?由一則新聞產生的對我國芯片產業(yè)未來的一些想法

來源/寧南山(ID:ningnanshan2017)

作者/寧南山

6月17日國內芯片股大漲，就是因為國內轉載了彭博社的一篇報道，說中國任命副總理劉鶴領導第三代半導體開發(fā)，它依賴于傳統(tǒng)硅以外的材料和設備，目前是一個沒有任何公司或國家占據(jù)主導地位的領域，并且中國為計劃預留了1萬億美元的政府資金，還說中國電子科技集團公司和中國鐵建的幾家子公司是支持這項努力的國家公司之一。另一家巨頭中國電子集團公司是第三代芯片開發(fā)的領導者之一。
這個我們可以去看英文原文，彭博社的鏈接如下：https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-06-17/xi-taps-top-lieutenant-to-lead-china-s-chip-battle-against-u-s。
英文原文是：“……h(huán)as beentapped to spearhead the development of so-called third-generation chipdevelopment and capabilities and is leading the formulation of a series offinancial and policy supports for the technology, according to people withknowledge of the matter.” It’s a nascentfield that relies on newer materials and gear beyond traditional silicon and iscurrently an arena where no company or nation yet dominates, offering Beijingone of its best chances to sidestep the hurdles slapped on its chipmakingindustry by the U.S. and its allies.（（劉鶴）已被指定帶頭發(fā)展第三代芯片開發(fā)和能力，并正在領導制定一系列對該技術的金融和政策支持，據(jù)知情人士透露。這是一個新興領域，依賴于傳統(tǒng)硅以外的更新材料和設備，目前是一個沒有任何公司或國家占據(jù)主導地位的領域，為北京提供了避開美國及其盟友對其芯片制造行業(yè)設置的障礙的最佳機會之一。）
The 69-year-oldvice premier, who has led the country’s technology reform task force since 2018, is also overseeing projects that could lead to breakthroughs intraditional chipmaking, including the development of China’s own chip designsoftware and extreme ultraviolet lithography machines.（這位69歲的副總理自2018年以來一直領導中國的科技體制改革工作，他也在監(jiān)督可能導致傳統(tǒng)芯片制造突破的項目，包括開發(fā)中國自己的芯片設計軟件和極紫外光刻機。）
About a trilliondollars of government funding have been set aside under the technologyinitiative, part of which will be used by central and local governments tojointly invest in a series of third-generation chip projects.（據(jù)知情人士透露，該技術計劃已預留約1萬億美元的政府資金，其中一部分將由中央和地方政府共同投資于一系列第三代芯片項目。）
當我看到這個1萬億美元的時候，直覺的反應是太多了，中國的軍費一年也才2000億美元啊。而且從本文來看，重點是說要發(fā)展第三代半導體，這就更有點不可思議了，因為第三代半導體其實是個細分市場。
洋人的媒體，優(yōu)點在于原創(chuàng)一手新聞多，勤于挖掘，但是專業(yè)性和真實性方面，了解越多越是發(fā)現(xiàn)未必就有以前覺得的那么有可信度，大家都是人嘛，難免會出問題。這不是彭博第一次在財經(jīng)新聞領域展現(xiàn)其非專業(yè)性了，這樣持續(xù)下去，彭博的財經(jīng)新聞就逐漸喪失信譽的。
看了英文原文，信息來源是“知情人士”。
說下目前的情況。
1）第三代半導體主要是GaN氮化鎵和SiC碳化硅，目前它們跟前兩代材料并不是替代關系，而是優(yōu)勢互補的關系。這跟汽車領域普遍認同電動汽車替代燃油汽車的大趨勢有所不同。在未來相當長時間里，全球半導體投資仍然會是硅半導體為主。第三代半導體我國當然會加大投入，但并不意味著可以就此繞過硅半導體產業(yè)鏈的國產化之路，而且就算是電動汽車，要想在市場上替代燃油汽車也得花幾十年時間，像特斯拉2003年就成立了，比亞迪推出第一輛電動汽車到現(xiàn)在也已經(jīng)十來年了。
2）第三代半導體目前最大的應用領域是光電子，其中LED芯片是最大市場，不過LED芯片雖然是半導體，但是用途是拿來發(fā)光的單一元件，并不是電路，和我們平時說的芯片（也就是“大規(guī)模集成電路”還是有區(qū)別），而且LED芯片主要是用藍寶石（三氧化二鋁）作為襯底，這和芯片主要使用硅襯底有所不同，因此一般不把LED芯片考慮進芯片市場里面。
第三代半導體主要應用領域，一個是電力電子領域，尤其是電動汽車的SiC功率半導體會快速增長，包括給電動汽車充電的充電樁，因此發(fā)展第三代半導體對于實現(xiàn)我國電動汽車產業(yè)安全非常重要。GaN在該領域的主要應用是快速充電，例如消費電子的快充芯片，小米和OPPO都推出了GaN的快充充電器。例如小米的65W氮化鎵充電器。一個就是射頻領域，其中5G****和軍事領域（雷達）是最大的兩個應用。
從應用領域看出來，跟硅半導體是分工協(xié)作的關系。
3）第三代半導體目前市場規(guī)模也并不大。就以電力電子領域為例子，這是SiC芯片的主要應用領域，GaN在該領域也有應用，例如前文提到的快充芯片。根據(jù)Yole和IHS的統(tǒng)計，在電力電子領域2019年GaN和SiC芯片市場規(guī)模合計也就是6億美元，預計2023-2024年增長到20億美元。再以電信****和軍事領域為例，Yole預計到2025年GaN射頻芯片市場規(guī)模也就是20億美元。
因此，即使存在1萬億美元這個說法，首先不會只是投入到第三代半導體，而是一定會加大投入到現(xiàn)在主流的硅半導體產業(yè)鏈研發(fā)和產能的擴張，畢竟現(xiàn)在國內芯片生產的產能還是太少了，已經(jīng)制約了我國芯片設計產業(yè)，以及電動汽車產業(yè)的發(fā)展。3月26日晚間，蔚來汽車就發(fā)了一個公告：由于半導體短缺，蔚來汽車決定從3月29日起暫停“江淮蔚來”合肥制造工廠的汽車生產活動5個工作日，可見芯片的短缺已經(jīng)影響到了我國電動汽車產業(yè)的發(fā)展。
其次不會只是政府資金，一定是政府+市場的投入。最后應該是未來10-20年是總投入之和，因為就按照10年計算，平均每年1000億美元也是非常驚人的投入了，想想美國由民主黨提出，在6月份參議院通過的加強美國芯片制造能力投資提案，也就是5年520億美元。
最后，我認為這個1萬億美元即使為真，也應該不是新增的投資，因為現(xiàn)在國家層面已經(jīng)有集成電路大基金了，一期已經(jīng)投資完畢，2019年二期已經(jīng)成立了，注冊資本2041.5億元，同時該基金還能撬動一兩倍甚至更多的地方政府和產業(yè)資本投入；另外國內A股大量半導體股****上市，大批公司市值暴漲，總市值也有幾萬億人民幣了；這還不算各種半導體初創(chuàng)公司獲得的風險投資。
國內半導體行業(yè)最大問題還真的不是缺錢的問題，而是組織整合和協(xié)調的問題，所以應該只是對未來累計投入金額的一個估計值，而不是再額外投1萬億美元。
這里我再強調下之前說過的觀點，國內半導體產業(yè)最大的問題是組織陣型調整，包括三個方面。
第一是核心產品的研發(fā)主體問題，也就是誰來負責做什么事的問題。最為核心的光刻機研發(fā)，目前是上海微電子負責總成。最先進工藝的開發(fā)，是由中芯國際負責，那么上海微電子+中芯國際的組合是否足夠強了？跟ASML+臺積電的組合比起來，是否在未來十年有趕超的希望？
我是覺得還不夠穩(wěn)，必須要多頭并進，像在電子設備領域，中國電科集團作為國家隊明顯實力就比上海微電子更強，實際上中國電科目前就是國產半導體生產設備供應商，其旗下的電科裝備就已經(jīng)實現(xiàn)了離子注入機的全譜系國產化，工藝節(jié)點已經(jīng)覆蓋到了28nm。下圖來自今年3月新華網(wǎng)的報道。

另外中國電科在今年2月份也交付了首臺300mmCMP（化學機械拋光機），該設備用于把晶圓表面平坦化，是集成電路制造的關鍵設備之一，該項目還獲得了“集團公司2020年十大科技進展”獎。
光刻機這個市場并不只有ASML一家，還有日本的佳能，尼康現(xiàn)在也還在正常生產和出貨，可見其市場是可以容下不只一家企業(yè)的。中國電科歷史上也有過光刻機研發(fā)的經(jīng)驗，因此光刻機領域完全可以以上海微電子+中國電科多頭并進的方式。實際上網(wǎng)上已經(jīng)有一些中國電科在開發(fā)光刻機的傳聞和報道，只不過尚未得到官方證實。
類似的還有集成電路制造的中芯國際+華虹的國產化產線搭建，采購國產設備搭建國產化產線，同時進行先進工藝的研發(fā)，肯定不能說只讓中芯國際一家來承擔，這是有風險的，肯定要多頭并進。
第二是研發(fā)資源整合的問題。其實作為目前最大瓶頸的芯片制造，除了負責半導體生產設備和材料研發(fā)的企業(yè)，以及負責芯片制造的中芯國際、華虹之外，其實國內還有很多研發(fā)資源，最大的兩塊一個是來自華為，一個是來自中科院這樣的國家科研機構。怎么樣進行整合，把這些研發(fā)資源充分的調動和利用起來，牽頭的主體是誰。
第三點是前沿技術和下一代顛覆性技術的研發(fā)。企業(yè)是盈利性組織，因此研發(fā)的更多是近幾年就能夠給企業(yè)帶來利潤的技術，因此在這個方面需要政府層面牽頭進行前沿性，戰(zhàn)略性技術的投資。在半導體方面也是如此，現(xiàn)在都在討論超越摩爾定律，等摩爾定律不斷到達盡頭之后，下一步半導體產業(yè)界往哪里走，這就需要進行提前布局和研究。
以上的組織層面調整，其實只要稍微留意各種新聞報道，就能知道國家層面已經(jīng)在著手處理這些問題了。為什么我一直認為，對中國來說突破半導體產業(yè)鏈自主化，并且在未來逐漸追趕領先水平只是時間問題，我有四個理由。
1）第一半導體產業(yè)都是確定性的技術。也就是這條路再難，前面已經(jīng)有人走過了，英特爾、三星、臺積電、ASML、應用材料、高通、德州儀器、Cadence等公司都在前面。不管別人把這條路描繪的多么難，多么恐怖，常見的宣傳就是“光刻機有10萬個零件”，實際上只要你堅持自己走下去，就會發(fā)現(xiàn)其實都是能走通的。
在這個產業(yè)，各種超越的故事其實多次上演了，半導體技術源自于美國，但是在后來的產業(yè)轉移中，韓國、日本、中國臺灣都各自在不同領域超過了美國取得了優(yōu)勢，你說中國大陸就不行，先不說超越，甚至說東西都做不出來，這是很讓人奇怪的，因為我們的經(jīng)濟體量是日韓臺加起來的2倍，而且增速還更快。
長江存儲和合肥長鑫都是很好的例子，2016年才開始啟動的項目，通過大規(guī)模的引進外部技術人才+本土研發(fā)，兩家都已經(jīng)在2019年開始量產了，到今年已經(jīng)具備一定的規(guī)模，成為全球存儲巨頭不可忽視的存在了，這說明是可以做出來的。
2021年2月8日，北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司《關于擬簽署框架采購協(xié)議及預計2021年度日常關聯(lián)交易額度的議案》，該公司今年對合肥長鑫的DRAM采購金額就將達到3億美元，大大高于2020年的5400萬美元，而長鑫不僅僅是對兆易創(chuàng)新有銷售，這說明長鑫的體量已經(jīng)不小了。

2）產業(yè)發(fā)展其實最重要的就是資金、人才和市場三項，而僅僅在短短兩三年里面，我國事實上已經(jīng)把資本和市場兩大問題解決了。因為2018年中興事件的影響，在市場方面，以前對國產化不屑一顧，沒有緊迫性和焦慮的國內廠家們，現(xiàn)在都紛紛給國產供應商大開綠燈了。在資金投入方面，這幾年中國資本市場，不管是廣大的股民，還是投資機構，還是國家，還是企業(yè)自身，人人都在投資半導體，一有風吹草動和利好股市就會大漲，事實上本文就是在討論本周半導體因為彭博社一則新聞就大漲的事情。
如果說在2018年之前，支撐我國半導體產業(yè)發(fā)展的，主要還是半導體企業(yè)本身，以及國家層面的集成電路大基金一期，以及用于支撐國產化的02專項提供的資金，那么2018年中興事件之后，所有人都覺醒過來，并且發(fā)現(xiàn)了里面巨大的商業(yè)機會。
在資金涌入和市場支持國產化的情況下，半導體產業(yè)已經(jīng)多少有點像一線城市的房地產業(yè)，企業(yè)業(yè)績“永遠漲”，你隨便拉一個半導體行業(yè)的企業(yè)出來，把2018-2020年三年的營業(yè)收入和利潤畫條線，全部都是向上的。
不僅如此，大量資本涌入半導體行業(yè)，也導致了該行業(yè)的薪資從2019年開始出現(xiàn)了猛漲，今年春季的校招已經(jīng)出現(xiàn)了有位于上海的芯片設計公司給本科生開出年薪40萬人民幣，即使能拿40萬的并不是一般本科生，但這在過去是不可想象的。而碩士畢業(yè)5年以上經(jīng)驗的芯片設計人才，年薪50-100萬已經(jīng)是正常價碼，資深高水平芯片設計專家年薪更可達到100萬人民幣以上。
第三點是人才，這個是難度最大的，因為人才和技術是關聯(lián)起來，最頂尖的技術都是由人開發(fā)出來的，而半導體行業(yè)的技術難度，決定了學習曲線需要較長的時間。中興事件和華為事件可以讓資本一夜間紛紛涌入半導體行業(yè)，也可以讓國內公司一夜之間紛紛轉變對國產供應商的態(tài)度，但是卻不能一夜之間讓我國就掌握半導體技術。
但如同本文的分析一樣，我國是具備五個研發(fā)人才來源的：半導體企業(yè)自身、中科院為首的國家級科研機構、華為、優(yōu)秀半導體專業(yè)應屆生、境外半導體高級人才。由于資金問題的解決，因此在境外高級人才引進，以及優(yōu)秀應屆生引進，以及企業(yè)自身挽留高級技術人才方面這幾年有了很大的改善。如果注意看國內半導體行業(yè)公司的財報，非常多都進行了股權激勵。
但是依然存在著兩個問題，一是研發(fā)資源整合的問題，如何把中科院和華為兩大國內研發(fā)隊伍的人才，投入到半導體產業(yè)鏈國產化的工作中來，這個盡管較少有公開報道，但是相信在過去的幾年已經(jīng)在協(xié)調了，尤其是華為，事關其生存，其沒有技術人員參與產線國產化工作的可能性為零。
二是薪酬差距的問題，目前說半導體行業(yè)的高薪，主要還是芯片設計行業(yè)，而芯片制造企業(yè)的薪資水平則明顯不如芯片設計，而偏偏芯片制造是我國目前的最大短版，以前我聽中芯國際的員工說過，他們天津廠的員工離職率相對上海、北京這些一線城市工廠離職率低不少，因為一線城市房價更高，而且外面的機會更多，很多人從制造廠跳槽到芯片設計公司，因為設計其實和工藝是緊密相關的，因此芯片設計公司也會招芯片廠的人。
目前國內芯片廠也在想辦法解決這個問題，5月19日晚間，中芯國際披露董事會決議公告，公告顯示，董事會審議通過《2021年科創(chuàng)板限制性股****激勵計劃（草案）》及其相關議案。此份股****激勵計劃擬授予的限制性股****總量不超過7565.04萬股，約占總股本的0.96%。其中，首次授予數(shù)量不超過6808.52萬股，約占總股本的0.86%；預留756.52萬股，約占總股本的0.10%。股****來源為公司向激勵對象定向發(fā)行的上交所科創(chuàng)板A股普通股。
符合激勵計劃授予條件的激勵對象，在滿足相應歸屬條件后，以授予價格分次獲得公司定向發(fā)行的A股普通股股****。首次授予部分限制性股****的授予價格為每股20元。以5月19日54.79元的收盤價計算，不算預留的756.52萬股，首次擬授予的6808.52萬股，價值37.304億元。減去20元/股的成本，差價部分約為23.687億元。
此次股****激勵計劃首次授予對象不超過4000人，約占公司2020年底員工總數(shù)17354人的23.05%。具體包括：董事、高級管理人員、核心技術人員、中高級業(yè)務管理人員和技術與業(yè)務骨干人員。以總差價23.687億元，及激勵對象4000人計算，人均可獲得“差價”59.22萬元，有助于提升員工薪資。
最后，不要相信那些因為技術難度大，中國公司就做不出來的言論，不管是其他行業(yè)的例子，兩彈一星，三代機，四代機，預警機，電磁彈射，盾構機，空間站，月球返回，第三代核電技術，5G通信設備…..還是半導體行業(yè)本身的歷史，日韓臺在各自領域對美國的超越，海思對高通的追趕，都很能說明問題。
但是也要對半導體產業(yè)發(fā)展的時間性有一個認識，難度與追趕的時間是成正比的，如果投人投錢，然后兩三年就趕上了，那說明這個行業(yè)門檻性就沒那么高，反之我們以后也很難在這個領域構筑起高門檻，這就不符合半導體產業(yè)的實際情況。就拿本文提到的存儲器來說，長江存儲和長江存儲從2016-2021年，五年的時間做到有一些規(guī)模，全球份額做到了1%以上，這就已經(jīng)是非?？斓乃俣攘恕?/span>
對我國的半導體產業(yè)而言，3-5年的短期內，現(xiàn)實的可實現(xiàn)的任務，是實現(xiàn)成熟制程工藝的去美化生產，以及保持每年大約20%甚至以上的增速，這樣差不多每四年能增長一倍，要想做到領先，還需要更長的時間。
總之，對我們普通人來講，國產半導體產業(yè)在實現(xiàn)成熟制程產線國產化的之前，都會處于“黃金年代”，因為自主化這個主題實在是太誘人了，實現(xiàn)了自主化，哪怕只是較低制程的自主化，都像是打通了任督二脈，以后的發(fā)展就會非常順利了，不僅如此，像下游的企業(yè)華為、中興被制裁的問題也就被解決了。
我國的軍工發(fā)展就是個典型例子，一旦擺脫了對仿制外國先進裝備的路徑依賴，并且克服了歐美的軍工技術裝備制裁封鎖影響，各種自主研發(fā)的先進裝備就開始大爆發(fā)了。
而在芯片產業(yè)成熟制程國產化之后，半導體產業(yè)將進入“白銀時代”，這個時候自主化的這個主題大大弱化了，取而代之的主題是追趕和先進技術國產替代，說實話，這個主題的吸引力還是相對弱一點，因為具備國產替代或者追趕全球領先水平的這個主題，在很多行業(yè)都有，不只是半導體行業(yè)獨有。
但是，由于半導體行業(yè)的高門檻特征，只要持續(xù)發(fā)展，就能夠帶來很高的收益，我國臺灣地區(qū)的股民，就是從投資股市里面的半導體公司，每年可以獲得豐厚的分紅回報，臺股中臺積電的股東人數(shù)就高達百萬人的規(guī)模，因此到時候半導體產業(yè)仍然會是“白銀時代”。