日韩贸易战主打半导体,中国半导体技术怎么样?

日韩贸易战主打半导体,中国半导体技术怎么样?,第1张

美中或是日韩贸易战,均以科技领域为主战场,都涉及到半导体层级,反映半导体是科技竞赛的主战场。半导体是现代资讯产业的基础和核心产业之一,为衡量一个国家科技发展水准乃至综合国力的重要指标。

更重要的是,美中或是日韩贸易战将使全球化垂直分工所基于的商业信任和自由贸易规则遭到破坏,未来各国恐更加重视供应安全与自主可控,是否造成资源浪费、研发和投资效率低落等问题,值得深思。

即便是全球半导体供应国之首的美国,占有国际附加价值、技术含量最高的环节,但因中国业务占美国半导体业者比重均在3成之上,更遑论部分美系半导体大厂的中国合计客户占比高达5成以上,故在美中贸易战之下,美系半导体厂业绩也相对受损。

同样地,中国半导体业近年来虽高速成长,但部分环节发展仍未突破瓶颈,且有产业链覆盖不完整的情况,自然在美中贸易战遭到美方以关税、非关税贸易障碍的方式,袭击关键核心晶片的供应。有鉴于此,预料中国将持续以半导体扶植政策、集成电路第2期大基金的投入、内外部人力资源的积累、由科创板来实现资本市场和科技创新更加深度的融合,来加速推动中国本身半导体国产替代的方向,期望在未来新兴科技所带动的新产品、贸易战下带来的新分工模式基础上,使中国半导体进入技术能力提升、创新活力增加、产品多元化的结构改革阶段。

今年中国半导体业的景气表现,大体呈现先抑后扬的局面,主要是尽管美中贸易谈判未来仍是存有变数,但至少短期内5至6月美国对于华为的严格禁制令在第3季初已有所松绑,使得下半年华为对于供应链的下单力道加大。同时华为生态链的重塑也有利于中国本土的半导体厂商,显然美中贸易战加速核心环节国产供应链崛起的速度,且半导体供应链的库存水位持续下降,再加上5G无线通讯、AI、 IOT、穿戴式装置/AR/VR、车用电子、高效能运算/资料中心、工业4.0/智慧制造等商机也将逐步发酵所致。

若以2019年中国晶圆代工的发展主轴来看,依旧以先进制程的追赶与突破、特殊制程的差异化竞争为主,后者应用的产品包括DRAM,模拟IC,光学器件,感测器,分立器件等。其中2019年中芯国际公司专注推进FinFET技术,上海中芯南方FinFET工厂顺利建造完成,进入产能布建,公司更规划2019年下半年实现14纳米FinFET量产计划,同时12纳米制程开发进入客户导入阶段,显然中芯国际欲利用台积电南京厂产能利用率下降,正研议放缓增建产能脚步之际,而缩短与台积电中国布局的差距,不过随着台积电在台湾厂的先进制程陆续步入7纳米强化版、6纳米制程、5纳米制程之下,中芯国际仍是处于追赶的阶段。

作者 | 海怪

来源 | 脑极体(ID:unity007)

意法半导体、英飞凌、恩智浦三家半导体企业先后从其母公司独立或重组之后,直到今天,一直是撑起欧洲半导体产业面子的“三巨头”。

之所以被称为“三巨头”,是因为自1987年以来,三家几乎从未跌出全球半导体企业20强,虽然排名有调换,但都没掉队。当然也再没有新兴的欧洲半导体企业进入这个头部榜单。

如今,在全球半导体市场中,这三巨头主要选择了工业和 汽车 等B端芯片市场,而避开了竞争激烈的移动终端及电脑等消费级芯片市场。

这就让芯片产业之外的人很少有机会听到三巨头的名声,也自然很少了解这三巨头在全球芯片市场所扮演的角色,以及三家当下的竞争格局和未来可能的发展前景。

那么,三巨头之间有哪些纠葛和关联?各自有哪些优势?顺着这些问题我们接着讨论下去。

三巨头的并购“排位赛”

由于三巨头将市场都定位在B端芯片市场,三家各自的技术和产品自然有重叠,因此不可避免会出现激烈的竞争。而在近几年三巨头的发展过程中,大规模并购其他半导体企业和技术公司,成为能够快速赶超对手的“常规”手段。

在2018年,曾传出“英飞凌试图收购意法半导体”的消息,最后可能因为法国政府的阻挠而告吹。甚至早在2007年,还有“意法半导体要收购英飞凌”的传闻。可见三巨头相互之间觊觎对方已久。

而三巨头的关系中,英飞凌和恩智浦的竞争最为激烈,双方都在 汽车 半导体领域深耕多年,且排名接近。2015年,恩智浦以118亿美元的价格,收购了美国的飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor),成为当年的天价收购案。完成此次收购后,恩智浦成功进入全球半导体厂商前十的行列,成为全球最大的车用半导体制造商,并且成为车用半导体解决方案与通用微型控制器(MCU)的市场龙头。

经此一战,英飞凌虽然在 汽车 半导体市场略占下风,但也没有停止并购扩张的脚步。为巩固其在功率半导体的领先地位,英飞凌在2015年率先以30亿美元现金并购美国国际整流器公司;又在去年4月,宣布以100亿美元的价格完成对美国赛普拉斯半导体公司的收购。

赛普拉斯半导体的产品,包括微控制器、连接组件、软件系统以及高性能存储器等,与英飞凌当先的功率半导体、 汽车 微控制器、传感器以及安全解决方案,形成了高度的优势互补,双方将在ADAS/AD、物联网和5G移动基础设施等高增长应用领域,提供更先进的解决方案。

简单来说,英飞凌的目的仍然是要加强 汽车 半导体产品的实力,试图超越恩智浦的 汽车 半导体业务。此外,英飞凌在MCU、电源管理和传感器芯片方面超过或接近意法半导体。

去年几乎同时,恩智浦又以17.6亿美元收购美国美满电子(Marvell)的无线连接业务,主要产品线是Marvell的Wi-Fi和蓝牙等连接产品。通过这一收购,恩智浦可以更好补强其在工业和 汽车 领域的无线通信实力。

相比之下,过去几年意法半导体在并购市场的动作较少,但也并非没有。2016年8月,意法半导体宣布收购奥地利微电子公司(AMS)的NFC和RFID reader的所有资产,获得相关的所有专利、技术、产品以及业务,以强化其在安全微控制器解决方案的实力,在移动设备、穿戴式、金融、身份认证、工业化、自动化以及物联网等领域的发展提供技术支持。

在2019年的TOP15半导体市场排名中,来自欧洲的三家企业只能排在12-14位。恩智浦收购飞思卡尔的红利已经消失。而英飞凌收购赛普拉斯之后,两家营收加起来,会使得英飞凌大幅提升排名进到前十名当中。

从半导体产品形态来看,英飞凌、意法半导体和恩智浦,都是模拟芯片或模数混合芯片企业。从近几年的产业趋势来看,模拟芯片产业的集中度不断提高,而且模拟芯片企业的并购重组主要发生在美国和欧洲之间。从恩智浦和英飞凌收购的案例中,我们可以看到其对模拟和模数混合芯片厂商的并购,而且标的几乎全部来自美国。

一方面说明美国模拟芯片整体的数量和实力都很强,一方面也能看出全球模拟芯片企业发展进入一个相对稳定发展的阶段,如果想要打破平衡,取得快速发展,并购重组和强强联合就成为一个直接有效的手段。

不过值得注意的是,美国和欧洲直接模拟芯片企业的这种“内部消化”,正在进一步拉大欧美和亚洲之间在模拟芯片产业上的优势差距。

三巨头的守旧与拓新

为什么三巨头想要突破增长瓶颈,就必须依靠巨额收购来实现呢?

这实际上要跟模拟芯片产业的特点有关。与数字芯片要求快速更新迭代(摩尔定律)不同,模拟芯片产品使用周期较长,价格相对较低,其使用时间通常在10年以上,产品价格也较低。寻求高可靠性与低失真低功耗,核心在于电路设计,模拟芯片设计工艺特别依赖人工经验积累、研发周期长。

一旦某家企业在某类模拟芯片上建立其研发优势,那么其他竞争对手就很难在短时间内模仿或者超过,同时也因为下游客户对模拟芯片超高稳定性要求,一旦某些厂商建立其产品优势,其他竞争者也难以撼动其供应市场。所以,模拟芯片的产品与行业特点导致模拟芯片厂商存在寡头竞争特点。

德州仪器、亚德诺、意法半导体、英飞凌、恩智浦都是长期稳居全球TOP10的模拟芯片巨头,并且近几年,集中度还在进一步上升。近日,亚德诺高价完成美信的收购,甚至于有机会挑战第一名德州仪器的位置,而英飞凌对赛普拉斯的收购,也能让其排名大幅上升。

从产品线来看,三巨头都是老牌的IDM制造商,都拥有非常齐全的产品线,并且更加注重产品线工艺的稳步改进。

当然,恩智浦也想过拓展其他业务。2007年,恩智浦曾收购SiliconLabs蜂窝通信业务,发力移动业务市场,以及数字电视、机顶盒等家庭应用半导体市场,但短暂的出圈尝试不够成功。

因此,2007年起恩智浦很快将无线电话SoC业务、无线业务和家庭业务部门予以出售或剥离,并重新集中到飞利浦时代就确立的优势领域—— 汽车 电子和安全识别业务。2009年,恩智浦开始主要发力HPMS(高性能混合信号)产品,到2019年,包括 汽车 电子、安全识别相关业务的HPMS部门的营收占比超过了95%,产品线大幅度集中。

另外,恩智浦一直在大力推广以UWB、NFC等为代表的射频芯片业务。去年收购Marvell的无线连接业务正是致力于这一方向的表现。

英飞凌更重视其王牌业务板块——功率半导体产品。2016年,英飞凌尝试收购从美国Cree手中收购其Wolfspeed Power &RF部门(不过被美国CFIUS否决),其目的也是为了集中资源,加强其功率半导体业务。英飞凌拥有 汽车 电子、工业功率控制、电源管理及多元化市场、智能卡与安全等四大事业部。

(意法半导体2017Q2~2018Q2三大业务线营收及营业利润率)

相对于英飞凌和恩智浦,意法半导体在传感器业务上更加突出,特别是其MEMS技术,竞争力很强,也正是依托该优势技术,使得该公司在消费类电子、 汽车 ,以及工业传感器应用方面都有较强的竞争力。另外,意外半导体在 汽车 和分立器件、模拟器件以及微控制器和数字IC产品都有相当比例的市场表现。

早在十年以前,欧洲半导体产业就做出了自己的选择,那就是不在移动终端及PC市场寻求突破,而是专注于车用半导体和工业半导体两个细分市场。这一选择既有延续传统优势的考虑,又有对电动 汽车 及物联网这些新兴市场趋势的判断。

欧洲国家本身有良好的 汽车 工业和制造业基础,而欧洲半导体三巨头又在车用和工业半导体领域深耕多年,具备完整的设计、制造和封测的IDM体系,使得竞争对手短期内难以超越,这也是三巨头能够“守旧”的底气。

随着PC市场和移动终端市场红利期的结束,紧随5G网络普及而来的正是万物互联的物联网时代,智能电动 汽车 、无人驾驶、车联网、物联网等全新红利市场的到来,让欧洲半导体产业迎来新一轮增长周期。这是三巨头能够“拓新”的机遇。

从“守旧”中“拓新”,正是欧洲半导体产业能够继续赢得未来市场的不二法门。

三巨头的“中国红利”

由于欧洲半导体产业一直以来,无论是排名还是营收,其相对于美国和亚洲厂商来说,波动都非常小,但是未来又有一个稳定的增长预期。因此即便是三巨头如此大的体量,也成为美国半导体巨头试图并购的目标。

(虚线为2016年高通收购恩智浦流产后去除的390亿美元)

2016年,美国高通尝试以380亿美元收购恩智浦,成为当年金额最高的收购计划。当时恩智浦表示出浓厚的兴趣,但大幅提高了报价至440亿美元。高通同意了这一价格,并且收购案先后获得了美国、欧盟、韩国、日本、俄罗斯等全球八个主要监管部门同意。但在中国监管部门的反垄断审核期内,高通在其收购期内宣布放弃这些收购计划,并为此向恩智浦支付了20亿美元的“分手费”。

高通大力收购恩智浦的原因不难理解,那就是在5G发展可能受阻的情况下,获得恩智浦在 汽车 、物联网、网络融合、安全系统等领域的半导体技术优势,从而实现业务的互补和企业规模的飞跃。

不过,这场收购案中,有一个关键环节就是中国的反垄断审查。而事实上,无论恩智浦还是高通,中国都是最大的销售市场。假如两家强行完成并购,在未来仍有可能面临着我国的反垄断调查、限制甚至是处罚。

同样,对于恩智浦、英飞凌和意法半导体来说,中国既是三家最主要的销售市场,同时也是三巨头耕耘多年的新红利市场。

比如,恩智浦的众多业务早已在中国扎根。2019年汇顶 科技 以1.65亿美元收购NXP的音频应用解决方案业务(VAS),VAS可广泛应用智能手机、智能穿戴、IoT等领域。更早之前的2015年,建广资产与恩智浦宣布成立合资公司瑞能半导体,随后建广资产又以18亿美元巨资收购恩智浦的RF Power部门,成为中国资本首次对具有全球领先地位的国际资产、团队、技术专利和研发能力进行的并购。

2017年,由中资收购恩智浦标准产品业务而组建的安世半导体,已经在半导体细分市场上,取得二极管和晶体管排名第一, ESD保护器件排名第二,小信号MOSFET排名第二,逻辑器件仅次于德州仪器, 汽车 功率MOSFET仅次于英飞凌的名次。

意法半导体也早已在中国耕耘多年,特别是其STM32系列MCU,在中国有巨大的市场影响力。而英飞凌在与1998年已入华的赛普拉斯的整合之后,将获得更大的中国市场,并且英飞凌本身的功率器件在中国的销售也有巨大的增长空间。

在当下华为遭受美国在半导体方面的阻击之时,华为与英飞凌、意法半导体的合作,对于双方来说,都显得非常重要。

在我们完整地回顾完欧洲半导体产业的前世今生之后,如果用一个字来形容,那就是“稳”。

从欧洲半导体产业初兴之时,在各国政府主导下,几乎所有半导体产业都聚集在各国原本的工业巨头之下,享受产业政策的呵护。即使在世纪之交,半导体产业从体量臃肿的母公司独立出来,也仍然只诞生出三家身世优渥的半导体巨头。

而三巨头在发展过程中,其实又一次经历了从臃肿到精简,不断剥离非核心业务的过程。而此后的并购也主要集中在三家重点发展的产业方向,或者优势互补的产业方向上面。

这一切既源于欧洲大陆的传统工业基础优势的延续,又源于欧美亚洲在半导体产业格局上面的复杂博弈。欧洲半导体产业在利用自身传统产业优势的同时,也其实限制了突破传统桎梏的机会。不会像日韩、台湾地区和中国这样,利用人口红利和后发优势,最早从零开始,建立其各自的半导体特色优势。

这也是《圣经》里说的“当上帝关了这扇门,一定会为你打开另一扇门“的现实意义吧。下一篇,我们继续欧洲半导体的回顾,探寻从荷兰飞利浦诞生的一个制造业的奇迹——荷兰光刻机公司ASML。

美、日将联手研发2nm芯片

美、日将联手研发2nm芯片,日美两国将启动次世代芯片(2纳米芯片)的量产研发,力拼在2025年量产,此时间点也与台积电、三星所喊出的2纳米目标一致。美、日将联手研发2nm芯片。

美、日将联手研发2nm芯片1

目前全球能做到2nm工艺的公司没有几家,主要是台积电、Intel及三星,日本公司在设备及材料上竞争力有优势,但先进工艺是其弱点,现在日本要联合美国研发2nm工艺,不依赖台积电,最快2025年量产。

日本与美国合作2nm工艺的消息有段时间了,不过7月29日日本与美国经济领域有高官会面,2nm工艺的合作应该会是其中的重点。

据悉,在2nm工艺研发合作上,日本将在今年内设立次世代半导体制造技术研发中心(暂定名),与美国的国立半导体技术中心NSTC合作,利用后者的设备和人才研发2nm工艺,涉及芯片涉及、制造设备/材料及生产线等3个领域。

这次的研发也不只是学术合作,会招募企业参加,一旦技术可以量产,就会转移给日本国内外的企业,最快会在2025年量产。

对于日美合作2nm并企图绕过台积电一事,此前台积电方面已有回应,台积电称,半导体产业的特性是不管花多少钱、用多少人,都无法模仿的,要经年累月去累积,台积电20年前技术距最先进的技术约2世代,花了20年才超越,这是坚持自主研发的结果。

台积电不会掉以轻心,研发支出会持续增加,台积电3nm制程将会是相当领先,2nm正在发展中,寻找解决方案。

美、日将联手研发2nm芯片2

现在全球最先进的芯片约有9成是由台积电生产,各国想分散风险以确保更稳定的供应,像是日本与美国将在半导体产业进行合作,日经新闻29日报道,日美两国将启动次世代芯片(2纳米芯片)的量产研发,力拼在2025年量产,而此时间点也与台积电、三星所喊出的2纳米目标一致。

报道指出,日美强化供应链合作,日本将在今年新设一个研发据点,其为和美国之间的窗口,并将设置测试产线,值得注意的是,日美也将在本月29日,于华盛顿首度召开外交经济阁僚协议“经济版2+2”,上述2纳米合作将纳入该协议的联合声明。

报道提到,日本将在今年新设次世代半导体制造技术研发中心,并将活用美国国立半导体技术中心的设备和人才,着手进行研发。因美国拥有Nvidia、高通等企业,而在芯片量产不可或缺的.设备、材料上,日本企业包括东京威力科创、Screen Holdgins、信越化学、JSR等拥有很强的竞争力,为日美合作奠下基础。

报道称,全球10纳米以下芯片产能,台湾市占率高达9成,台湾企业也计划在2025年开始生产2纳米芯片,不过日美忧心台海冲突恐升高,两国的目标是即便“台湾有事”,也能确保先进芯片的供应数量。

美、日将联手研发2nm芯片3

据媒体报道,日美两国将通过经济协商,就确保新一代半导体安全来源的共同研究达成协议。7月29日,日本外务大臣林吉正(Yoshimasa Hayashi)和贸易大臣萩生田光一(Koichi Hagiuda)将在华盛顿与美国国务卿布林肯(Antony Blinken)和商务部长雷蒙多(Gina Raimondo)举行第一轮经济“二加二”会谈,预计供应链安全将是一个主要议题。

据悉,日本将于今年年底建立一个联合研发中心“新一代半导体制造技术开发中心(暂定名)”,用于研究2纳米半导体芯片。该中心将包括一条原型生产线,并将于2025年开始量产半导体。建立该中心的协议将列入会议结束后发表的声明中。报道还表示,产业技术综合研究所、理化学研究所、东京大学将是新中心的参与者之一,其他企业也可能被邀请参与。

从产业链来看,美国和日本在半导体领域中有很强的互补性。上世纪80-90年代,日本半导体在美国的打压之下,其半导体制造环节基本从全球半导体制造格局中退出,转而布局上游半导体材料和设备。目前日本在半导体材料和半导体设备领域两大环节拥有优势,特别是半导体材料领域的“垄断”地位。

代表性企业为大硅片(日本信越、Sumco)、掩膜版(日本DNP、Toppan)、光刻胶(日本JSR、东京应化、富士电子材料)、溅射材料(日矿金属、日本东曹、住友化学等)。

美国则在半导体设备业在全球同样处于垄断地位,拥有除光刻机以外几乎所有的设备生产能力,如应用材料。在EDA工具、IP及计算光刻软件等领域,美国处于绝对垄断地位,主要为Cadence、Synopsys、Siemens EDA三大巨头垄断。

整体来看,美国和日本在半导体材料、设备、设计领域占据优势,加之两国“紧密”的政治关系,在先进芯片工艺研发上有先天的优势与基础。在很大程度上,对美国提出“四方芯片联盟”,美日两国有最“坚定”的政治可能和经济基础。

至于为什么急于发展2纳米先进工艺,主要有以下两点:一是芯片是所有高科技产业的“底座”,是综合国力竞争的制高点,加之疫情以来的芯片短缺,让美日进一步认识到半导体制造的重要性;二是东亚晶圆代工实力强劲,规模庞大,除了台积电、三星之外,中国大陆芯片代工发展迅速,比如中芯国际、华虹半导体;三是推动高端产业链本土化回迁,掌控科技竞争主动权。


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