力爭(zhēng)Fab主動(dòng)權(quán) 中國(guó)瘋狂建廠的背后

　　當(dāng)下的華夏大地，正被一股天翻地覆的英雄氣概所籠罩。半導(dǎo)體集成電路正成為僅次于互聯(lián)網(wǎng)機(jī)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)線在運(yùn)籌帷幄之中，又有多少大佬背著錢袋在這個(gè)“金礦”邊上徘徊。中國(guó)歷來(lái)的傳統(tǒng)是，黨指向哪里我們就沖向哪里。今天國(guó)家確定的目標(biāo)，就是今后我們?yōu)橹畩^斗的戰(zhàn)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(xiǎn)，我們?cè)谌?ldquo;傳統(tǒng)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(xiǎn)?這是我們每個(gè)行業(yè)從業(yè)者要認(rèn)真考慮的。難怪半導(dǎo)體大佬發(fā)出“如今半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)虛火太旺”這樣的感嘆!

　　中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在以難以置信的步伐連續(xù)擴(kuò)張，目前在中國(guó)約有24座新Fab在開(kāi)工建設(shè)。中國(guó)最近在半導(dǎo)體領(lǐng)域超乎尋常的大規(guī)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(xiàng)目最終能否落地，近似于瘋狂的大規(guī)模建廠背后的動(dòng)機(jī)是清晰的，這就是中國(guó)試圖擺脫集成電路產(chǎn)品依賴別人的狀況。中國(guó)政府希望有更多的芯片是本國(guó)造，特別是基于國(guó)家安全的考量。作為這一龐大規(guī)劃的一部分，中國(guó)已經(jīng)引進(jìn)了許多跨國(guó)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(guó)臺(tái)灣的TSMC和UMC都在中國(guó)大陸設(shè)廠并逐步擴(kuò)大他們的產(chǎn)能。

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

　　在過(guò)去的時(shí)間里雖然中國(guó)已經(jīng)宣布了眾多的fab項(xiàng)目計(jì)劃，但是許多還是停留在紙面上?；谶@點(diǎn)和對(duì)未來(lái)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)研判，某些觀點(diǎn)認(rèn)為中國(guó)這一波新的fab項(xiàng)目有50%會(huì)鹿死胎中，當(dāng)然也有人持樂(lè)觀的看法。“我不想給出一個(gè)類似于50%這樣的具體數(shù)字，但確實(shí)很難相信這些fab都能按計(jì)劃建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。”Gartner的分析師Samuel Wang給出這樣的觀點(diǎn)，“在這些計(jì)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(yùn)營(yíng)之前，任何事情都可能發(fā)生。”

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

　　接下來(lái)，中國(guó)本土芯片制造商將會(huì)超越現(xiàn)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(nèi)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(hào)，但可以期待的是TSMC，2018年臺(tái)積電將開(kāi)發(fā)16納米的FinFETs工藝，并將新技術(shù)運(yùn)用到大陸新建的Fab里去。

　　中國(guó)力爭(zhēng)Fab主動(dòng)權(quán)

　　中國(guó)新的一波Fab建設(shè)浪潮給半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)帶來(lái)增長(zhǎng)動(dòng)力。據(jù)SEMI的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備支出已經(jīng)從2017年的$6.7billion上升到2018年的$10billion。

　　據(jù)上海華力半導(dǎo)體的數(shù)據(jù)，目前中國(guó)大約有20座八英寸和10座十二英寸的fab在運(yùn)營(yíng)，正在建設(shè)的有7座八英寸廠和12英寸工廠。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(rèn)為2017年半導(dǎo)體設(shè)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(yù)期2018年會(huì)有一個(gè)大的提升，我們不斷提醒客戶，必須要有足夠的設(shè)備采購(gòu)支出才能支撐中國(guó)半導(dǎo)體未來(lái)幾年發(fā)展戰(zhàn)略的需求。”

　　也有人持這樣一種觀點(diǎn)，“這些新的Fab項(xiàng)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(chǔ)器為核心的新興技術(shù)才是行業(yè)的未來(lái)，” KLA-Tencor中國(guó)區(qū)總經(jīng)理Francis Jen說(shuō)，“ 在中國(guó)利用那些過(guò)時(shí)的或者說(shuō)已經(jīng)很成熟的工藝節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)張，可以為那些翻新的二手設(shè)備和新產(chǎn)的早已定型的設(shè)備創(chuàng)造新的市場(chǎng)需求。”

　　需要提醒的是，半導(dǎo)體設(shè)備制造商必須謹(jǐn)慎看待中國(guó)市場(chǎng)。Gartner預(yù)計(jì)，如果這些計(jì)劃中的fab全都投入運(yùn)營(yíng)，到2020年中國(guó)至少需要采購(gòu)$70 billion價(jià)值的半導(dǎo)體設(shè)備，這是一項(xiàng)十分龐大的支出。因此對(duì)設(shè)備制造商的一個(gè)挑戰(zhàn)是，如何對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)作出準(zhǔn)確理性的判斷。否則，設(shè)備制造商將會(huì)面臨供應(yīng)短缺或者加大庫(kù)存的風(fēng)險(xiǎn)。盡管如此，中國(guó)的半導(dǎo)體市場(chǎng)仍是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。中國(guó)生產(chǎn)的電子產(chǎn)品不但在全球占比很高，中國(guó)也是全球最大的芯片消費(fèi)國(guó)。很多在當(dāng)?shù)刂圃斓南到y(tǒng)芯片在中國(guó)出口后隨后又被返銷回來(lái)。

　　中國(guó)擁有相當(dāng)規(guī)模的本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)始建于1980年代，國(guó)家也開(kāi)展了幾次重大“工程”希望借此提振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。每次重大工程的宗旨都是期望本土的半導(dǎo)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(jìng)爭(zhēng)。在這些重大項(xiàng)目推動(dòng)下，中國(guó)的半導(dǎo)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(xiàng)目推進(jìn)的結(jié)果，似乎都沒(méi)有達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。在集成電路制造工藝上一直落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，國(guó)家進(jìn)口的集成電路產(chǎn)品數(shù)量和品種也一年比一年多。

　　由于這些問(wèn)題的存在，中國(guó)在2014年發(fā)布了《國(guó)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(guó)內(nèi)的半導(dǎo)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(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)?！毒V要》制定了中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和途徑：

　　2020年實(shí)現(xiàn)40%的芯片國(guó)產(chǎn)化，2025年達(dá)到70%。

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

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

　　以上戰(zhàn)略從理論上給出一個(gè)信號(hào)，“作為全球電子產(chǎn)品消費(fèi)領(lǐng)導(dǎo)者的中國(guó)，還不能夠自主制造滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要的大部分芯片，”Coventor的CTO David Fried說(shuō)，“用國(guó)產(chǎn)化芯片來(lái)滿足消費(fèi)者需求的做法是明智的，所以中國(guó)正在重點(diǎn)投資數(shù)字邏輯領(lǐng)域和存儲(chǔ)器領(lǐng)域，并希望盡快取得成果。”

　　至今為止，中國(guó)在IC領(lǐng)域所做的努力亮點(diǎn)和問(wèn)題并存。據(jù)IC Insights的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)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(píng)論說(shuō)， “中國(guó)在代工領(lǐng)域取得了一些進(jìn)步，但總的來(lái)說(shuō)，我不認(rèn)為中國(guó)目前在代工領(lǐng)域的做法和它所確立的目標(biāo)能夠完全實(shí)現(xiàn)。”

　　目前中國(guó)的電子企業(yè)還是要持續(xù)依賴外國(guó)芯片，這一做法一直沒(méi)有改變。IC Insights統(tǒng)計(jì)指出，2016年中國(guó)消費(fèi)了價(jià)值$112 billion的芯片，這個(gè)數(shù)字占世界IC總產(chǎn)量的38%。而中國(guó)本土芯片制造商貢獻(xiàn)的比例僅僅是$13 billion，這個(gè)數(shù)字占中國(guó)2016年集成電路市場(chǎng)的11.6%，比2011年的9.8%增加了些許。基于這些數(shù)據(jù)，很難相信中國(guó)在2020年能夠?qū)崿F(xiàn)40%的國(guó)產(chǎn)化。“40%這一目標(biāo)幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的，”McClean如是說(shuō)。

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

　　當(dāng)然中國(guó)的進(jìn)步還是有目共睹。“中國(guó)在2000年宣布要大舉進(jìn)軍芯片制造業(yè)時(shí)，中國(guó)的GDP大約是1萬(wàn)億美元。那時(shí)中國(guó)先進(jìn)的半導(dǎo)體制造商、設(shè)計(jì)公司和半導(dǎo)體人才在中國(guó)非常缺乏，”D2S的執(zhí)行副總裁兼首席生產(chǎn)執(zhí)行官Linyong Pang說(shuō)，“2015年中國(guó)的GDP上升到11萬(wàn)億美元，這個(gè)數(shù)字是前十五年的10倍。現(xiàn)在中國(guó)有了十多家先進(jìn)的半導(dǎo)體制造企業(yè)，上千家設(shè)計(jì)公司(Fabless)和上百萬(wàn)的半導(dǎo)體從業(yè)者。”

　　通過(guò)近十年的發(fā)展，這些從業(yè)者在中國(guó)半導(dǎo)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業(yè)背景以及創(chuàng)造能力，”Pang樂(lè)觀地表示，“在這樣的前提下，這一波規(guī)劃的20多家fab項(xiàng)目-即使不是全部都完成，但大多數(shù)都將會(huì)在未來(lái)一一落地。”