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深圳缺位于半导体热潮

本文作者:扈江离、宗旭,题图来自:视觉中国

8月4日晚间,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,力促国产芯片发展。

 

国产芯片行业再领政策红包。放眼中国芯片市场,深圳是Fabless即IC设计公司重地,但深圳在芯片行业的发展要落后于上海、北京等地,在举国造芯的热潮中,深圳是落寞的。

 

深圳的缺位

最吸睛的政策红包是,国务院表示集成电路线宽小于28纳米(含)企业,前10年免征企业所得税;另外集成电路设计、装备、材料、封装、测试企业和软件企业,前2年免企业所得税,3~5年减半征收。

 

在此之前,伴随着中芯国际、寒武纪的上市,芯片产业受到前所未有的关注。两家公司分别来自上海和北京,相较于这两座城市,深圳缺位于国产替代窗口下的半导体热潮。

 

人工智能的发展促进了芯片的繁荣。人工智能芯片算法复杂程度要远低于传统的通信、图形芯片,再者,人工智能近几年才逐渐发展起来,全球几乎处于同一水平,国内企业可以快速赶超,寒武纪即是一个例子。除了寒武纪,民间总结的AI领域四小龙,即商汤、旷视、依图和云从等,无一来自深圳。

 

在半导体争夺战中,不同城市也扮演着不同角色,深圳代表的珠三角地区,长处在于IC 设计。深圳市半导体行业协会数据显示,在全国IC设计产业当中,深圳已经连续数年占据龙头老大地位。

 

但深圳偏科严重。2018年深圳芯片设计销售额达到731.83 亿元,销售额占芯片行业整体比重超过 90%;放眼全国,同期芯片设计销售额占行业比重为38.57%。

 

深圳固然诞生了华为海思、汇顶科技等优秀IC设计厂商,但去掉华为海思,深圳芯片设计规模会大打折扣。以2018年为例,深圳芯片设计销售额达到731.83亿元,其中海思的销售额为503.0亿元。

 

“在产业规模、产业完整性上,深圳相比北京、上海都是要落后很多的。”云天励飞副总裁李爱军称。

 

相比于深圳的偏科,上海更注重产业结构的完整均衡,就国内各大城市而言,上海集成电路产业链最为完备,产业链各个环节均有所亮点,且无明显短板。

 

到2018年,上海集成电路产业销售规模达到1450亿元。在设计领域,部分企业研发能力已达7纳米,紫光展锐手机基带芯片市场份额位居世界第三;在制造领域,中芯国际、华虹集团年销售额在国内位居前两位,28纳米先进工艺,14纳米工艺研发基本完成;在装备材料领域,中微、上微处于国内领先水平,刻蚀机、光刻机等战略产品已达到或接近国际先进水平。

 

芯片产业是典型的资金密集型行业,没有政府的扶持,单个企业难以出头。以晶圆代工为例,中芯国际招股书显示,公司一间14nm制程晶圆厂投资总额达120.4亿美元。在晶圆代工领域,5nm制程投资额更是在14nm制程2倍以上。

 

巨大的投资额超过了普通企业承受范围,也远超普通投资机构的承受范围。管理资产总规模超过100亿元的投资机构少之又少,已经称得上头部,面对动辄数百亿元、投资回报期又较长的芯片投资,不少投资机构都只能望而生畏。芯片行业无法单纯依靠市场力量来驱动,更需要政府扶持。

 

而上海代表的长三角地区,历来把半导体制造作为发展重点。2016年,上海市公布了 500 亿元的集成电路产业基金,其中300亿元为制造基金,支持在沪兴建半导体产线,另外两个 100 亿基金分别用来支持半导体材料和设计。

 

相较于上海,深圳对芯片扶持政策要弱。深圳也意识到了这个问题。2019年,深圳市发布《进一步推动集成电路产业发展行动计划(2019—2023年)》,计划到2023年,建成具有国际竞争力的集成电路产业集群,并做大产业规模。其中,补齐芯片制造和先进封测缺失环节是主要任务

 

IDM,Fabless还是Foundry?

8月4日,很少露面的中芯国际创始人张汝京在一场电话会议上表示,第三代半导体IDM会是主流。

 

芯片公司的分类要从产业链说起,行业从上游到下游分为设计、晶圆制造和封测(封装、测试)。根据不同分工,企业分为IDM、Foundry和Fabless三类。

 

IDM模式下,企业集芯片设计、晶圆制造和封测等多个环节于一身;Foundry模式下,企业只负责制造、封装或测试的其中一个环节,不负责芯片设计;Fabless模式下,企业负责芯片设计与销售,将制造和封测等环节外包。

 

英特尔是典型的IDM公司,集设计与生产于一身。英特尔近期表示,7nm工艺良率低于预期,相关产品上市时间向后推迟6个月,至2022年底或2023年年初方可面世。英特尔7nm产品跳票消息传来时,有媒体报道称,英特尔已经将2021年6nm芯片代工订单交由芯片代工商台积电。

 

这直接导致英特尔股价单日下跌超16%,台积电股价在两个交易日上涨了20%。英特尔最新市值为2030亿美元;台积电市值则突破4000亿美元。

 

Foundry模式下、只做晶圆代工的台积电,几乎占据了全部的高端芯片代工,目前已经能够量产5nm工艺的芯片。英特尔与台积电的此起彼伏,使得关于IDM、Foundry的讨论越来越多,当多数从业者投票给Foundry时,张汝京相信,第三代半导体IDM会是主流

 

“第三代半导体有一个特点,它不是摩尔定律,是后摩尔定律,它的线宽都不是很小的,设备也不是特别的贵,但是它的材料不容易做,设计上要有优势。”张汝京称。

 

在芯片设计上,中国企业正在赶超,也得到了投资者的认可。芯片设计公司寒武纪尚未实现盈利,公司市销率在A股所有半导体行业中排第1;中芯国际市值则经历了波动,中芯国际上市首日股价曾达到95元的高价,但上市后的第四个交易日,中芯国际股价曾下探到70.02元。

 

这是因为,寒武纪更有想象力。云端智能芯片及加速卡上,在云端智能芯片领域较为领先的公司有寒武纪、英伟达、华为海思和英特尔。在制程工艺上,寒武纪、英伟达和华为海思最新的云端芯片产品都已经采用7nm工艺,英特尔相对落后。

 

在边缘端智能芯片及加速卡上,主要厂商包括寒武纪、英伟达、华为海思等,三家公司的边缘智能芯片均采用 16nm/12nm 工艺,以性能功耗比角度看,华为和寒武纪的边缘芯片产品略高于英伟达。

 

在智能计算集群系统上,寒武纪、华为、英伟达的智能计算集群在可扩展性、性能、能耗、延时、吞吐等指标上相对接近。

 

相较于芯片设计,中芯国际所处的晶圆代工门槛更高、投资额更大,在资本市场,重资产行业估值向来偏低。在中国大陆,中芯国际代表了晶圆代工的全部希望,是中国最大、全球第五大的晶圆代工公司。投资者不会把中芯国际和寒武纪相比较,但会把中芯国际和同行业的台积电相比较。

 

台积电5nm工艺已经可以量产,16nm及以下制程占晶圆销售额比例超过56%;中芯国际2019年才开始14nm工艺量产,14nm晶圆在中芯国际收入占比也十分小,预计2020年占营收比重仍在个位数以内。

 

中芯国际联席CEO赵海军曾公开表示,做晶圆代工第一名赚钱,第二名基本不赚钱,第三名亏钱。但中芯国际也只是中国最大、全球第五大的晶圆代工厂。

 

但中国还缺乏头部IDM公司。当行业讨论IDM和Foundry模式时,有芯片公司高层称,中国会出现优秀的Foundry,也会出现IDM,“中国市场太大了,比任何一个国家都大,在这样大的市场里,不会只有Foundry和Fabless,肯定会出现IDM。” 

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