中國半導體的“雁行”機遇

　　美國時(shí)間1月6日，奧巴馬政府推出針對中國半導體產(chǎn)業(yè)的白宮報告，奧巴馬的科技顧問(wèn)委員會(huì )在報告中稱(chēng)：“中國的半導體政策正在扭曲市場(chǎng)，破壞創(chuàng )新，奪取美國的市場(chǎng)份額，使美國國家安全處于危險之中?！痹搱蟾孢€稱(chēng)，中國的目標是在半導體設計和制造領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位，措施之一是在十年間支出1500億美元，美國需對此作出有效反應，維持美國在該產(chǎn)業(yè)的競爭力。不過(guò)，該報告同時(shí)也提醒，不要全然反對中國在該行業(yè)取得的進(jìn)步。

　　美國白宮發(fā)布最新報告稱(chēng)，中國的芯片業(yè)已經(jīng)對美國的相關(guān)企業(yè)和國家安全造成威脅，建議對中國在芯片產(chǎn)業(yè)的收購進(jìn)行更加嚴密的審查。特朗普上臺后，也有可能宣布制造業(yè)回流政策。但在全球化的格局下，半導體產(chǎn)業(yè)結構變化趨勢已經(jīng)確定，中國和美國在半導體產(chǎn)業(yè)格局中各有所長(cháng),美國會(huì )加強并穩固其產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢地位，繼續掌握最具價(jià)值的設計和設備。而中國會(huì )依靠“中國制造”優(yōu)勢，將半導體產(chǎn)業(yè)延升到上游半導體制造領(lǐng)域?；蛟S美國設計，中國制造，是半導體產(chǎn)業(yè)目前最合理的配置。

　　半導體產(chǎn)業(yè)的雁行模式

　　日本經(jīng)濟學(xué)家赤松要在1956年提出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“雁行模式”：當進(jìn)入到工業(yè)化時(shí)期，一些發(fā)展中國家，由于經(jīng)濟和技術(shù)的落后，不得不把某些產(chǎn)品的市場(chǎng)向發(fā)達國家開(kāi)放。等到這種產(chǎn)品的國內需求達到一定數量的時(shí)候，也就為本國生產(chǎn)這種產(chǎn)品準備了基本的市場(chǎng)條件和技術(shù)條件，換句話(huà)說(shuō),這時(shí)國內已初步掌握了這種產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，由于本國資源和勞動(dòng)力價(jià)格的優(yōu)勢，該產(chǎn)品的進(jìn)口也就逐步讓位于本國自己生產(chǎn)了。隨著(zhù)生產(chǎn)規模的擴大、規模經(jīng)濟的利用以及廉價(jià)勞動(dòng)力的優(yōu)勢，本國產(chǎn)品的國際競爭力不斷上升，最終實(shí)現這種產(chǎn)品的出口，達到了經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結構升級的目的。在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)業(yè)的發(fā)展實(shí)際上經(jīng)歷了進(jìn)口、進(jìn)口替代、出口、重新進(jìn)口四個(gè)階段。按照雁行模式理論，產(chǎn)業(yè)轉移的路徑按照技術(shù)密集與高附加值產(chǎn)業(yè)-資本技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)-勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)的階梯式產(chǎn)業(yè)分工體系演進(jìn)。在“雁行模式”中，美國目前屬于“頭雁”，而中國正在從“尾雁”逐漸往上趕。

　　按照半導體產(chǎn)業(yè)轉移“雁行模式”路徑：勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)—〉資本技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)—〉技術(shù)密集與高附加值產(chǎn)業(yè)。第一階段的產(chǎn)業(yè)轉移為封裝測試環(huán)節，美國將很多半導體企業(yè)或將自身的封測部門(mén)賣(mài)出剝離，或將測試工廠(chǎng)轉移到東南亞。在產(chǎn)業(yè)轉移過(guò)程中，臺灣很多封測企業(yè)開(kāi)始崛起，如日月光和矽品等。

　　第二階段的產(chǎn)業(yè)轉移為制造環(huán)節，這和集成電路產(chǎn)業(yè)分工逐漸細分有關(guān)系。集成電路的生產(chǎn)模式由原先的IDM”(Integrated Device Manufacturer，意為整合元件制造商)為主，轉換為Fabless(不涉及晶元生產(chǎn)的設計等環(huán)節)+Foundry(晶元代工)+OSAT(封裝和測試的外包)，產(chǎn)業(yè)鏈里的每個(gè)環(huán)節都分工明確。在制造轉移的過(guò)程中，臺灣的臺積電崛起為全球最大代工廠(chǎng)。

　　目前，憑借巨大的市場(chǎng)需求，較低的人工成本，中國的OSAT和Foundry正有望接力臺灣，成為未來(lái)5年產(chǎn)業(yè)轉移的重點(diǎn)區域。因為，半導體產(chǎn)業(yè)結構轉變是產(chǎn)業(yè)轉移的根本原因

　　半導體制造的最初形態(tài)為垂直整合的運營(yíng)模式，系統企業(yè)內設集成電路的制造部門(mén)，僅用于滿(mǎn)足企業(yè)自身產(chǎn)品的需求。美國的AT&T是最先采用垂直整合模式的企業(yè)，隨后IBM的集成電路制造部門(mén)為IBM自行生產(chǎn)的大型計算機提供處理器。隨著(zhù)集成電路技術(shù)的擴散，日本日立、NEC、富士通、東芝等企業(yè)，歐洲的西門(mén)子、飛利浦等電子公司都采用了這種模式。

　　IDM是繼垂直整合模式之后的新模式，由集成電路制造商自主設計與銷(xiāo)售由自己的生產(chǎn)線(xiàn)加工、封裝、測試后的成品芯片。與垂直整合模式不同的是，IDM企業(yè)的產(chǎn)品是滿(mǎn)足其他系統廠(chǎng)商的要求，最典型的例子就是美國的Intel公司。IDM模式的優(yōu)點(diǎn)在于IDM廠(chǎng)商可以根據市場(chǎng)特點(diǎn)制造綜合發(fā)展戰略，可以更加精細地對設計、制造、封測每個(gè)環(huán)節進(jìn)行質(zhì)量控制。IDM模式不需要外包且利潤較高，但其劣勢在于投資額加大、風(fēng)險較高，要有不斷推出優(yōu)勢產(chǎn)品作保證，而且IDM模式的技術(shù)跨度較大，橫跨了Fabless、Foundry、OSAT這三個(gè)環(huán)節，企業(yè)不僅需要考慮每個(gè)環(huán)節的技術(shù)問(wèn)題，而且還要綜合協(xié)調三大環(huán)節，加大了企業(yè)的運營(yíng)難度。隨著(zhù)集成電路產(chǎn)業(yè)的不斷演變，國際IDM大廠(chǎng)外包代工的趨勢也日益明顯，逐漸催化了Fabless+Foundry+OSAT模式。由Fabless公司將設計的電路圖交給Foundry生產(chǎn)，同時(shí)經(jīng)過(guò)OSAT外包封裝測試，最終成品芯片作為Fabless的產(chǎn)品而自行銷(xiāo)售。Fabless+Foundry+OSAT模式的應運而生是因為半導體技術(shù)發(fā)展下的必然趨勢。

　　追求摩爾定律提升了成本將固化產(chǎn)業(yè)轉移趨勢

　　追求摩爾定律要求復雜的制造工藝，該工藝高昂的成本超過(guò)了由此帶來(lái)的成本節約。新工藝越來(lái)越難，投資額越來(lái)越大。目前建一個(gè)最新制程的半導體工廠(chǎng)成本達120億美元之多，而賺回投資額的時(shí)間將會(huì )很漫長(cháng)。

　　半導體晶圓制造會(huì )越來(lái)越壟斷地集中在幾家巨頭手上。也只有巨頭才能不斷地研發(fā)推動(dòng)技術(shù)的向前發(fā)展。擁有20nm代工能力的廠(chǎng)家，只有臺積電、三星、Intel等寥寥幾家。在晶圓制造方面，集中度越來(lái)越高。

　　受產(chǎn)業(yè)鏈結構變化和產(chǎn)業(yè)鏈“雁行模式”趨勢變化，美國半導體產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢在設計和設備，在制造和封測領(lǐng)域逐漸外包，產(chǎn)業(yè)趨勢確定。美國的制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉移趨勢下，在全球占比逐漸下降。以美國最大的IDM Intel為例，其將70%的產(chǎn)能分布在了美國本土，制造業(yè)回流的邊際效應已經(jīng)遞減。Intel和美光科技等企業(yè)會(huì )為了追求更高節點(diǎn)的先進(jìn)制程而投入Capex，但這方面的競爭對手是韓國和臺灣，而并非中國大陸。至于GlobalFoundry公司，其在先進(jìn)制程上的工藝路線(xiàn)劍走偏鋒，FD-SOI路線(xiàn)與臺積電的FinFET競爭，在方向性上能否成功，還有待觀(guān)察。但美國將牢牢掌握設計和設備制造這兩個(gè)具有卡口優(yōu)勢的領(lǐng)域。

　　但在半導體制造業(yè)回流上，目前尚無(wú)可觀(guān)察到的趨勢。畢竟美國半導體產(chǎn)業(yè)結構完善，全行業(yè)鏈布局，在設備和設計領(lǐng)域具有絕對的優(yōu)勢，而且半導體產(chǎn)業(yè)是美國的支柱產(chǎn)業(yè)，美國當之無(wú)愧是世界半導體的中心。隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)結構的轉變和“雁行模式”下的產(chǎn)業(yè)轉移，美國逐漸將重心放在了設計和設備領(lǐng)域，這兩個(gè)領(lǐng)域是半導體產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，具有卡口優(yōu)勢。半導體各個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節最賺錢(qián)的公司，在設計和設備這兩個(gè)領(lǐng)域，賺錢(qián)效應是最明顯的，也是美國在產(chǎn)業(yè)鏈中最具有優(yōu)勢的地方。

　　設計是產(chǎn)業(yè)鏈的“皇冠”，也是美國半導體產(chǎn)業(yè)鏈中的重心。核心技術(shù)造就壁壘，GSA(全球半導體聯(lián)盟)統計，Fabless公司的年均增長(cháng)率遠高于整個(gè)行業(yè)。美國的設計企業(yè)牢牢把控全球的領(lǐng)先優(yōu)勢，幾乎3/4的設計收入來(lái)自于美國，領(lǐng)先優(yōu)勢無(wú)可比擬。

　　與此同時(shí)，美國的制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉移趨勢下，在全球占比逐漸下降。1980年，美國的半導體制造產(chǎn)能占全球的比重為40%，1990年這一數字為30%，到2015年，美國的制造業(yè)產(chǎn)能僅占全球的13%。美國下降的趨勢，是和摩爾定律技術(shù)發(fā)展下的產(chǎn)業(yè)鏈布局分工以及雁行模式的產(chǎn)業(yè)轉移相關(guān)。由此看來(lái)，產(chǎn)業(yè)轉移的趨勢確定，很難在短時(shí)間內轉變。美國將會(huì )在設計和設備領(lǐng)域牢牢掌握控制權，但是在制造方面，尤其是代工和存儲領(lǐng)域，東亞勢必已經(jīng)成為重心。

　　在制造方面，以美國最大的IDM Intel為例，其將70%的產(chǎn)能分布在了美國本土，制造業(yè)回流的邊際效應已經(jīng)遞減。在已有的產(chǎn)能基礎上，Intel和美光科技等企業(yè)會(huì )為了追求更高節點(diǎn)的先進(jìn)制程而投入資本支出，但這方面的競爭對手是韓國和臺灣，而非中國大陸。此外至于另外一個(gè)美國企業(yè)GlobalFoundry,其在先進(jìn)制程上的工藝路線(xiàn)劍走偏鋒，FD-SOI路線(xiàn)與臺積電的FinFET競爭，在方向性上能否成功，還有待觀(guān)察。

　　中國半導體產(chǎn)業(yè)結構變化趨勢

　　一、從“雁行模式”的產(chǎn)業(yè)轉移結構來(lái)看，中國的半導體正在經(jīng)歷產(chǎn)業(yè)轉移中的第一和第二階段。產(chǎn)業(yè)轉移路徑按照勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)—〉資本技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)—〉技術(shù)密集與高附加值產(chǎn)業(yè)的路徑。封測業(yè)和制造業(yè)在向國內轉移的趨勢已經(jīng)確定，很難逆轉;

　　二、半導體作為電子產(chǎn)業(yè)鏈的上游，行業(yè)受下游需求波動(dòng)明顯。中國的整機品牌崛起帶來(lái)對上游芯片的需求旺盛。中國大陸的半導體銷(xiāo)售額占全球半導體市場(chǎng)的銷(xiāo)售額比重逐年上升，從2008年的18%上升到1H2016的31%，同時(shí)中國半導體制造產(chǎn)能僅為全球的12%?？梢?jiàn)本土半導體市場(chǎng)需求和供給仍然錯配，有潛力進(jìn)行國產(chǎn)替代。地緣半徑和輻射優(yōu)勢是本土制造業(yè)的最大優(yōu)勢。

　　三、制造代工業(yè)兩大趨勢：長(cháng)生命周期的28nm制程和摩爾定律發(fā)展下的7nm制程。前者是目前最具性?xún)r(jià)比的制程節點(diǎn)，市場(chǎng)需求和供給之間存在錯配，主要邏輯芯片代工是臺積電、三星和GF都在比拼先進(jìn)制程，并沒(méi)有在28nm上擴產(chǎn)的計劃。因此，中國擴產(chǎn)的產(chǎn)線(xiàn)，都集中在28nm制程上。臺積電、三星和GF都在比拼先進(jìn)制程，并沒(méi)有在28nm上擴產(chǎn)的計劃。市場(chǎng)需求轉好的時(shí)候，二線(xiàn)晶圓代工廠(chǎng)的產(chǎn)能利用率將隨著(zhù)臺積電的產(chǎn)能滿(mǎn)載而持續走高，因此很多IC設計廠(chǎng)商開(kāi)始接觸國內制造線(xiàn)尋求調配產(chǎn)能分散風(fēng)險。

　　半導體市場(chǎng)從1990年的510億美金的市場(chǎng)規模，增長(cháng)到2015年3350億美金，翻了6.6倍，在發(fā)展的歷程主要由幾個(gè)殺手級的下游產(chǎn)品推動(dòng)。在2000年互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅之前，個(gè)人電腦是行業(yè)發(fā)展的最大驅動(dòng)力，2000年后，2G手機、智能手機和最近幾年的平板電腦，相繼帶來(lái)了半導體行業(yè)的快速增長(cháng)期。下游產(chǎn)品的需求結構這些年也發(fā)生了較大的變化，1998年下游產(chǎn)品還主要被電腦主宰，到了2003年，電腦的比例逐漸下降，手機比例開(kāi)始上升，到了2016年，手機的比例已經(jīng)超過(guò)了電腦。

　　中國制造業(yè)的整機品牌崛起，帶來(lái)對上游芯片的旺盛需求。在下游整機制造半導體產(chǎn)業(yè)的下游應用市場(chǎng)，中國占42%，是非常主要的市場(chǎng)。其中智能手機占全球28%，LCD 電視占全球24%，PC/Notebook占全球21%.，平板占比大于21%。這說(shuō)明，全球各類(lèi)電子類(lèi)產(chǎn)品的下游應用需求，中國是重中之重。

　　2016年全球最大的集成電路代工企業(yè)臺灣的臺積電，將其16nm工廠(chǎng)落子南京，也是看到大陸在“雁行模式”產(chǎn)業(yè)轉移中將更加鞏固制造業(yè)重心的趨勢。但同時(shí)也要注意，半導體制造業(yè)屬于典型的資本技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)，動(dòng)輒百億美元的投資，國家要在戰略層面多方考量。

　　綜上，美國會(huì )繼續固化其產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢地位，在“雁行模式”轉移趨勢下，美國設計，中國制造是半導體產(chǎn)業(yè)目前最合理的配置。