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在2023年12月，市場研究機(jī)構(gòu)Yole Group組織了一場網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展進(jìn)行了深入的探討。
Yole的分析師認(rèn)為，在過去的幾十年里，中國半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷了巨大的轉(zhuǎn)變，即便是在外部的打壓之下，也已經(jīng)成功從一個(gè)新生的參與者發(fā)展成為全球舞臺(tái)上強(qiáng)大的挑戰(zhàn)者。這一歷程可歸因于幾個(gè)關(guān)鍵因素，包括：先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)制造的進(jìn)步、不斷擴(kuò)大的存儲(chǔ)市場、碳化硅 (SiC)競賽以及對先進(jìn)封裝和制造設(shè)備的戰(zhàn)略投資。
芯智訊通過對該研討會(huì)的內(nèi)容進(jìn)行搜集、整理和補(bǔ)充后分享如下：
一、中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球地位
首先，從2022年全球半導(dǎo)體器件行業(yè)收入（5730億美元）來看，中國大陸的半導(dǎo)體器件廠商的收入在全球的占比僅為6%，如果將收入減去外購材料和組件的成本，僅看中國大陸廠商所帶來的附加值，占比僅只有4%。
從2022年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)占比來看：
在晶圓代工領(lǐng)域，中國大陸的市場份額為9%，中國臺(tái)灣占據(jù)了高達(dá)68%的份額，美國占比則為8%；
在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，中國大陸的市場份額僅2%，美國占據(jù)了45%的份額，日本占比27%，歐盟占比21%；
在半導(dǎo)體封測代工領(lǐng)域，中國大陸的占比相對較高，達(dá)到了28%，中國臺(tái)灣占比56%，美國占比9%；
在硅晶圓領(lǐng)域：中國大陸的占比低于1%，日本占據(jù)了高達(dá)77%的市場份額，歐盟占比7%，美國占比也是忽略不計(jì)；
在EDA及半導(dǎo)體IP領(lǐng)域：美國和歐盟分別占據(jù)了67%和13%的份額，其他國家和地區(qū)則被歸入了Other。
二、電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)助推國產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展
近年來，中國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，目前有超過20%的汽車都是基于純電動(dòng)平臺(tái)生產(chǎn)。這也帶動(dòng)了對于國產(chǎn)功率半導(dǎo)體器件的需求，推動(dòng)了電動(dòng)汽車急需的基于第三代半導(dǎo)體——碳化硅（SiC）的功率器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
根據(jù)Yelo的數(shù)據(jù)顯示，2023年全球SiC功率器件的市場規(guī)模將達(dá)到18億美元，相比2022年的11億美元大幅增長了62%。2022年全球SiC晶圓的出貨量超過了57萬片約當(dāng)6英寸晶圓。
從市場競爭格局來看，SiC器件市場主要由領(lǐng)先的IDM控制，在2022年全球的SiC功率器件市場，前六名廠商占據(jù)了86%的份額。他們正在全球范圍內(nèi)增加重要的能力，以確保未來幾年的領(lǐng)導(dǎo)地位。其中，意法半導(dǎo)體占據(jù)了32%的市場份額，英飛凌占據(jù)了17%的市場份額，Wolfspeed市場份額為14%。
需要指出的是，意法半導(dǎo)體和英飛凌的市場份額相比2021年都出現(xiàn)了下滑，這背后則是中國SiC功率器件廠商份額的快速增長。
在過去的兩年里，以中國廠商為代表的很多新進(jìn)入者在SiC器件市場上獲得了不少的份額（包括SK siltron css和中國制造商天科合達(dá)和山東天岳，合計(jì)拿到了5%的市場份額），預(yù)計(jì)在2023/24年產(chǎn)能釋放后，這一份額還會(huì)繼續(xù)增長。
比如，在碳化硅材料領(lǐng)域，中國有天科合達(dá)（TankeBlue）、山東天岳（SICC）、爍科晶體等；在器件設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域，有三安集團(tuán)、士蘭微、比亞迪半導(dǎo)體、國家電網(wǎng)、中車時(shí)代電氣等。在下游的應(yīng)用端，國產(chǎn)的電動(dòng)汽車廠商則是一大主力。
Yelo表示，中國企業(yè)在 SiC 晶圓層面的市場份額正在增加，未來五年計(jì)劃增加大量產(chǎn)能，目標(biāo)是到 2027 年占總產(chǎn)能的 40% 以上。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，近兩年來，中國大陸廠商對?SiC 的投資超過了15億美元，這將有助于在中國建立一個(gè)SiC端到端的國內(nèi)供應(yīng)鏈。
Yelo認(rèn)為，如果SiC產(chǎn)能不再是問題，那么成本、質(zhì)量和穩(wěn)定的供應(yīng)是贏得競爭的關(guān)鍵。在2020-2021年之前，溝槽結(jié)構(gòu)器件表現(xiàn)出最好的FoM，但在這之后，最新的平面技術(shù)也開始能夠與溝槽器件競爭。比如中國大陸的瞻芯電子和中國臺(tái)灣的安邦半導(dǎo)體的SiC器件都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。
在SiC模塊方面，中國的比亞迪和斯達(dá)半導(dǎo)體也是重要的玩家。
三、計(jì)算芯片市場：借助應(yīng)用端加速發(fā)展
隨著PC、智能手機(jī)、服務(wù)器以及汽車ADAS/AD市場對于計(jì)算力需求的不斷提升，計(jì)算級(jí)芯片市場也正在快速增長。
根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)顯示，2022年的全球計(jì)算芯片市場規(guī)模為1780億美元，預(yù)計(jì)到2028年將進(jìn)一步增長到2750億美元。其中，電信和供應(yīng)領(lǐng)域的計(jì)算芯片年復(fù)合增長率將達(dá)19%，而汽車領(lǐng)域的年復(fù)合增長率也高達(dá)10%。
從計(jì)算芯片的類型來看，APU市場的年復(fù)合增長率僅1%；CPU市場年復(fù)合增長率為7%；GPU市場的年復(fù)合增長率為16%；DPU市場的年復(fù)合增長率高達(dá)53%；AI ASIC市場的年復(fù)合增長率為38%；SoC FPGA市場的年復(fù)合增長率為12%；MCU市場的年復(fù)合增長率為5%。
Yole表示，先進(jìn)的計(jì)算芯片正在通過先進(jìn)的制程工藝節(jié)點(diǎn)提供令人難以置信的性能，以華為為代表的中國大陸廠商仍希望留在這一關(guān)鍵市場（比如華為Mate 60系列所搭載的麒麟芯片的回歸）。在未來接近1800億美元的計(jì)算芯片市場中，無論是消費(fèi)、汽車還是數(shù)據(jù)中心市場，中國廠商都在大力投資，以減少對外國半導(dǎo)體技術(shù)的依賴。
比如在汽車芯片市場，在APU方面，中國大陸廠商有海思、全志科技、瑞芯微、芯馳、芯擎、地平線等；在ADAS/AD方面，中國大陸廠商有海思；在ADAS VPU方面，中國大陸廠商有地平線、黑芝麻智能科技，在Hybrid MCU方面，中國大陸廠商有比亞迪。
從ADAS處理器的算力方面來看，英偉達(dá)居于前列，可以支持L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛。海思也是緊隨其后，可以支持L4及以上的自動(dòng)駕駛。
Yole認(rèn)為，在中國政府激勵(lì)政策的推動(dòng)下，中國的計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)在所有技術(shù)和市場上都在強(qiáng)勁發(fā)展。在不斷增長的國內(nèi)市場的推動(dòng)下，汽車處理器市場尤其充滿活力。在消費(fèi)和汽車行業(yè)，國內(nèi)供應(yīng)鏈也正在崛起。更先進(jìn)的國產(chǎn)處理器現(xiàn)也在被用于汽車。
雖然，先進(jìn)制程發(fā)展受到了一定的外部阻力，但是麒麟芯片的成功回歸的也反應(yīng)了中國芯片制造業(yè)仍在先進(jìn)制程上艱難前進(jìn)。此外，先進(jìn)封裝及Chiplet也是繼續(xù)推動(dòng)計(jì)算芯片性能繼續(xù)提升的新的途徑。
四、存儲(chǔ)芯片產(chǎn)業(yè)：需要另辟蹊徑
存儲(chǔ)芯片是全球半導(dǎo)體器件產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的一個(gè)重要品類，其占據(jù)了2022年全球半導(dǎo)體器件銷售額的23%，達(dá)到了1440億美元。
受2023年全球存儲(chǔ)芯片市場需求下滑影響，Yole預(yù)計(jì)，2023年全球存儲(chǔ)芯片市場銷售額將同比下滑39%，不過隨著市場需求的回暖，2024年存儲(chǔ)芯片市場銷售額將有望實(shí)現(xiàn)60%的增長。
從應(yīng)用領(lǐng)域來看，Yole預(yù)計(jì)，2022年-2028年，面向PC市場的存儲(chǔ)芯片的銷售額年復(fù)合增長率為-6%，智能手機(jī)領(lǐng)域的存儲(chǔ)芯片銷售額年復(fù)合增長率為-7%，其他消費(fèi)電子領(lǐng)域存儲(chǔ)芯片銷售額年復(fù)合增長率為-8%。僅數(shù)據(jù)中心和汽車領(lǐng)域的存儲(chǔ)芯片銷售額將分別保持9%和17%的年復(fù)合增長率。
從中國大陸市場來看，2023年，中國大陸市場的NAND銷售額約占全球市場的32%，僅次于美國市場的44%；中國大陸市場DRAM的銷售額約占全球市場的37%，高于美國市場的32%。
Yelo表示，對于所有的存儲(chǔ)芯片供應(yīng)商來說，中國市場都是及其關(guān)鍵的一個(gè)市場。在2022年的中國大陸DRAM市場，三星、SK海力士、美光是前三大供應(yīng)商，中國大陸市場分別占據(jù)了他們?nèi)駾RAM銷售額的31%、36%和19%。同樣，在2022年的中國大陸的NAND市場，三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)和美光是前四大NAND供應(yīng)商，中國大陸市場分別占據(jù)他們?nèi)騈AND銷售額的31%、37%和24%。
中國大陸的本土NAND廠商YMTC和DRAM廠商CXMT雖然在數(shù)年前就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并且產(chǎn)能和銷售額也在快速增長。但是受限于美國2022年10月出臺(tái)的限制政策，使得他們目前產(chǎn)能擴(kuò)張受限。
Yelo認(rèn)為，雖然美國的限制減緩了中國廠商的執(zhí)行路線圖的步伐，但是并不會(huì)阻止中國成為領(lǐng)先存儲(chǔ)市場的玩家的雄心。未來幾年，中國企業(yè)將更加關(guān)注用于存儲(chǔ)器邏輯集成的先進(jìn)封裝（邏輯芯片和 DRAM 芯片通過銅對銅混合鍵合接合在一起，以增加芯片帶寬）、替代/補(bǔ)充傳統(tǒng)光刻收縮的存儲(chǔ)器縮放方法（例如3D DRAM）。利用這些More than Moore解決方案，中國將能夠在各個(gè)領(lǐng)域保持技術(shù)領(lǐng)先地位，其中包括人工智能計(jì)算的關(guān)鍵領(lǐng)域。
五、半導(dǎo)體封測產(chǎn)業(yè)：先進(jìn)封裝領(lǐng)域仍需努力
正如文章開頭我們所提到的，在半導(dǎo)體封測代工領(lǐng)域，中國大陸的占比相對較高，達(dá)到了28%。從Yelo公布的2022年前三十大半導(dǎo)體封測廠商的排名來看，中國長電科技排名第五、通富微電排名第七、華天科技排名第九。此外，海太半導(dǎo)體、盛合晶微、沛頓科技、甬矽電子也在榜單之上。
此外，華潤微微電子、頎中科技、宏茂微也是僅次于上述7家廠商的中國半導(dǎo)體封測供應(yīng)商。
從中國大陸市場格局來看，排名前三的封測廠商——長電科技、通富微電和華天在大中國大陸的市場份額約為80%。
從技術(shù)布局來看，中國大陸的封測廠商大多專注于中低端封裝平臺(tái)，在高端封裝技術(shù)方面，僅有晶方科技、長電科技、通富微電、奕斯偉有所布局。
Yelo分析師認(rèn)為，中國大陸封測廠商與全球封測廠商兼容，隨著中國廠商繼續(xù)加大研發(fā)和產(chǎn)能擴(kuò)張上的投入，他們將擁有更先進(jìn)的封裝能力，并致力于繼續(xù)加強(qiáng)全球地位。
六、半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)：任重道遠(yuǎn)
Yelo分析師還探討了關(guān)于中國WFE（晶圓制造設(shè)備）廠商能否支持國產(chǎn)芯片制造的話題，并圍繞當(dāng)前中國大陸半導(dǎo)體器件的需求、中國大陸芯片制造商的產(chǎn)能與他們在WFE的投資、中國大陸WFE廠商現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)能力進(jìn)行了分析。
首先，中國大陸作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，占據(jù)了2022年全球半導(dǎo)體銷售額的32%，對半導(dǎo)體芯片有很大的需求。但是中國國內(nèi)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)量遠(yuǎn)低于芯片的消費(fèi)量。根據(jù)Yelo的數(shù)據(jù)顯示，雖然近年來中國大陸市場的芯片銷售額保持增長態(tài)勢，但是只有不到14%是在中國大陸制造的。顯然，對于中國大陸來說，建立和提升自己的半導(dǎo)體制造能力很重要。
從Yelo的數(shù)據(jù)來看，2023年三季度中國大陸市場的晶圓廠制造設(shè)備的銷售金額環(huán)比增長了40%。其中，大部分的晶圓廠制造設(shè)備都是進(jìn)口的。比如在2022年的中國晶圓廠制造設(shè)備市場，雖然中國大陸設(shè)備廠商的銷售額同比大漲了89%，但是在整個(gè)國內(nèi)市場的銷售額（230億美元）當(dāng)中的占比僅僅只有11%。
雖然近年來國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是非常的迅猛，北方華創(chuàng)、中微公司、華海清科、拓荊科技、屹唐半導(dǎo)體、盛美上海、中科飛測、上海精測等一大批國產(chǎn)設(shè)備廠商迅速壯大，但是與應(yīng)用材料、東京電子、泛林集團(tuán)、ASML、科磊等國際半導(dǎo)體設(shè)備大廠相比，國產(chǎn)半導(dǎo)體廠商廠商仍然存在不小的差距。特別是在先進(jìn)制程所需的離子注入、光刻、計(jì)量與檢測、晶片鍵合設(shè)備等方面。
從營收規(guī)模來看，前十大中國半導(dǎo)體設(shè)備廠商當(dāng)中，僅北方華創(chuàng)和中微公司的營收達(dá)到了5億美元以上。其他廠商的營收規(guī)模都相對較小。
即便是頭部的北方華創(chuàng)和中微公司，其營收規(guī)模也遠(yuǎn)低于國際頭部的半導(dǎo)體設(shè)備廠商。根據(jù)公告顯示，北方華創(chuàng)2023年的營收預(yù)計(jì)將在209.7億元至231億元之間，同比增長42.77%至57.27%；中微公司預(yù)計(jì)2023年?duì)I業(yè)收入約62.6億元，較2022年增加約15.2億元，同比增長約32.1%。相比之下，應(yīng)用材料2023財(cái)年的營收則高達(dá)265.2億美元（約合人民幣1901.46億元）。
自202年10月以來，在美日荷相繼開始對華限制先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備出口的背景之下，對于中國本土設(shè)備廠商來說，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。就看國產(chǎn)設(shè)備商能否抓住機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)替代。其中關(guān)鍵的挑戰(zhàn)在于，半導(dǎo)體制造是一個(gè)長鏈條，涉及非常多的設(shè)備，整體的制造水平取決于最薄弱的一環(huán)。
Yelo表示，截至2023年，盡管公共和私人投資在中國半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域快速增長，但國內(nèi)WFE供應(yīng)商無法滿足所需的所有WFE技術(shù)。盡管如此，即使在2023年全球WFE市場低迷期間，國內(nèi)WFE供應(yīng)商在能力和創(chuàng)收方面也有所增長。總之，中國大陸WFE將在技術(shù)推動(dòng)和市場拉動(dòng)的雙重推動(dòng)下以可持續(xù)的方式增長。
編輯：芯智訊-浪客劍
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