全球集成电路产业:创新与变化并存

2008-01-29 15:14:52 来源:中国电子网
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集成电路产业是一门充满创新和变数的产业。从1958年第一块集成电路诞生以来,半个世纪的历程演绎了令人兴奋不已的快速进步。这既是一个世人惊羡钟爱的产业,又是一个使人呕心沥血不断面对创新和变数的产业。

  规模迅速扩大竞争愈加激烈

  全球产业规模2007年将达到2571美元

  各国政府对IC产业无不倾尽全力

  产业规模迅速扩大。1985年到1999年15年间,全球半导体产业销售额的年均增长率达到16.2%。2000年以来,整个产业开始步入一个平稳增长的时期,1999年到2006年7年间,其年均增幅为7.5%。到2006年,全球半导体产业规模已经达到2477亿美元,预计2007年产业规模将至2571亿美元。

  工艺进步疾步如飞。技术进步是推动半导体产业不断发展的主要动力之一,工艺技术持续快速发展,带动了芯片集成度持续迅速的提高,单元电路成本呈指数式降低。目前,世界集成电路主流工艺为90nm。存储器主流制造技术已经达到70nm,CPU制造技术已经达到65nm。在全球近600条集成电路生产制造线中,产能主要分布在8英寸和12英寸生产线,2007年底8英寸线近190条,12英寸线约60条。球栅阵列封装、芯片级封装、裸芯片封装以及系统级封装(SiP)等各种新封装形式从另一侧面提升了技术水平。

  产品内涵日趋复杂。1971年第一款4004CPU问世时,芯片上的晶体管数量为2300只,到2007年酷睿二4核CPU推出时,晶体管数量已达8亿只,数量增加了近40万倍。DRAM已经由最初的SDRAM发展到DDRIII,容量也由最初的1K一路提升至2G。NAND、NOR型闪存正改变着人类传统的存储方式。铁电介质存储器、磁介质存储器以及聚合物存储器等众多非易失性存储器也开始得到不同程度的应用。在加工继续精细和对芯片I/O功能更高要求的推动下,集成电路产品朝向SoC、MCP、SiP等功能化演进。

  产业发展周期波动。全球集成电路产业一直保持周期性的上升与下降,人们称这种周期性的变化为"硅周期"。半导体行业从1973年到现在一共出现6次硅周期。供求关系的变化是硅周期存在的主要原因。全球经济状况也强烈影响着集成电路产业的周期变化。

  企业竞争愈演愈烈。20世纪60年代,世界十大半导体厂商由美国一统天下;70年代基本上被美国占据;80年代日本半导体的崛起,导致世界十大半导体厂商由日美两国平分;90年代世界十大半导体厂商开始出现多极化,由日本、美国、欧洲瓜分;近年来,全球半导体市场格局进一步多极化,2007年世界前二十大半导体厂商中,美国拥有7家,日本有6家,欧洲4家,亚太3家(含代工厂商)。

  各国政府高度重视。以集成电路为核心的信息产业已成为全球第一大产业,集成电路产业的渗透性、带动性、倍增效应明显,各国政府无一不对其倾尽全力。美国、欧盟、日本、韩国以及中国台湾地区纷纷把其定义为战略产业,在科研投入、政策支持等方面下足了气力。中国大陆、印度等发展中国家和地区,也加大了追赶的步伐。

  产业链演变细分与多元共存

  行业由"大而全"形式的产业演化成"专而精"的多个细分产业

  产业在分工细化的基础上,又展开新的融合和协作,形成一条龙服务

  集成电路产业从诞生至今的50年中,随着技术和市场的不断变化,经历了多次结构调整之后,已经逐渐由原来"大而全"形式的产业演化成目前"专而精"的多个细分子产业。在IDM公司继续发挥重大作用的基础上,IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面。即使在设计业自己内部慢慢地也出现了细分,如专门从事提供IP的设计服务公司,及第三方设计公司;制造业内部分为IDM制造与专业代工制造企业两种形式,且专业代工制造的地位、水平和比重日显突出。正是这些具有不同特征的细分子产业间相互作用、相互推动、相互制约,越来越影响着整个集成电路产业体系的发展。近年来,全球IC产业的发展也越来越显示出产业链细分和模式多元化的活力。

  近几年,由于受技术飞速发展、资金投入加大等因素影响,集成电路产业发展形态又发生了明显变化。产业在分工细化的基础上,又展开新的融合和协作,形成一条龙服务。合作创新是发展之路,目前合作研发费用共担,共担风险共享成果已成趋势。私募基金购买中小型IC企业屡见不鲜。在一个充满高风险的领域连续发起收购,至少反映出了全球半导体企业在上市融资之后在整合方面带来诸多不便,另一方面半导体企业获利虽已不如从前稳定,但经营好了还相当不错,才给私募基金带来机遇和诱惑。

  集成电路产业经历50年的历程,产业结构发生了剧烈的变化,至今仍在不断演变之中。推动集成电路产业结构变化的因素很多,包括技术因素、经济因素、政治因素等等,在这其中经济因素扮演的角色越来越重要。

  首先,是大力降低成本的要求。IC产业链既长又复杂,技术变化快,产业链条各环节的竞争激烈,企业不得不在产业链中准确地选择定位,在自己有特长的某个或某些环节发挥得淋漓尽致,否则难以降低成本提高规模效益,势必失去市场竞争力。因此,IC产业一直在演绎着产业链细化分工的进程。此外,企业还在克服IC产品线过长的问题上做足文章,尤其是美国企业调整得最快,使其IC产品的规模效益和价格竞争力得到迅速提升。由此也引发了日本企业对于所谓"专注"问题的重视和行动。此外,产业梯度转移的主要目的是为了降低成本,封装测试、中低端制造等环节从美、欧、日转向亚洲各地,产业分工越来越细化,企业越来越专注高端制造和产品设计。

  其次,是化解制造业投资风险与研发风险的要求。面对数十亿美元的建线费用与不断攀升的研发投入,合作成为一个主题,部分IDM厂商选择了Fab-lite或Fabless策略,采取Fablite的企业也不会轻易放弃先进制程的研发,为此他们与代工厂合作研制先进的工艺技术,并将生产制造部分委托给代工厂,以降低设备投资风险。

  再次,是适应产业链变化占领高增值环节的需要。设计环节已成为集成电路产业高增值环节,设计业的比重在逐步加大,成为重要增长点。

  第四,是基于世界贸易规则的考虑。各国通过反倾销、原产地规则等扶持本国的产业,吸引高端技术企业等。最后,是适应高速增长的市场规模的需要。

  从整个集成电路产品的发展来看,每当市场规模在一定程度上得到极大提高时,必然出现新的产业形态。

  进入新世纪,产业分工的力度不减,同时在细化分工的基础上实现更高层次的合作或融合。

  晶圆产能猛增亚太地位上升

  晶圆产能利用率整体保持在80%以上

  亚太地区增速为全球之最

  从产能来看,近几年全球集成电路晶圆产能快速增长。到2007年第三季度,其规模已达210.21万片/周(8英寸折算)。随着12英寸生产线的大量建成投产,8英寸晶圆产能在总产能中所占比例已经由2004年第一季度的66%下降到2007年第三季度的51.9%,但依然占主导地位。

  从产能的技术结构来看,0.16微米以下制程迅速增长,从2003年第一季度到2007年第三季度,0.16微米以下制程产能由24.8万片/周猛增至123.7万片/周,扩大了5倍,其在MOS生产线整体产能中所占份额也相应由2003年第一季度的21.7%增加至2007年第三季度的61.1%。

  从晶圆产能的厂商结构来看,Foundry与IDM厂商在总产能中所占比例总体上呈现Foundry产能逐年上升的趋势。2004年第一季度,Foundry在总产能中所占比例为13.6%,到2007年第三季度已经上升至19.8%。

  从产能利用率来看,近几年全球集成电路生产线的产能利用率整体保持在80%以上,其中2004年第二季度时曾高达95.4%。到2007年第三季度,其产能利用率为89.6%。0.16微米以下线宽工艺的产能利用率最高,平均达到96%,其中0.16至0.12微米线宽工艺的产能利用率平均达到94.2%,0.12微米以下线宽工艺的产能利用率达到96.1%。而0.2微米以上线宽工艺的产能平均利用率都在90%以下。

  从国家/地区产业格局来看,北美地区产业具备雄厚基础,综合实力全球领先;欧洲地区整体依托大型企业,中小企业相对发展滞后,但在全球产业的比重几乎保持恒定;日本竞争实力有所下降,企业意欲整合、寻求突破,已见成效;亚太地区增速仍为全球之最,产业地位日渐重要。

  从地区市场竞争格局来看,总体趋势是亚太地区所占份额快速上升,从2001年到2006年,亚太地区在全球半导体市场中所占的份额已经由28.7%上升至47%。美国、欧洲、日本三大国家/地区所占份额逐年减少。

 
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