中美半導體項目輪番上馬的背后

最近，看到了兩則新聞，一則是介紹美國幾家芯片大廠(chǎng)投資新建或擴建晶圓廠(chǎng)的，另一則是介紹中國多個(gè)半導體項目上馬或建造儀式的。

美國方面，三大芯片廠(chǎng)商英特爾、格芯和美光動(dòng)作頻頻。

9 月 28 日，格芯 CEO Thomas Caulfield 表示，該公司計劃投資 80 億美元，到 2030 年，將其位于德國德累斯頓的晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能提高一倍。在美國本土，格芯計劃擴大三個(gè)生產(chǎn)據點(diǎn)，其中一個(gè)在佛蒙特州，兩個(gè)在紐約，主要涉及 12nm、28nm 和 40nm 制程芯片。

9 月 30 日，英特爾表示計劃在美國俄亥俄州新建兩座晶圓廠(chǎng)，投資額超 200 億美元。9 月 29 日，英特爾表示，其位于愛(ài)爾蘭價(jià)值 185 億美元的晶圓廠(chǎng)已開(kāi)始使用 EUV 光刻機進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

10 月 6 日，美光在美國愛(ài)達荷州的新晶圓廠(chǎng)正式開(kāi)工建設。10 月 3 日，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)大臣西村康稔表示，將為美光在廣島新建工廠(chǎng)提供約 13 億美元的財政支持。

與此同時(shí)，中國新推的半導體項目更多。

10 月 7 日，安徽省召開(kāi) 2023 年全省第四批重大項目開(kāi)工動(dòng)員會(huì )，總投資 210 億元的合肥晶合集成電路 12 英寸晶圓廠(chǎng)項目就在其中。近期，還有其它幾個(gè)位于中國不同地區的半導體項目官宣，包括：積塔半導體特色工藝生產(chǎn)線(xiàn)建設項目（二階段）主廠(chǎng)房封頂；江蘇先導微半導體高端設備生產(chǎn)研發(fā)項目量產(chǎn)；株洲市石峰區舉行順為科技集團 IGBT/SiC 功率半導體模塊項目簽約儀式；云和縣人民政府與深圳嘉力豐正投資發(fā)展有限公司舉行特色工藝晶圓制造項目簽約儀式，總投資 51 億元。除了這些，還有其它項目，就不在此一一列舉了。

當下，中國大陸和美國是全球半導體產(chǎn)業(yè)的兩個(gè)重心，受到的關(guān)注度最高，兩國都在大力發(fā)展本土的半導體產(chǎn)業(yè)，美國將更多的資源投入到了晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能建設當中，而中國大陸所做的工作更為復雜，涉及的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節更多，這自然是由兩國半導體產(chǎn)業(yè)不同的發(fā)展水平和階段決定的，這些從上述的諸多項目中也可見(jiàn)一斑。

中美多個(gè)半導體項目同期上馬的原因

為何中美兩國企業(yè)眾多項目幾乎同時(shí)官宣呢？主要還是由全球半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢決定的。從目前的情況來(lái)看，半導體這一波發(fā)展周期已經(jīng)接近尾聲，很快就要觸底反彈了，往往在產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于谷底附近時(shí)，就是開(kāi)始新一輪投資的時(shí)候了，其目的就是利用在產(chǎn)業(yè)從谷底向波峰演進(jìn)的過(guò)程中，抓住發(fā)展契機和窗口期，以在產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰時(shí)段拿出最佳產(chǎn)品和產(chǎn)能狀態(tài)，提升那時(shí)候的競爭力和營(yíng)收水平。為了將來(lái)的那個(gè)時(shí)刻，現在就要開(kāi)始做準備了。

下面看一下近幾個(gè)月全球半導體產(chǎn)業(yè)行情。

來(lái)自公眾號《半導體綜研》的報道顯示，根據美國 SIA 的最新數據，8 月份全球半導體器件的市場(chǎng)規模為 440 億美金，雖然同比降幅依舊高達 6.8%，但和 7 月數據相比，環(huán)比增長(cháng)了 1.9%。

從下圖可以看出，自今年 5 月份以來(lái)，半導體器件市場(chǎng)的銷(xiāo)售額一直保持穩定且高速的反彈態(tài)勢，至今沒(méi)有出現減緩跡象。

不過(guò)，《半導體綜研》認為，這一波增長(cháng)期內，AI 應用帶來(lái)的影響很可能是最大的，扣除這一部分，消費類(lèi)電子的恢復情況依舊需要一段時(shí)間觀(guān)察和等待。預計中低端應用市場(chǎng)的各個(gè)環(huán)節要等到 2024 年第二季度才會(huì )出現較為明顯的回暖跡象。

從國家和地區市場(chǎng)分布情況來(lái)看，中國大陸和美國的恢復情況是最好的，美國的恢復主要歸因于 AI 市場(chǎng)爆火帶動(dòng)的 GPU 和 HBM 器件市場(chǎng)激增，中國大陸則可能是前期過(guò)度下跌后的修復。

對于后市發(fā)展，《半導體綜研》維持之前的結論不變：2023 全年的半導體器件市場(chǎng)規模大約為 5167 億美金，同比下降 11.5%。

中美上馬多個(gè)項目的異同點(diǎn)

中美兩國半導體相關(guān)企業(yè)上馬的多個(gè)半導體項目，有相同點(diǎn)，也有不同之處。

相同點(diǎn)在于，都要強化本國半導體制造業(yè)，將更多芯片生產(chǎn)留在本土。

不同之處在于，美國項目類(lèi)型較為集中，主要是晶圓廠(chǎng)，而中國大陸的項目則涉及半導體產(chǎn)業(yè)鏈多個(gè)環(huán)節，有晶圓廠(chǎng)，有傳統制程工藝，也有第三代半導體工藝，還有半導體設備和材料，等等。

美國的晶圓廠(chǎng)建設項目大多是由英特爾和美光這樣的傳統大廠(chǎng)主導的，且產(chǎn)線(xiàn)建設在以本土為重心的基礎上，還在全球多地有所輻射。之所以如此，一個(gè)重要原因是美國半導體制造業(yè)已經(jīng)走過(guò)了發(fā)展期，目前處在較高水平（相對而言，在最先進(jìn)制程方面，與臺積電和三星還是有差距的），只是規模有限，且產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定階段，經(jīng)過(guò)優(yōu)勝劣汰，產(chǎn)能集中在了幾家大廠(chǎng)手中。這幾年在美國本土大興土木，建設晶圓廠(chǎng)，就是要擴充產(chǎn)能規模，同時(shí)兼顧歐亞地區的市場(chǎng)。另外，美國「芯片法案」提供的政府補貼也是一個(gè)影響因素，英特爾和美光是兩大重點(diǎn)扶持對象，它們可以獲得更多的政府補貼，因此，在這一波半導體產(chǎn)業(yè)周期變化時(shí)段，這兩家廠(chǎng)商的動(dòng)作是最大的。

相對而言，中國大陸半導體產(chǎn)業(yè)仍處于成長(cháng)期，還處于群雄逐鹿階段，中小規模企業(yè)和項目較多，而且，中國本土那幾家晶圓大廠(chǎng)的新項目多已規劃完成，正在建設過(guò)程中，同時(shí)，受美國政府限制政策影響，中國本土晶圓大廠(chǎng)近兩年也更為低調。

中美晶圓廠(chǎng)的整體布局情況

中美兩國相關(guān)企業(yè)于近期上馬多個(gè)半導體項目，是在兩國都在強化本土整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展和布局的背景下進(jìn)行的。

在美國，自《芯片與科學(xué)法案》于 2020 年提出，到 2022 年 8 月正式生效，再到 2023 年 3 月，整個(gè)半導體生態(tài)系統中的眾多公司宣布了數十個(gè)項目，19 個(gè)州宣布了超過(guò) 2100 億美元的新私人投資，以提高美國國內芯片制造能力，全美宣布了 50 多個(gè)新的半導體生態(tài)系統項目，包括建設新晶圓廠(chǎng)、擴建現有場(chǎng)地，以及提供芯片制造所用材料和設備的設施。

如上圖所示，今年 3 月，SIA 推出了美國半導體產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統地圖，展示了包括 42 個(gè)州的近 500 個(gè)半導體據點(diǎn)，包括半導體制造、芯片設計、知識產(chǎn)權和芯片設計軟件供應商、半導體材料和制造設備、研發(fā)基地，以及半導體研究公司 (SRC) 的大學(xué)研發(fā)合作伙伴和國家納米技術(shù)協(xié)調基礎設施 ( NNCI）。

新建晶圓廠(chǎng)方面，計劃于 2024~2025 年開(kāi)始運營(yíng)的有：英特爾位于亞利桑那州錢(qián)德勒的 Fab 52/62，位于俄亥俄州的 Fab 27；TI 公司位于德克薩斯州謝爾曼的 SM1/SM2；美光位于愛(ài)達荷州博伊西總部的晶圓廠(chǎng)，美光還將在紐約克萊建造一座大型晶圓廠(chǎng)，最早將于 2024 年開(kāi)始建設；2023 年 1 月，ADI 宣布計劃將其位于俄勒岡州比弗頓的晶圓廠(chǎng)的產(chǎn)能翻番。

其它一些在美國新建的半導體項目如下圖所示。

下面看一下近些年中國的半導體新建項目。

2023 年，戰略性擴產(chǎn)是中國本土芯片制造業(yè)的基本面。據 SEMI 統計，2022 年第四季度，中國大陸的半導體芯片產(chǎn)能占全球的 24%，該比例自 2017 年開(kāi)始持續增長(cháng)，未來(lái)還將持續提升。之所以如此，主要有以下兩個(gè)原因：1、出于供應鏈安全考慮，在全球合作持續走低，產(chǎn)業(yè)鏈全球合作效率下降的大背景下，必須提升本土半導體制造能力和比重；2、就是前文提到的逆周期投資，對于半導體制造業(yè)來(lái)說(shuō)，此時(shí)擴產(chǎn)往往會(huì )在之后幾年收到奇效，這方面，三星已經(jīng)在 30 年前給出了很好的示范，也就是從那時(shí)起，三星逐漸登上了全球存儲芯片霸主的寶座。逆周期投資能夠成功的原因在于，晶圓廠(chǎng)是重資產(chǎn)，擴產(chǎn)時(shí)間長(cháng)，且需要大量的資金和雄厚的技術(shù)積累，不是一般的小企業(yè)能操作和實(shí)現的，在半導體行業(yè)周期下行的某個(gè)恰當時(shí)段進(jìn)行擴產(chǎn)，可以讓企業(yè)在下一輪周期上行時(shí)充分受益，且能獲得更大的市場(chǎng)份額。

在中國大陸，半導體產(chǎn)業(yè)處于成長(cháng)期，還不發(fā)達，這種狀況是在全產(chǎn)業(yè)鏈普遍存在的，對晶圓廠(chǎng)進(jìn)行大規模投資，可以刺激產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)環(huán)節，特別是上游的半導體材料和設備業(yè)跟進(jìn)發(fā)展，相關(guān)廠(chǎng)商產(chǎn)品有更多進(jìn)入晶圓廠(chǎng)進(jìn)行實(shí)戰和迭代產(chǎn)品的機會(huì )。這就是本文開(kāi)篇提到的，近期有多種半導體項目在中國本土集中上馬的原因所在，在晶圓廠(chǎng)大規模建設的背景下，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節也都有動(dòng)力大干一場(chǎng)了。

下圖所示為中國大陸已經(jīng)實(shí)現量產(chǎn)，以及正在建設當中的晶圓廠(chǎng)，其中也包括幾家非中國本土企業(yè)（如臺積電和 SK 海力士）的產(chǎn)能擴展情況。這里給出的只是規模較大的項目，還有很多中小規模項目未在此列出。

從 2023 年中國本土芯片產(chǎn)能建設的發(fā)展情況，以及美國政府政策的影響來(lái)看，雖然總體是在擴充，但是，自 2022 下半年以來(lái)，中美科技沖突持續加劇，中國本土幾大芯片制造龍頭企業(yè)被美國政府加入實(shí)體清單，導致這些企業(yè)在獲得部分美系中高端半導體設備方面遭遇困難，同時(shí)，相關(guān)國產(chǎn)設備還沒(méi)有完全替代，這就打亂了中國大陸部分晶圓廠(chǎng)在 2023 年的擴產(chǎn)計劃，進(jìn)程受到影響，這也是前文提到的眾多中小規模半導體項目集中上馬，同時(shí)段鮮有大廠(chǎng)項目官宣的一個(gè)原因。但是，這種影響只是短期的，長(cháng)期來(lái)看，隨著(zhù)國產(chǎn)替代水平進(jìn)一步提升，晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能擴充大勢不會(huì )改變。

結語(yǔ)

中美兩國這一波半導體項目集中官宣，是在全球半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期，以及兩國都加強本土半導體制造規模和水平提升的共同作用下出現的，今后，類(lèi)似情況大概率會(huì )經(jīng)常出現。

除了提升各自本土的芯片制造水平，中美兩國還將在全球范圍內持續強化存在感，美國將在已有基礎上，擴大在歐洲、日本和東南亞的芯片制造投資規模，而中國則立足于國內制造規模拓展，吸引更多國際 IC 設計廠(chǎng)商到中國大陸投片，同時(shí)，還要加強半導體產(chǎn)業(yè)鏈上游的國際合作，如標準制定和實(shí)施，以及爭取將更多國際廠(chǎng)商吸引到中國本土半導體產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統當中，這些方面還有很多工作要做。

以目前的態(tài)勢發(fā)展下去，在可預見(jiàn)的未來(lái)，中美兩國有望占有全球芯片制造業(yè)絕大部分市場(chǎng)份額。