
。国民人均收入也从1982年(IBM PC推出之年)的2600美元上升到15000美元,但在绚丽的景象背后,也有不少检讨的空间。第一个教训是投资资本密集产业的失败,第二个教训是OEM的末路。
投资资本密集产业的教训
开发中国家(地区)在经济发展过程中,起初利用比较优势,用廉价的劳工创造经济成长,随着资本的累积,期望进入资本密集产业,创造下一波的经济成长。从当局的角度,资本密集产业规模大,可以振奋民心、显示政绩,但进入资本密集产业要有先决条件,条件不足、强行进入,必以失败收场。台湾的DRAM和液晶屏幕(TFT-LCD)产业的亏损足为殷鉴。
台湾的半导体产业始于台湾集成电路公司(TSMC,台积电)的成功,台积电的成功归因于其晶圆代工的经营模式。传统的半导体公司是整合设计制造商,例如英特尔从设计芯片到制造芯片,一条龙生产,但半导体产业可以进行垂直分工,设计专门负责设计,制造的专门负责制造,晶圆代工模式是由IC设计公司负责设计芯片,根据电路图交由台积电在晶圆上制造出芯片,由IC设计公司负责销售,自付盈亏,台积电收代工费用,由IC设计公司承担所有风险。
由于一个晶圆厂耗资10亿-15亿美元。对IC设计公司而言,有代工厂负责投资和制造,不必投资耗资巨大的晶圆厂,再加上台积电专门注重制程研发,发展自有技术,专利无数,使得芯片的优良率到达95%以上,和一般一条龙生产的半导体公司八成的优良率相比,成本降低许多。因此造成所谓的垂直分工。
台积电是首先进入代工行业的厂商,在短期内成为全世界晶圆代工的龙头,过去9年投资报酬率为13%。第二名的联华电子只有7%。新加坡也加入模仿的行列,在政府的资助下成立特许半导体(Chartered Semiconductor),但过去四年,该公司营运上亏损连连。
靠同样的方式,DRAM产业在台湾就产生问题.台湾信息业在1990年代蓬勃发展,而动态内存(DRAM)为PC所必须,没有DRAM,PC无法运作,因此价格d性低,价格随DRAM供需不平衡而大幅波动,有鉴于DRAM市场的不稳定,为了稳定货源,当时台湾最大的PC制造商宏公司和德州仪器(Texas Instrument)合资设立DRAM工厂,其它公司随后在PC市场高度成长之下,跟进设立DRAM公司,也是采取代工模式,没有自行发展的电路设计图,必须向国外DRAM公司争取授权,取得DRAM设计图,再行加工制造销售。台湾的DRAM公司的技术均系付权利金获得。例如力晶半导体的技术来自于日本三菱,南亚半导体,茂德,华邦的技术均来自于英飞凌(Infeneon)。但DRAM公司和台积电不同,自行负担销售风险。
DRAM产业和晶圆代工产业均是资本密集行业,资产周转率是0.5,一块钱的资产只能产生五毛钱的销售额,晶圆代工毛利高达25%-50%,扣除研发、营运成本后,投资报酬率也有10%以上。但过去几年,台湾DRAM产业的营运惨不忍睹,过去9年,平均投资报酬率为负(-0.1%)。同样是半导体代工行业,为何会有这么大的差异?
DRAM产业的竞争生态不利于产业发展。首先,DRAM是无差异化的产品,价格完全取决于供需的关系,因此厂商竞争重点在于成本,成本又系于制程和良率,DRAM制程技术进步快速,从十年前6寸晶圆厂0.35微米到2005年的12寸0.09微米,制程越精密,一片晶圆能产出的芯片数越多,成本下降越快,因此厂商经常面临囚徒困境(Prisoner dilemma)的赛局。投资新设备新制程的厂商成本低,不投资的成本高,为了降低成本,厂商必须经常投资提升设备,但大家都扩厂投资新设备的结果是供给年年增加,除了极短的一两年外,DRAM的供需都是供过于求,价格跌到边际成本边缘,而DRAM又是资本密集产业,固定成本占总成本的三分之二,价格跌到边际成本,大多数的厂商都命临亏损,因此IBM、东芝、德州仪器、富士均退出市场,台湾厂商没有自主技术,当技术来源公司决定退出市场后,只有重新开始。宏和德州仪器合资的公司在德州仪器决定退出DRAM产业后,也退出市场。目前台湾还有四家DRAM厂商,总投资额达一千亿人民币。但资本毫无生产力,创造的就业机会也不过一万个。
台湾晶圆代工的成功和DRAM产业的失败显示:只有资本不足以维持产业的地位,一定要有自主技术和研发的本钱,进入资本密集产业才有利基。而且厂商数目不能多才能在全球市场上竞争。
近年来,台湾厂商看到TFT-LCD的商机,又一窝蜂涌进液晶屏幕产业,目前有五家进入,总投资金额大约两千亿人民币,除了一家以外,都付高额的权利金买技术,没有自我技术,和DRAM一样,面临世代产能的竞争,过去6年投资报酬率平均为2%. 计入资金成本后,经济报酬率为负。看样子,液晶屏幕行业又要蹈DRAM的覆辙。
相对的,韩国的DRAM和液晶屏幕生产商只有两家,又有自我技术,绩效显著。
所以,要进入资本和技术密集产业,必须要有战略和技术。盲目投资是资金的浪费。这是第一个教训。
中国发展制造中心要避免OEM
由于充沛的人力资源,较为容易管理的勤奋员工,亚洲各国的经济发展均是由制造业外销开始,日本在钢铁、汽车、半导体、家电产业均为世界的领导厂商,台湾在信息产业世界舞台也占有一席之地,随着产业周期日趋成熟,价格逐渐成为竞争的关键,为了降低成本,各国产业纷纷将制造业移到中国,中国俨然成为世界的制造中心。在这千载难逢的机运中,中国如何发展制造业的优势,创造更多工作机会,提升附加价值,当成为重要课题。
要成为世界制造中心,最重要的是有优良的基础建设,包括水电资源、电讯设施齐全、交通便利、行政手续便捷、土地价格低廉。有了基础建设后,从价值链的观点,中国发展世界制造中心的基本战略在于如何在价值链上定位。基本上有三个做法。
从价值链的分析,产品的价值链如下:基础研究——产品研发——产品设计——制造——营销活动——销售渠道——售后服务
中国要成为制造中心的战略在于如何在价值链上定位,第一个做法,是成为各国跨国公司的制造中心,中国只贡献土地和人力资源,由各跨国公司在母国自行研发、设计,只在中国制造,再行销全球。在中国没有国际知名品牌,研发设计能力薄弱之时,这种做法,虽然附加价值创造有限,但可以快速吸收国外资金来华投资,创造就业机会。
第二个战略是成为全球各大品牌的制造基地,这和第一种战略最大的不同,是由中国公司控制制造活动,而且不是仅为一家跨国公司制造,这是通常所称的OEM(Original Equipment Manufacturer)。台湾信息产业的成功发展,大都是追寻OEM的战略,例如台湾笔记型计算机公司产出占全球市场份额的62%,但几乎全部为全球知名厂商制造,没有品牌(宏为例外) 在产业发展初期,台湾的制造业只是接单生产,当产业知识扩散,OEM厂商也涉足设计,以台湾最大的笔记型计算机公司广达计算机为例,广达计算机替全球前十大品牌厂商代工笔记型计算机,美国的戴尔计算机,只需告诉台湾厂商所需计算机的规格、外型,广达计算机可以设计出戴尔的机种,事实上,广达的设计团队是以大顾客为中心,戴尔的设计团队和惠普的设计团队互不往来以免客户机密外泄。广达计算机在十年中从OEM变成ODM(Original Design Manufacturer),在美国也成立维修中心,替客户做售后服务。但迄今尚无品牌。
第三个战略是囊括大部分产业价值链的活动,掌握自有品牌,设计,但也帮有品牌竞争者制造代工,由竞争者自行在市场上进行差异化活动,日本和韩国的跨国公司均是采取这种战略。
对中国而言,要成为世界制造中心,哪种战略比较好?
虽然跨国公司可以迅速带来资金和简单的装配技术,第一种以跨国公司为主的制造中心战略并不可取,跨国公司着眼的是低廉的成本,技术不会转移,附加价值不高,当中国制造成本上涨时,跨国公司即转移生产基地,到成本更低的国家生产,而且跨国公司为了分散风险,会有计划培养中国以外的另一生产基地。
第二个以OEM为主的制造中心战略,从实际上而言,接单生产,可以培养本身制造量产的能力,不必在国际上创造品牌,也不需要铺陈销售渠道,只要做专业代工厂,即可生存,而且可以从OEM进步发展成ODM,等到学会设计能力,加上制造量产能力,再自创品牌,转型成为世界级知名厂商。从OEM到ODM,再到OBM(Original Brand Manufacturer)。循序渐进。但从台湾信息业发展的经验而言,OEM是条不归路,少有从OEM 转变成OBM的案例。
台湾信息业的发展起初也是从OEM做起,国际大厂到台湾下单生产,起初价格并不太在意,注重的是产品质量,但随着PC的竞争日欲激烈,最终产品的价格下滑,国际大厂回过头来要求OEM厂商降价,台湾OEM厂商的好景不过五六年,目前以进入微利时代,利润率十分微薄。
利润低迷肇因于国际大厂的采买手法,国际大厂对付OEM的手段十分容易。以笔记本计算机为例,美国大厂每年有五百万的订单要满足要求台湾第一和第二大的厂商来投标,第一年给第一大厂三百万台订单,第二大厂两百万台订单,第一大厂在大订单诱惑下,大肆扩厂,第二年,国际大厂将三百万台订单移转到第二大厂,第二大厂也扩厂,第三年,当两大厂商均有多余产能时,国际大厂当好整以暇,大肆杀价。而且国际大厂还随时培养竞争者,除非有特殊的技术,OEM厂商的命运是捏在买主手上。
OEM厂商不甘宿命如此,也试图自创品牌,但是只要和国际大厂有利益冲突,国际大厂动辄以取消订单为威胁,自创品牌通常无疾而终。甚至有些OEM厂商试图和渠道商合作创造渠道商的品牌,也在国际大厂的反对下而停止。因此从OEM进步到ODM是可行的,但从ODM转型到OBM是走不通的。
第三个自创品牌战略是困难度最高但效益最大的战略。和台湾地区不同,中国内地市场大,厂商有自创品牌的空间,而且有了自有品牌,还是可以成为OEM。以台湾的华硕为例,华硕以自有品牌ASUS的主机板起家,由于技术优良,质量稳定,在组装市场颇受好评,随后以ASUS品牌跨足笔记型计算机,绘图卡、PDA、光驱、服务器、网络通讯设备、准系统、游戏机及2003年时新推出的手机等领域。有些采取代工战略,有些采取自有品牌战略。
自有品牌战略挑战性极高,本身产品的质量要超越国际水准,国际大厂才会在竞争者的工厂下单,因此要兼做OBM和ODM,本身的管理水准要提升到国际水平。
在中国现况下,全球知名品牌有限,再加上不利的来源国(Country of origin)效应,要自创品牌的确有一定的难度。但OEM的战略迟早会走到死胡同,无法转型成OBM, 政策上应对品牌厂商倾斜。联想并购IBM PC部门,在战略上是重大突破。
对于简单的装配技术,例如成衣、玩具、小家电等,买主都是渠道商,OEM是发挥经济规模的战略,对于技术能有赖于外国厂商的产业,例如汽车,靠跨国公司的技术、投资,仍属上策,但对于白色家电、信息产业等中国已有制造量产技术的产业,应该政策上鼓励OBM战略。
台湾讯息产业厂商过去忽视自有技术和自创品牌,只能赚取辛苦的制造钱,起初还好,近五六年来,利润极低,台湾的国民所得也有8年停滞不前。所以从长期战略的角度,发展自有技术和品牌才是正途。
(作者为美国麻省理工学院企管博士,曾任美国伊利诺大学教授,现任台湾大学国际企业学系教授)
这是因为一方面台湾本身的资源缺乏,而芯片制造是高耗能产业。会影响其他的行业发展。另一方面,大陆的市场布局以及水电资源都有非常充分的供应,可以满足芯片产业的能耗。
该教授会建议台湾半导体产能迁往大陆,也是根据台湾的实际情况进行的考虑。由于台湾属于岛国,其本身的资源并没有大陆丰富。半导体产能制造和开销其实是非常之大的,就芯片制造的发展方向而言,前往大陆也是一个可行的方法。
台湾本土资源缺乏,芯片是高耗能产业。
作为台湾半导体技术代表的台积电企业,在芯片制造和销售方面都有着非常厚重的沉淀基础。但不可否认的是由于台湾本土的资源问题,许多的物资都需要通过海外运输来进行缓解。而由于芯片的制造和分析需要非常高精尖的机器,对于能源消耗是一笔非常庞大的支出。台湾目前的情况很难跟上现有的半导体技术发展步伐。
大陆的市场布局和水电资源都有足够的供应,可以满足迁移企业的能耗。
随着近年来新能源汽车以及诸多高新技术对于半导体芯片的需求,台积电若想要扩充自己的产能规模,来应对不断增高的市场需求,那么就要进行一定的改变。大陆的市场不仅宽广,而且拥有足够的供应能源。完全可以帮助台湾的半导体企业获得进一步的发展。这位教授的提议是一种可以值得考虑的想法。
希望台湾半导体产能能与大陆合作,共同为科技发展作出贡献。
虽然因为历史遗留问题,台湾与大陆之间存在着一些相关的隔阂,但我依旧希望,作为追求长远发展的半导体企业,能够不计前嫌的与大陆合作,共同的为人类科技的发展和生活做出卓越的贡献。不要因为矛盾限制了互相之间的科技交流和发展。
远川 科技 评论近日从产业链人士处独家获悉,北纬三十八度集成电路制造有限公司(以下简称“北纬公司”)为国内芯片设计商深圳新声半导体(以下简称“新声”)代工的声表面波滤波器产品(以下简称SAW滤波器),已投入量产且达到发货水准。双方合作的SAW滤波器主打难度较高的射频模组。
这标志着,北纬公司成为国内极少数具备滤波器制造能力的射频芯片代工厂。结合我们此前发布的BAW滤波器量产消息,可以说,中国芯片产业界的射频短板已悉数补齐,向全自主射频模组又迈出了一大步。
梳理最近国内射频芯片界的动作,不难发现,纯晶圆代工+独立芯片设计商,在当下的时点,成为一个越来越具代表性的产业路线。回顾全球范围内的射频芯片产业发展史就会发现,这一路线响应了当下中国 科技 产业的需要。无论是突破关键芯片卡脖子,还是在商业上可持续发展,都是一个大胆且值得称道的尝试。
本文从全球射频芯片发展史出发,试图梳理前后三代的发展路径:
1. 第一代:买、买、买
2. 第二代:代工,还是IDM?
3. 第三代:组合式创新
射频领域的国际巨头,都是通过并购成长而来。
首先是博通。博通前身安华高(Avago)脱胎于惠普的半导体部门,2008年收购英飞凌BAW滤波器业务,为其在高端滤波器市场的垄断地位打下坚实的基础。2015年,安华高“小鱼吃大鱼”,以370亿美元代价收购体量比自己更大的旧博通,这场“入赘”式的收购完成后,安华高索性把公司更名为“博通”。
然后是思佳讯(Skyworks)。2006年,思佳讯分拆基带业务专注射频,之后接连并购两家PA厂商,成为全球第一大PA供应商。2014年,思佳讯与松下合资成立FilterCo涉足BAW滤波器业务,其后收购松下剩余股权,至此填上了最后一块业务短板。
至于科沃(Qorvo),其本身就是龙头联姻的结果。2008年后,PA和天线开关大厂RFMD业务接连受挫,先是2G市场增长乏力,然后是PA市场被思佳讯超越。到了2014年,RFMD与擅长SAW和BAW滤波器的TriQuint合并。如此,Qorvo诞生之初,便打通了全产业链。
最后是村田(Murata)。村田本来主营被动元器件,2012年4G爆发之际重金加注SAW滤波器,并在这一市场中高端产品占据统治地位。即便到了BAW滤波器占优的高频领域,村田也率先研发出TC-SAW(温度补偿型)滤波器与之对抗。为了补足PA短板,村田之后并购了瑞萨PA部门和美国Peregrine半导体。
总结国际射频巨头的并购之路,可以发现三条规律:
其一,并购发起者多有一个特别长的长板,在优势领域并购有利于保证产品竞争力,迅速扩大市场占有率。思佳讯收购两家PA公司成为全球第一个PA供应商,是一个典型的案例。
其二,射频前端模组化要求不能有短板。思佳讯收购BAW滤波器公司,村田收购PA公司,是同样的道理。如果射频模组中有一类关键器件需要外购,成本端就是不可控的,不利于做高毛利率。
其三,移动通信制式升级换代是射频行业洗牌的关键节点。思佳讯在3G前夜切入PA,村田在4G发展初期重金加注SAW滤波器,都为后来分别占据细分射频市场头把交椅奠定了基础。
在跨国巨头纷纷通过并购手段,自建大而全的IDM的时候,中国射频公司早早开始了 探索 。三家公司最具代表性,一家是中国台湾地区的稳懋,纯代工模式;另外两家是中国大陆地区的好达和三安,分别为IDM和代工。
先看稳懋。
稳懋1999年成立,一开始跨过4英寸砷化镓产线直接建6英寸,但彼时工艺极不成熟,破片率高达10% 20%,稳定量产难度极大。在外部股东输血支持下,稳懋坚持技术攻关,终于在2006年攻克PHEMT、HBT等关键技术,产线生产效率提高同时,破片率也大大降低到0.5%以下。2007年,稳懋扭亏为盈。目前,稳懋在砷化镓晶圆代工领域占据了接近八成的市占率。
因在砷化镓代工领域的绝对优势,稳懋赢得了两类客户的支持。一类是大陆的PA公司,另一类则是博通和苹果等业务规模庞大、有射频芯片委外制造需求的美国公司。这些客户支撑了稳懋高达上千亿新台币的建厂计划。
既然是代工,有一条还格外重要,那就是严守中立,诚信可靠。2017年,博通旗下的安华高入股稳懋,却同意不进入董事会,就是为了保证其独立可靠。没有这一点,苹果恐怕也很难选择稳懋为自研射频元件的代工商。
从稳懋的案例可见,射频代工也是一个可持续的大生意。要做好,关键在于两点,一个是要在研发上死磕,制造技术要有一个很长的长板,能够提供先进的、全方位的服务;另一个就是在经营上不抢客户的生意,让客户放心。长此以往,便能形成正循环。
相比于稳懋,大陆地区的两个玩家则分别有着明显的短板。
好达成立于1999年,是大陆 历史 最为悠久的射频IDM。2005年,好达研发出手机滤波器。但直到2015年,村田SAW滤波器缺货,好达才迎来一波发展机遇。
相比于好达,三安是射频芯片业界的新生,2014年才切入射频业务,但发展迅速。2021年,三安的SAW滤波器客户已达数十家,产量也从原先的季产1000万跃升至最近的月产1000万颗,由此成为好达在中低端市场的强大对手。
在一些业内人士看来,三安的问题和好达有些类似——在中高端射频产品领域表现乏力,比如没有BAW滤波器。这会衍生一个较大的问题,即模组化的时候面临掣肘,向别人外购成本较高。
总结好达和三安的经验,有两条规律值得注意:
其一,射频工厂一定要有一个特别长的长板,如果没有做到一条产品线的中高端,往下走会比较吃力。在自身禀赋不足的条件下投资很多设计公司,可能限制未来的发展。
其二,模组化是终局,无论是自身的制造能力,还是投资布局,一定要能拼起来射频模组。面向射频模组的器件技术壁垒高、利润率高、竞争不那么激烈,谁在射频模组领域领先,谁就站在了有利的战略位置上。
在吸取了第一代和第二代射频芯片公司的发展经验后,2018年,北纬三十八度集成电路制造有限公司(以下简称“北纬公司”)落户忻州半导体产业园,定位为SAW滤波器和PA晶圆代工厂。
2021年6月份,北纬公司4英寸SAW滤波器产线投产,迅速吸引了国内领先的滤波器设计公司——新声与之深度合作。双方合作的产品为面向射频模组的SAW滤波器。
北纬公司的合作方和产品都经过深思熟虑。
就合作方,新声是国内少数能够同时正向设计SAW和BAW滤波器的设计公司,创始人科班毕业,拥有在博通的丰富工作经验。优秀的设计公司能够很好牵引制造端,帮助工厂打磨工艺。而且,新声设计的BAW滤波器已经出货,与其绑定有利于将来在中高端射频模组的布局。
就产品选择,射频模组化的趋势已经十分明显,北纬公司选择了一开始就做能够放进模组中的滤波器。从产品定义开始,模组化对器件提出一系列更高的要求,在国内的射频芯片业是一个很好的占位。北纬公司聚集了一批来自日本、新加坡的资深专家,团队老中青结合,有能力接住。
经过短时间的磨合,新声在北纬公司代工的SAW滤波器迅速完成产品定型。双方的合作进展如此迅速,源于北纬公司的两点优势:
其一,北纬公司团队自身掌握大量的know-how。虽然是一个新公司,但是以尾藤为首的日本专家曾在NEC等大厂工作,有二十多年的芯片从业经验。SAW滤波器一个很大的难点在于一致性要求高,不能说这一次做出来的产品符合要求,下一次再做参数都变了。尾藤的解决办法是“反复看数据,让数据说话”,可见芯片老师傅的功底。
其二,北纬公司坚守代工服务的定位。SAW滤波器的另外一个难点在于射频信号很容易失真,给仿真领域建模带来较大困难。这就要求工厂工艺工程师需要与芯片设计工程师紧密配合,快速解决设计公司的问题。北纬公司最短48小时、平均一周、最长两周更新一版工艺,而国内某大厂一版工艺的更新时间一般是两个月。
绑定优秀的设计公司、选择面向模组的高产品定位、扎扎实实做好代工服务,北纬公司完成了三步走,下线的SAW滤波器产品在带宽、差损等性能指标上优于同业。
工艺难度更高的TC-SAW滤波器,则是已完成工艺研发,其样片品质因数(即Q值,衡量滤波器信号频率识别准确性的一个核心指标)更是数倍于国内同业竞争对手。
SAW和TC-SAW组合销售,有望成为北纬公司的独特竞争优势,也将使北纬公司在高难度射频芯片领域有一个特别长的长板,为之后扩展商业布局打下坚实的基础。
一个难以想象的事实是,本文所叙述的第三代射频芯片产业的代表——北纬公司,生长于山西省忻州市。
忻州是山西的一个特例——煤炭资源相对贫乏,主打农业。几年前,地方政府决心转型,为半导体产业园“量身定制”了一套特殊政策:为外籍人才提供人才公寓,解决职工子女就学问题,补贴高耗能的半导体原材料厂,电费低至不到两毛一度。
北纬公司生长于一个大环境悄然改善的山西,也的确为这片土地做出了自己的贡献:
首先是一个初具雏形的上下游芯片产业链。本地丰富的铝矾土资源,经过园区企业的处理,成为射频芯片所需的砷化镓晶圆。忻州半导体产业园不只是一个芯片工厂,而是一个芯片生态。
然后是一个极为整洁的冷暖水工程,除了服务于芯片制造,冬天还能给周围的居民区供暖,节省了数以亿计的能源成本。
最后是转型的勇气和方法。山西经济素来倚重煤炭,向 科技 产业转型,不可能凭空诞生一个天才的想法。正是北纬公司数十名驻扎在忻州的异国他乡的科学家和工程师,带动了更多富有才智的山西人回乡建设,最终将 科技 产业的梦想和方法灌输进几百万人心。
全文完,感谢您的耐心阅读。
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