设计、制造等每个领域都处于追赶阶段,未有可比拟国际龙头的企业出现,所以打造属于中国龙头企业是首要任务。

 

在此基础上由于中国在封测、8英寸硅片等方面占据优势,且中国大陆的工厂制造成本更低、补贴更高,因此可以重点发展;智能汽车也是中国半导体市场的巨大机遇,车用设备的半导体含量不断增加给国产芯片带来了广阔的市场空间;先进封装和 Chiplet也是半导体产业的革命的重要一步,未来半导体产业继续向前推进的功劳将有很大一部分来自先进封装和 Chiplet;另外,半导体设备和材料在高端领域也有很多国产替代的机会,通过提升国产装备和材料在成熟产线的替代率或渗透率进一步打破技术垄断,实现自主可控,对国家和半导体产业链十分重要。

 

2022年的“上半场”已经过去,连续两年高歌猛进的集成电路产业正在回归理性。当下资本和市场的红利都在缩小,市场也应该走向抱团取暖,避免同质化竞争。未来十年,半导体还有很多机会,但创新依旧是一个难题,需要整个市场共同努力。