行業(yè)下行背后，國內半導體的喜與憂(yōu)

前言

今年以來(lái)，半導體行業(yè)狀態(tài)日趨低迷。

Omdia發(fā)布最新報告顯示，2022年Q2半導體市場(chǎng)收入首次下滑，相比2022年第一季度下降1.9%。

世界半導體貿易統計組織（WSTS）在最新報告中，將今年的芯片銷(xiāo)量增速預期從此前的16.3%下調至13.9%，并且預計2023年芯片銷(xiāo)量?jì)H增長(cháng)4.6%，為2019年以來(lái)的最低增速。

根據國家統計局公布的數據，今年上半年我國集成電路產(chǎn)量合計為1661億塊，同比下滑6.3%，為2009年以來(lái)同比增速首次轉負。

不同于過(guò)去兩年行業(yè)經(jīng)歷全面缺芯困境時(shí)，市場(chǎng)呈現出的景氣上行局面，當下的境況相反，顯得緊張而復雜。

半導體是具備明顯周期成長(cháng)屬性的行業(yè)，井噴過(guò)后，供需關(guān)系發(fā)生變化，行業(yè)進(jìn)入下行周期成為一個(gè)必然趨勢，同時(shí)還疊加了全球經(jīng)濟放緩及科技戰的宏觀(guān)背景。

多重因素的共同作用，正在抑制整體市場(chǎng)的發(fā)展?！鞍雽w行業(yè)凜冬將至”，成了從業(yè)者常掛嘴邊的一句話(huà)。

就目前并不明朗的行業(yè)境況，國內半導體將面臨哪些挑戰與機遇，本土廠(chǎng)商與從業(yè)者如何做出反應，是值得梳理與思考的問(wèn)題。

1美步步緊逼，加劇國內半導體困境？

2022年進(jìn)入Q3以來(lái)，美針對中國的芯片“制裁令”不斷加碼，芯片領(lǐng)域與EDA領(lǐng)域都遭到不同程度的“封鎖”，致使我國半導體在行業(yè)“遇冷”的困境中又平添一層危機。

先是美國總統拜登于8月9日簽署《2022芯片與科學(xué)法案》，試圖逼迫芯片企業(yè)“站隊”，限制國外半導體大廠(chǎng)在中國的投資發(fā)展。

8月12日，美國商務(wù)部又發(fā)布公告，宣布對包括半導體在內的四項技術(shù)設立新的出口管制，其中美對EDA工具實(shí)行出口管制的消息尤其受業(yè)內關(guān)注。

其后在8月31日，芯片巨頭NVIDIA和AMD同時(shí)發(fā)布公告稱(chēng)，收到美官方通知對中國出口高端芯片需要新的出口許可，限制類(lèi)型包括英偉達的A100和H100，及AMD的MI250人工智能芯片。

圖源：英偉達公告截圖

這一系列事件進(jìn)一步印證的事實(shí)是，芯片半導體產(chǎn)業(yè)并不僅僅是一個(gè)市場(chǎng)問(wèn)題，由于行業(yè)的特殊性，各國逐漸開(kāi)始把實(shí)現芯片半導體產(chǎn)業(yè)的安全和彈性，與國家發(fā)展聯(lián)系起來(lái)并展開(kāi)競爭，而中國大陸目前并不占優(yōu)勢。

那么，面對拜登政府的重重掣肘，國內半導體發(fā)展會(huì )受到何種程度的制約？短期內將產(chǎn)生什么影響呢？

· 先進(jìn)工藝需求可延緩，國產(chǎn)EDA迎機遇

本輪制裁涉及到EDA領(lǐng)域，引發(fā)熱議的原因并不復雜。EDA軟件在芯片產(chǎn)業(yè)中不可或缺，被稱(chēng)為“芯片之母”，芯片工程師要完成電路設計、版圖設計等工作，必須依靠EDA軟件工具，其貫穿整個(gè)集成電路生產(chǎn)流程，如芯片設計、制造及封測等各個(gè)環(huán)節，位于產(chǎn)業(yè)鏈上游。

圖源：國聯(lián)證券《EDA行業(yè)研究報告》

2019年，美國商務(wù)部將當時(shí)躋身全球芯片設計公司前五的中國企業(yè)華為海思列入實(shí)體清單，即華為被美國拉入技術(shù)黑名單，導致其無(wú)法使用最新5nm的EDA軟件設計海思麒麟芯片，此事件后，如何提升芯片半導體領(lǐng)域的戰略自主性愈加受到國家和中國企業(yè)的重視。

但中國近年來(lái)在中高端芯片領(lǐng)域高度依賴(lài)進(jìn)口，自身研發(fā)實(shí)力與海外大廠(chǎng)之間始終存在較大差距。

國內市場(chǎng)長(cháng)期被海外EDA三巨頭Cadence（美）、Synopsys（美）、Siemens EDA（德）統治。中國企業(yè)僅占據不到10%的市場(chǎng)份額，只能在夾縫中生存。

圖源：國聯(lián)證券《EDA行業(yè)研究報告》

因而當時(shí)封鎖消息一出，業(yè)內即有人擔憂(yōu)國內半導體發(fā)展將嚴重受限。但據業(yè)內人士分析，90%的應用目前尚不需要先進(jìn)制程工藝，且先進(jìn)制程工藝每一個(gè)節點(diǎn)的發(fā)展都需要投入更多時(shí)間與成本，這給國內半導體發(fā)展關(guān)鍵節點(diǎn)提供了追趕的空間。

從 65nm 到 5nm 時(shí)代，不同工藝設計芯片的成本情況

IBS 數據

業(yè)內專(zhuān)家亦有表示，從技術(shù)角度看，中國企業(yè)通過(guò)系統能力的提升，可以把芯片的制造要求降低2到3代甚至更高，大大延緩對先進(jìn)工藝的需求。

· 高端GPU斷供，加速?lài)a(chǎn)GPU步伐

美國是半導體產(chǎn)業(yè)的誕生地，1980年以來(lái)產(chǎn)業(yè)逐漸走向全球分工，但美迄今為止仍占據半壁江山。

據IC Insights統計，2021年全球半導體市場(chǎng)份額中，美國的半導體IC設計企業(yè)占據市場(chǎng)份額的68%。英偉達、AMD、高通、賽靈思等企業(yè)占據了全球CPU、GPU、FPGA的主要市場(chǎng)份額，并建立起牢固的專(zhuān)利壁壘。

此次英偉達和AMD公告中出口受限的芯片，即是業(yè)界公認技術(shù)與商業(yè)壁壘皆為最高的GPU芯片類(lèi)型——處理器芯片，近年來(lái)被廣泛用于服務(wù)器端的密集型數據處理，同時(shí)也應用于汽車(chē)、人工智能、邊緣計算等領(lǐng)域。

美變相斷供我國高端GPU芯片，影響程度其實(shí)和EDA被禁異曲同工。

據業(yè)內專(zhuān)家表示，此次斷供或將影響到國內專(zhuān)注于人工智能應用和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的廠(chǎng)商，因為國內處理器廠(chǎng)商的產(chǎn)品性能在短期內達不到應用水準，相關(guān)廠(chǎng)商可能面臨缺貨風(fēng)險。

但根據消息，英偉達在公告之后拿到了一份出口許可——英偉達A100芯片和其即將推出的H100芯片，都可以再向中國供一年。

這將給到國內GPU公司一段緩沖的時(shí)間，來(lái)精進(jìn)自己的產(chǎn)品。事實(shí)上，今年8月，壁仞科技就已發(fā)布了首款通用GPU芯片BR100系列，部分指標已能夠比肩英偉達產(chǎn)品。本土亦有不少公司正在全力追趕，以加速縮小差距。

“斷供”正在為本土廠(chǎng)商敲響警鐘，“造不如買(mǎi)”的時(shí)代過(guò)去，加快國產(chǎn)化替代進(jìn)程勢在必行，這也意味著(zhù)機遇來(lái)臨，對我國芯片產(chǎn)業(yè)是個(gè)利好。

2國產(chǎn)化替代：道阻且長(cháng)，行則將至

在全球數字經(jīng)濟加速與國際形勢變化的雙重壓力下，我國半導體產(chǎn)業(yè)鏈自主研發(fā)迫切性和必要性進(jìn)一步加深。但就國內當下的半導體產(chǎn)業(yè)狀況而言，國產(chǎn)替代之路面臨著(zhù)艱難挑戰。

最為凸顯的，必然是技術(shù)上的劣勢。

中國在半導體的設計和制造鏈條中起步較晚，積累相對薄弱。產(chǎn)品主要集中在半導體材料、晶圓制造和封裝測試等中低端領(lǐng)域，半導體產(chǎn)能主要集中在28納米以上的成熟制程。技術(shù)水平與先進(jìn)國家差距較大，這直接導致我國需要大量進(jìn)口中高端半導體產(chǎn)品。

根據數據統計，我國半導體設備國產(chǎn)化率不足20%。而短時(shí)間內，本土企業(yè)難以縮短與海外廠(chǎng)商之間的技術(shù)差距。

其次，國產(chǎn)化替代進(jìn)程的加速，需要終端應用廠(chǎng)商們的信任與支持，協(xié)同推動(dòng)國產(chǎn)芯片的技術(shù)迭代和性能改進(jìn)。

此前EDA受限引發(fā)熱議時(shí)，就有從業(yè)者接受媒體采訪(fǎng)表示，大量IC設計與制造企業(yè)因為長(cháng)期使用國際巨頭的產(chǎn)品，已形成一定的用戶(hù)黏性，外加廠(chǎng)商對國內外EDA產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展水平的固有認知，一定程度上給EDA工具的國產(chǎn)替代帶來(lái)阻力。

國產(chǎn)GPU發(fā)展也面臨同樣的問(wèn)題，出于對性能和功耗方面的考慮，以及對海外進(jìn)口芯片的依賴(lài)，國內高端GPU用戶(hù)對國產(chǎn)GPU的接納度也不高。

所以，當前中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于內外交困的重要時(shí)期，本土企業(yè)想要擴大市場(chǎng)份額，未來(lái)需要更多的資金投入和專(zhuān)業(yè)人才培養，以及更長(cháng)時(shí)間的技術(shù)積累和沉淀。

還有關(guān)鍵一點(diǎn)，未來(lái)中國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍有可能進(jìn)一步受到國際政治的影響，尤其是來(lái)自美國的打壓。

近年來(lái)，美國針對其本土半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展相繼出臺了不少扶持政策，同時(shí)也在積極游說(shuō)韓國、日本、中國臺灣省，試圖組建芯片四方聯(lián)盟，以控制全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈。

美國的步步封鎖以及在科技霸權方面的動(dòng)作都不容小覷，同時(shí)也不必過(guò)分擔憂(yōu)。外部形勢的動(dòng)蕩，將使中國自主掌握尖端科技的決心更加堅定，本土企業(yè)機遇廣闊。

我們從以下幾方面做簡(jiǎn)單分析。

一是從國家戰略層面，半導體產(chǎn)業(yè)有望得到更多扶持政策。其實(shí)國內近年來(lái)一直在不斷出臺政策以推動(dòng)國內半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，此前從稅收和經(jīng)費支持等角度鼓勵芯片和集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，今年“十四五規劃”發(fā)布，其中也提到，將大力攻關(guān)集成電路領(lǐng)域，著(zhù)力解決高端芯片基礎元器件等“卡脖子”問(wèn)題，加快自主創(chuàng )新步伐。

二是從市場(chǎng)資源來(lái)看，本土企業(yè)將有極大空間逐步奪回國內市場(chǎng)。例如，出于供應鏈安全的考慮，一些中國芯片設計公司近幾年已有優(yōu)先考慮國內供應商的趨勢。

加上美國這輪密集的禁令和管制，國產(chǎn)替代必定會(huì )逐步深入，尤其當下大部分電子產(chǎn)品暫時(shí)不必要用到先進(jìn)制程。IBS數據顯示，未來(lái)五年，先進(jìn)工藝的市場(chǎng)會(huì )不斷擴大，但成熟工藝的市場(chǎng)份額仍會(huì )大于50%，對于中國半導體產(chǎn)業(yè)而言，這其中還有很多發(fā)揮空間。

總而言之，中國與其他科技強國之間確有一道鴻溝，但并非不可逾越?？吹讲罹嗟耐瑫r(shí)，我們始終相信中國速度，根據彭博社匯編的最新數據，全球20家增長(cháng)速度最快的芯片行業(yè)公司中，有19家都來(lái)自中國，這一數據相比去年的8家增長(cháng)了137%。

未來(lái)10年，中國半導體或將迎來(lái)黃金時(shí)期。對于國產(chǎn)替代進(jìn)程，我們應當持有“道阻且長(cháng)，行則將至”的決心。

3芯片不慌，人才“荒”

與半導體行業(yè)目前呈現的低迷狀態(tài)相反，各國半導體大廠(chǎng)對芯片人才的需求都較高漲。

尤其處于成長(cháng)期的國內企業(yè)，對行業(yè)人才更是求賢若渴。據《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展報告（2020-2021年版）》顯示，預計到2023年前后，全行業(yè)人才需求規模將達到76.65萬(wàn)人左右，人才缺口將超過(guò)20萬(wàn)人。

獵聘發(fā)布的《2022上半年中高端人才就業(yè)趨勢報告》指出，近年市場(chǎng)前景較好的行業(yè)如電子技術(shù) / 半導體 / 集成電路頗具競爭力，招聘平均年薪為25.48萬(wàn)。

人才解決方案公司翰德發(fā)布的《2022人才趨勢報告》也顯示，2022年跳槽薪酬漲幅榜上，半導體行業(yè)薪水漲幅超過(guò)了50%，位居首位。

國產(chǎn)化替代進(jìn)程的加速必然離不開(kāi)人才的支撐，本土企業(yè)想要提高自研能力，完善產(chǎn)品性能，也需要不斷吸納高端人才。

但目前行業(yè)中高端人才增速，還無(wú)法滿(mǎn)足需求增長(cháng)。近兩年來(lái)，包括清華大學(xué)、北京大學(xué)、華中科技大學(xué)在內的14所高校都在著(zhù)手培養芯片人才，不少企業(yè)也積極與高校展開(kāi)項目合作和教學(xué)合作，對芯片人才進(jìn)行定向培養。長(cháng)期來(lái)看，半導體行業(yè)人才培養與儲備仍是企業(yè)、高校未來(lái)的重點(diǎn)目標之一。

對于半導體行業(yè)的從業(yè)者而言，并不需要擔心工作機會(huì )問(wèn)題，相比薪酬，更加值得關(guān)注的是個(gè)人能力的提升，能否立于中高端人才之列。

總結

• 半導體作為一個(gè)周期性成長(cháng)的行業(yè)，下行是其歷史發(fā)展中的常見(jiàn)狀態(tài)之一，但過(guò)程中避免不了優(yōu)勝劣汰的篩選，國內廠(chǎng)商還需錨定自身的發(fā)展路徑，應對其中的變化。

• 美國的一系列“禁令”在短期內將不會(huì )對國內半導體發(fā)展產(chǎn)生明顯影響，反將推動(dòng)國產(chǎn)化替代進(jìn)程的加速，對本土企業(yè)而言，抓住機遇加速迭代、完善產(chǎn)品性能至關(guān)重要。

• 半導體人才缺口持續存在，但行業(yè)對中高端人才的需求更為迫切，未來(lái)人才競爭將加劇，從業(yè)者仍需不斷提升自身能力，厚積薄發(fā)，在國產(chǎn)替代浪潮中有所作為。

部分參考資料：

[1]財經(jīng)雜志.《中國將加速半導體產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化，持續應對美國芯片法案影響》

[2]人民論壇網(wǎng).《中國半導體，如何應對機遇挑戰？》