半導(dǎo)體行業(yè)是否真的走出陰影？要形成萬億市場(chǎng)規(guī)模需要哪些條件

國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì) (SEMI) 首席執(zhí)行官兼總裁阿吉特·馬諾查 (Ajit Manocha) 在吉隆坡舉行的 2024 年東南亞半導(dǎo)體展上發(fā)表講話，強(qiáng)調(diào)全球半導(dǎo)體行業(yè)正在快速增長(zhǎng)，該行業(yè)正乘著三重技術(shù)顛覆浪潮，到 2030 年，該行業(yè)將達(dá)到 1 萬億美元的市場(chǎng)規(guī)模里程碑。

然而，在前所未有的挑戰(zhàn)時(shí)代實(shí)現(xiàn)這種指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)需要前所未有的行業(yè)合作。


半導(dǎo)體行業(yè)三大增長(zhǎng)動(dòng)力

Ajit 概述了推動(dòng)該行業(yè)發(fā)展的三大變革浪潮：物聯(lián)網(wǎng) (IoT)、人工智能 (AI) 和量子計(jì)算。Ajit 擔(dān)任 SEMI（國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備與材料協(xié)會(huì)）主席已有七年，他喜歡引用的一個(gè)例子是該行業(yè)的銷售額增長(zhǎng)速度。“雖然半導(dǎo)體銷售額花了大約50年時(shí)間才達(dá)到5000億美元，但這三股顛覆性力量預(yù)計(jì)將在未來五年內(nèi)使這一數(shù)字翻一番，超過1萬億美元，”他說。

“物聯(lián)網(wǎng)是過去十年的增長(zhǎng)動(dòng)力。這十年是人工智能的十年，你今天看到的只是冰山一角，而這將使這一增長(zhǎng)達(dá)到1萬億美元，”他自信地預(yù)測(cè)。

如果這還不足以打動(dòng)你，那就看看他對(duì)量子計(jì)算對(duì)未來銷售的影響的預(yù)測(cè)吧。“我認(rèn)為量子計(jì)算將在未來十年內(nèi)到來，到2050年，它將使這個(gè)行業(yè)的價(jià)值達(dá)到5萬億美元，”他宣稱。

這或許有些夸大，但管理咨詢公司麥肯錫公司已經(jīng)預(yù)測(cè)到 2030 年該市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 1 萬億美元。增長(zhǎng)主要由汽車行業(yè)推動(dòng)，2021 年至 2030 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到 13%-15%，而計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)行業(yè)的增長(zhǎng)速度最慢，2021 年至 2030 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到 4% 至 6%。

阿吉特指出：“我們的行業(yè)多年來一直保持 8% 的高個(gè)位數(shù)復(fù)合年增長(zhǎng)率，有些年份甚至達(dá)到兩位數(shù)。”

為了適應(yīng)這種爆炸式增長(zhǎng)，SEMI 最新的全球晶圓廠預(yù)測(cè)顯示，2023 年至 2027 年期間全球?qū)⒂?103 座新的 300 毫米和 200 毫米半導(dǎo)體晶圓廠上線。

盡管如此，Ajit 警告稱，到 2030 年可能還需要另外 50 座晶圓廠才能完全實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)的三波顛覆性浪潮所帶來的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

因此，他呼吁包括馬來西亞在內(nèi)的東南亞國(guó)家在本土建立更多的晶圓廠。


半導(dǎo)體市場(chǎng)今年趨向正增長(zhǎng)

半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì) (SIA) 公布，2024 年第一季度全球半導(dǎo)體銷售額總計(jì) 1,377 億美元，較 2023 年第一季度增長(zhǎng) 15.2%，但較 2023 年第四季度下降 5.7%。與 2024 年 2 月相比，2024 年 3 月下降了 0.6%。

SIA總裁兼首席執(zhí)行官John Neuffer 表示：“第一季度全球半導(dǎo)體銷售額明顯高于去年第一季度的總額，但銷售額環(huán)比有所下滑，反映了正常的季節(jié)性趨勢(shì)。預(yù)計(jì)今年剩余時(shí)間內(nèi)市場(chǎng)將繼續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì) 2024 年年增長(zhǎng)率將達(dá)到兩位數(shù)。”

從地區(qū)來看，3 月份中國(guó)（27.4%）、美洲（26.3%）和亞太地區(qū)/所有其他地區(qū)（11.1%）的同比銷量有所增長(zhǎng)，但歐洲（-6.8%）和日本（-9.3%）的環(huán)比銷量有所下降。中國(guó)的月度銷售量與上月持平，但美洲（-0.1%）、歐洲（-0.9%）、亞太地區(qū)/所有其他地區(qū)（-1.2%）和日本（-2.0%）的月度銷售量有所下降。

近日，國(guó)際半導(dǎo)體組織SEMI全球副總裁、中國(guó)區(qū)總裁居龍表示，半導(dǎo)體是典型的具有明顯周期性的產(chǎn)業(yè)，而技術(shù)迭代是推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引擎。SEMI預(yù)計(jì)今年半導(dǎo)體銷售額將增長(zhǎng)約13%至16%，可能達(dá)到6000億美元，并且未來幾年將持續(xù)保持增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2030年前后有望實(shí)現(xiàn)1萬億美元里程碑。

產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)趨勢(shì)表明，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期性衰退已經(jīng)觸底，最終需求的改善和庫存正常化的結(jié)束將支持產(chǎn)業(yè)逐步復(fù)蘇。SEMI首席分析師曾瑞榆預(yù)測(cè)，半導(dǎo)體銷售額預(yù)計(jì)將在2024年和2025年實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長(zhǎng)。其中，半導(dǎo)體設(shè)備和材料市場(chǎng)將在2024年出現(xiàn)改善，隨后在2025年強(qiáng)勁復(fù)蘇。另外，中國(guó)對(duì)成熟技術(shù)的投資將保持強(qiáng)勁，高帶寬內(nèi)存（HBM）、全環(huán)繞柵極（GAA）晶體管和先進(jìn)封裝正成為當(dāng)前業(yè)界的熱點(diǎn)。

中外先進(jìn)制程差距很大

近日中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（CSIA）IC 分會(huì)理事長(zhǎng)葉甜春就公開表示，國(guó)內(nèi)很難和海外公司在先進(jìn)制程的芯片上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，應(yīng)該專注成熟制程和后段封裝創(chuàng)新。這實(shí)際上也說明了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)目前的芯片在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上的全球大勢(shì)看得比較明白，特別在國(guó)內(nèi)公司很難拿到海外的先進(jìn)芯片制造設(shè)備和成品時(shí)，成熟工藝就成為了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體發(fā)展的重心了。

事實(shí)上，目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的芯片，和海外仍然有很大的差距。比如CPU制造商龍芯4月發(fā)表可與第十代Intel酷睿媲美的處理器，但性能仍比AMD、Intel和高通芯片落后至少五年。即使是華為目前的麒麟新芯片，采用了類似7nm的工藝，但大概率也是利用DUV光刻機(jī)多重曝光后的產(chǎn)物，良率和成本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如海外，性能上也和海外的芯片差距較大。畢竟現(xiàn)在國(guó)內(nèi)利用海外DUV光刻機(jī)生產(chǎn)的少量7nm芯片，但海外利用EUV光刻機(jī)生產(chǎn)3nm芯片都已經(jīng)比較成熟了。

盡管在芯片生產(chǎn)設(shè)備上，國(guó)內(nèi)在美國(guó)阻止ASML提供光刻設(shè)備后，也在努力自己解決困難，但很顯然這對(duì)中芯國(guó)際等芯片代工廠造成了不小的影響。目前上海微電子已經(jīng)開始生產(chǎn)光刻設(shè)備，北方華創(chuàng)也積極進(jìn)入這產(chǎn)業(yè)，但在制造先進(jìn)芯片方面，和ASML的差距依然非常巨大。除非中國(guó)在三至五年內(nèi)克服挑戰(zhàn)，否則未來先進(jìn)芯片基本會(huì)落后于西方的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。按照之前的預(yù)估，再過幾年，全球先進(jìn)芯片（7nm及以下）的產(chǎn)量，國(guó)內(nèi)將僅占2%，而且基本不會(huì)有5nm以下的高端芯片。

葉甜春認(rèn)為，中國(guó)可開辟一條通往技術(shù)優(yōu)勢(shì)的新道路，建議中國(guó)公司不應(yīng)追隨臺(tái)積電等全球頂級(jí)芯片制造商的納米競(jìng)賽，而應(yīng)該專注成熟制程和架構(gòu)創(chuàng)新。 目前臺(tái)積電每年生產(chǎn)的1200萬片12吋晶圓，近80%使用成熟工藝制程，而不是最新的SoC設(shè)計(jì)。這位大佬認(rèn)為，中國(guó)擁有較多成熟制程芯片，應(yīng)發(fā)揮核心優(yōu)勢(shì)，轉(zhuǎn)向生產(chǎn)大部分電氣和電子設(shè)備都需要的高品質(zhì)傳統(tǒng)芯片。

換而言之，既然中國(guó)目前沒有能力和海外競(jìng)爭(zhēng)先進(jìn)制程的芯片，那么這部分市場(chǎng)只能讓給海外公司，而自己則去更快占領(lǐng)成熟工藝的市場(chǎng)。葉甜春表示國(guó)內(nèi)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注架構(gòu)創(chuàng)新和后段封裝，中國(guó)廠商應(yīng)該考慮最多7nm制程的創(chuàng)新架構(gòu)。目前Intel、AMD、NVIDIA和高通等公司早在納米領(lǐng)域的芯片中占據(jù)主導(dǎo)地位，即使中國(guó)科技公司想加入這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也很難追上，不如自己開辟道路，在美國(guó)及盟友忽視的技術(shù)領(lǐng)域上進(jìn)行創(chuàng)新。


國(guó)產(chǎn)替代仍舊不可小覷

中國(guó)政府高度重視芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將之視為國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分。

為了扶持這一產(chǎn)業(yè)，政府可謂是拿出了真金白銀，并出臺(tái)了一系列政策措施，為企業(yè)發(fā)展?fàn)I造了良好的環(huán)境。

其中，最具代表性的政策莫過于國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要（2014-2020年）和新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃（2017-2020年）。

這兩個(gè)規(guī)劃明確了國(guó)家對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的支持方向，并提出了具體的扶持目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，政府可謂是撒錢不手軟。通過財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、科研經(jīng)費(fèi)等多種方式，為芯片企業(yè)提供了實(shí)實(shí)在在的幫助。

這些政策措施的實(shí)施，極大地激發(fā)了國(guó)內(nèi)企業(yè)的積極性和創(chuàng)新力。

2018年，中國(guó)首座12英寸晶圓廠正式投產(chǎn)，標(biāo)志著中國(guó)在芯片制造能力上的重要突破。這一重大進(jìn)展，不僅提升了中國(guó)在全球半導(dǎo)體制造業(yè)中的地位，也為本土芯片設(shè)計(jì)和制造提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

隨后的2019年，中國(guó)成功發(fā)布了首款自主研發(fā)的CPU芯片，標(biāo)志著中國(guó)在芯片設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)了從無到有的跨越。

中國(guó)在芯片技術(shù)方面的進(jìn)步，不僅體現(xiàn)在制造能力的提升上，還在于對(duì)一些關(guān)鍵核心技術(shù)的掌握。通過自主研發(fā)和技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合的方式，中國(guó)芯片企業(yè)逐漸縮小了與國(guó)際領(lǐng)先水平的差距。

在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一批本土公司嶄露頭角，他們?cè)谝苿?dòng)通信、人工智能等領(lǐng)域的芯片設(shè)計(jì)上，取得了一系列重要突破。這些企業(yè)的崛起，不僅增強(qiáng)了中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力，也為全球半導(dǎo)體市場(chǎng)注入了新的活力。

中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的崛起，將打破美國(guó)和日本在芯片產(chǎn)業(yè)的壟斷地位，使全球芯片產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。

長(zhǎng)期以來，美國(guó)和日本在芯片設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，形成了強(qiáng)大的市場(chǎng)控制力。

中國(guó)的崛起將改變這種局面，通過增強(qiáng)自主研發(fā)和創(chuàng)新能力，中國(guó)芯片企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上逐漸嶄露頭角，打破了原有的市場(chǎng)格局。

隨著中國(guó)在芯片生產(chǎn)和制造領(lǐng)域的地位提升，全球供應(yīng)鏈將進(jìn)一步向中國(guó)傾斜。這不僅有助于提升全球芯片供應(yīng)鏈的效率和穩(wěn)定性，還將推動(dòng)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

與此同時(shí)，中國(guó)在芯片領(lǐng)域的崛起，也促使其他國(guó)家和地區(qū)加快調(diào)整和優(yōu)化自身的供應(yīng)鏈布局，以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化和競(jìng)爭(zhēng)壓力。