力爭Fab主動(dòng)權 中國瘋狂建廠(chǎng)的背后

　　當下的華夏大地，正被一股天翻地覆的英雄氣概所籠罩。半導體集成電路正成為僅次于互聯(lián)網(wǎng)機器人的熱詞。沒(méi)有幾個(gè)人能說(shuō)得清，有多少條8吋、12吋生產(chǎn)線(xiàn)在運籌帷幄之中，又有多少大佬背著(zhù)錢(qián)袋在這個(gè)“金礦”邊上徘徊。中國歷來(lái)的傳統是，黨指向哪里我們就沖向哪里。今天國家確定的目標，就是今后我們?yōu)橹畩^斗的戰場(chǎng)。最近我們的行業(yè)領(lǐng)軍人士已經(jīng)開(kāi)始注意到潛在的風(fēng)險，我們在去“傳統產(chǎn)能”的同時(shí)，會(huì )不會(huì )帶來(lái)新的“高科技產(chǎn)能過(guò)剩”風(fēng)險?這是我們每個(gè)行業(yè)從業(yè)者要認真考慮的。難怪半導體大佬發(fā)出“如今半導體產(chǎn)業(yè)虛火太旺”這樣的感嘆!

　　中國的半導體產(chǎn)業(yè)正在以難以置信的步伐連續擴張，目前在中國約有24座新Fab在開(kāi)工建設。中國最近在半導體領(lǐng)域超乎尋常的大規模投資行為已經(jīng)引起行業(yè)更多的思考：這個(gè)未來(lái)的市場(chǎng)將如何演繹?

　　無(wú)論這些Fab項目最終能否落地，近似于瘋狂的大規模建廠(chǎng)背后的動(dòng)機是清晰的，這就是中國試圖擺脫集成電路產(chǎn)品依賴(lài)別人的狀況。中國政府希望有更多的芯片是本國造，特別是基于國家安全的考量。作為這一龐大規劃的一部分，中國已經(jīng)引進(jìn)了許多跨國芯片制造商。他們看重的是那里的市場(chǎng)。GlobalFoundries，Intel，Samsung，SK Hynix以及中國臺灣的TSMC和UMC都在中國大陸設廠(chǎng)并逐步擴大他們的產(chǎn)能。

　　另外，在中國的土地上開(kāi)始了新一波的Fabs建設熱潮。目前有大約14～22家新的Fab在實(shí)施中，他們當中有的已經(jīng)開(kāi)始建設，有的還在籌劃之中。這些項目既包括本土企業(yè)，也包括跨國企業(yè)。令人疑問(wèn)的是這些Fab項目最終能否真正落地?因為對中國芯片制造商來(lái)說(shuō)，阻擋他們實(shí)現雄心的過(guò)去是技術(shù)，現在還是技術(shù)。

　　在過(guò)去的時(shí)間里雖然中國已經(jīng)宣布了眾多的fab項目計劃，但是許多還是停留在紙面上?；谶@點(diǎn)和對未來(lái)半導體行業(yè)的發(fā)展趨勢研判，某些觀(guān)點(diǎn)認為中國這一波新的fab項目有50%會(huì )鹿死胎中，當然也有人持樂(lè )觀(guān)的看法。“我不想給出一個(gè)類(lèi)似于50%這樣的具體數字，但確實(shí)很難相信這些fab都能按計劃建設和運營(yíng)。”Gartner的分析師Samuel Wang給出這樣的觀(guān)點(diǎn)，“在這些計劃面前每一個(gè)人都是雄心勃勃的，但在這些fabs實(shí)際建成并投入運營(yíng)之前，任何事情都可能發(fā)生。”

　　Gartner預計，如果這些項目全部落地投產(chǎn)，中國12英寸芯片產(chǎn)能總量將擴大三倍之多，從現在的每月400，000片(wspm)，到2020年可達到1.4million 片(wspm)。這些產(chǎn)能的60%是存儲器芯片，40%是邏輯電路。即使這些項目不能完全落地，也仍然帶來(lái)一些令人不安的信號。比如，這些計劃中的大部分制造商將目標鎖定為28納米工藝，一個(gè)時(shí)期后會(huì )不會(huì )出現產(chǎn)能供大于求，價(jià)格戰會(huì )不會(huì )一觸即發(fā)?Samuel Wang肯定地說(shuō)，“價(jià)格戰會(huì )在2018年正式開(kāi)始，那將對代工業(yè)務(wù)產(chǎn)生巨大影響。”

　　接下來(lái)，中國本土芯片制造商將會(huì )超越現在被動(dòng)的跟隨技術(shù)去開(kāi)發(fā)更加先進(jìn)的前沿技術(shù)。這些本土芯片制造商能否短時(shí)間內在邏輯代工領(lǐng)域開(kāi)發(fā)出新的領(lǐng)先技術(shù)是一個(gè)問(wèn)號，但可以期待的是TSMC，2018年臺積電將開(kāi)發(fā)16納米的FinFETs工藝，并將新技術(shù)運用到大陸新建的Fab里去。

　　中國力爭Fab主動(dòng)權

　　中國新的一波Fab建設浪潮給半導體設備產(chǎn)業(yè)帶來(lái)增長(cháng)動(dòng)力。據SEMI的統計，中國半導體設備支出已經(jīng)從2017年的$6.7billion上升到2018年的$10billion。

　　據上海華力半導體的數據，目前中國大約有20座八英寸和10座十二英寸的fab在運營(yíng)，正在建設的有7座八英寸廠(chǎng)和12英寸工廠(chǎng)。這些新fab各有不同的時(shí)間表，但量產(chǎn)都在2018年以后。“我們認為2017年半導體設備支出將與上一年持平，”Applied Materials市場(chǎng)與業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁 Arthur Sherman說(shuō)，“我們預期2018年會(huì )有一個(gè)大的提升，我們不斷提醒客戶(hù)，必須要有足夠的設備采購支出才能支撐中國半導體未來(lái)幾年發(fā)展戰略的需求。”

　　也有人持這樣一種觀(guān)點(diǎn)，“這些新的Fab項目大部分都聚焦在開(kāi)始面臨下降通道的邏輯器件，而以存儲器為核心的新興技術(shù)才是行業(yè)的未來(lái)，” KLA-Tencor中國區總經(jīng)理Francis Jen說(shuō)，“ 在中國利用那些過(guò)時(shí)的或者說(shuō)已經(jīng)很成熟的工藝節點(diǎn)的擴張，可以為那些翻新的二手設備和新產(chǎn)的早已定型的設備創(chuàng )造新的市場(chǎng)需求。”

　　需要提醒的是，半導體設備制造商必須謹慎看待中國市場(chǎng)。Gartner預計，如果這些計劃中的fab全都投入運營(yíng)，到2020年中國至少需要采購$70 billion價(jià)值的半導體設備，這是一項十分龐大的支出。因此對設備制造商的一個(gè)挑戰是，如何對中國半導體市場(chǎng)作出準確理性的判斷。否則，設備制造商將會(huì )面臨供應短缺或者加大庫存的風(fēng)險。盡管如此，中國的半導體市場(chǎng)仍是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。中國生產(chǎn)的電子產(chǎn)品不但在全球占比很高，中國也是全球最大的芯片消費國。很多在當地制造的系統芯片在中國出口后隨后又被返銷(xiāo)回來(lái)。

　　中國擁有相當規模的本土半導體產(chǎn)業(yè)。中國的半導體產(chǎn)業(yè)始建于1980年代，國家也開(kāi)展了幾次重大“工程”希望借此提振半導體產(chǎn)業(yè)。每次重大工程的宗旨都是期望本土的半導體制造商能夠生產(chǎn)大部分自用芯片，并且參與全球化市場(chǎng)競爭。在這些重大項目推動(dòng)下，中國的半導體產(chǎn)業(yè)在每個(gè)回合都取得了一些進(jìn)步，但每一次重大項目推進(jìn)的結果，似乎都沒(méi)有達到預定目標。在集成電路制造工藝上一直落后于競爭對手，國家進(jìn)口的集成電路產(chǎn)品數量和品種也一年比一年多。

　　由于這些問(wèn)題的存在，中國在2014年發(fā)布了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，同時(shí)建立了$19.3 billion的集成電路產(chǎn)業(yè)基金，基金將被用來(lái)投資國內的半導體企業(yè)。在接下來(lái)的十年里，將會(huì )投入$100 billion資金用于加速提升中國的半導體產(chǎn)業(yè)?！毒V要》制定了中國IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標和途徑：

　　2020年實(shí)現40%的芯片國產(chǎn)化，2025年達到70%。

　　推進(jìn)14nm finFET工藝、先進(jìn)封裝、MEMS和存儲器工藝技術(shù)。

　　在依靠自身努力不能達到目標時(shí)，通過(guò)引進(jìn)外國先進(jìn)技術(shù)來(lái)提升技術(shù)水平。

　　以上戰略從理論上給出一個(gè)信號，“作為全球電子產(chǎn)品消費領(lǐng)導者的中國，還不能夠自主制造滿(mǎn)足國內市場(chǎng)需要的大部分芯片，”Coventor的CTO David Fried說(shuō)，“用國產(chǎn)化芯片來(lái)滿(mǎn)足消費者需求的做法是明智的，所以中國正在重點(diǎn)投資數字邏輯領(lǐng)域和存儲器領(lǐng)域，并希望盡快取得成果。”

　　至今為止，中國在IC領(lǐng)域所做的努力亮點(diǎn)和問(wèn)題并存。據IC Insights的統計，中國芯片制造占全球代工市場(chǎng)的比例2011年是8.5%，到2016年提升到9.2%。因此，IC Insights總裁Bill McClean評論說(shuō)， “中國在代工領(lǐng)域取得了一些進(jìn)步，但總的來(lái)說(shuō)，我不認為中國目前在代工領(lǐng)域的做法和它所確立的目標能夠完全實(shí)現。”

　　目前中國的電子企業(yè)還是要持續依賴(lài)外國芯片，這一做法一直沒(méi)有改變。IC Insights統計指出，2016年中國消費了價(jià)值$112 billion的芯片，這個(gè)數字占世界IC總產(chǎn)量的38%。而中國本土芯片制造商貢獻的比例僅僅是$13 billion，這個(gè)數字占中國2016年集成電路市場(chǎng)的11.6%，比2011年的9.8%增加了些許?；谶@些數據，很難相信中國在2020年能夠實(shí)現40%的國產(chǎn)化。“40%這一目標幾乎是不可能實(shí)現的，”McClean如是說(shuō)。

　　▲ Fig. 1： Semiconductor manufacturing in China. Source： IC Insights

　　當然中國的進(jìn)步還是有目共睹。“中國在2000年宣布要大舉進(jìn)軍芯片制造業(yè)時(shí)，中國的GDP大約是1萬(wàn)億美元。那時(shí)中國先進(jìn)的半導體制造商、設計公司和半導體人才在中國非常缺乏，”D2S的執行副總裁兼首席生產(chǎn)執行官Linyong Pang說(shuō)，“2015年中國的GDP上升到11萬(wàn)億美元，這個(gè)數字是前十五年的10倍?，F在中國有了十多家先進(jìn)的半導體制造企業(yè)，上千家設計公司(Fabless)和上百萬(wàn)的半導體從業(yè)者。”

　　通過(guò)近十年的發(fā)展，這些從業(yè)者在中國半導體領(lǐng)域取得了新的收獲。“許多人進(jìn)入到企業(yè)的高管層，他們有良好的教育和專(zhuān)業(yè)背景以及創(chuàng )造能力，”Pang樂(lè )觀(guān)地表示，“在這樣的前提下，這一波規劃的20多家fab項目-即使不是全部都完成，但大多數都將會(huì )在未來(lái)一一落地。”