中美半導(dǎo)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投資新建或擴(kuò)建晶圓廠的，另一則是介紹中國多個半導(dǎo)體項目上馬或建造儀式的。

美國方面，三大芯片廠商英特爾、格芯和美光動作頻頻。

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產(chǎn)能提高一倍。在美國本土，格芯計劃擴(kuò)大三個生產(chǎn)據(jù)點，其中一個在佛蒙特州，兩個在紐約，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，投資額超 200 億美元。9 月 29 日，英特爾表示，其位于愛爾蘭價值 185 億美元的晶圓廠已開始使用 EUV 光刻機(jī)進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

10 月 6 日，美光在美國愛達(dá)荷州的新晶圓廠正式開工建設(shè)。10 月 3 日，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣西村康稔表示，將為美光在廣島新建工廠提供約 13 億美元的財政支持。

與此同時，中國新推的半導(dǎo)體項目更多。

10 月 7 日，安徽省召開 2023 年全省第四批重大項目開工動員會，總投資 210 億元的合肥晶合集成電路 12 英寸晶圓廠項目就在其中。近期，還有其它幾個位于中國不同地區(qū)的半導(dǎo)體項目官宣，包括：積塔半導(dǎo)體特色工藝生產(chǎn)線建設(shè)項目（二階段）主廠房封頂；江蘇先導(dǎo)微半導(dǎo)體高端設(shè)備生產(chǎn)研發(fā)項目量產(chǎn)；株洲市石峰區(qū)舉行順為科技集團(tuán) IGBT/SiC 功率半導(dǎo)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(dāng)下，中國大陸和美國是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的兩個重心，受到的關(guān)注度最高，兩國都在大力發(fā)展本土的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，美國將更多的資源投入到了晶圓廠產(chǎn)能建設(shè)當(dāng)中，而中國大陸所做的工作更為復(fù)雜，涉及的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)更多，這自然是由兩國半導(dǎo)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一斑。

中美多個半導(dǎo)體項目同期上馬的原因

為何中美兩國企業(yè)眾多項目幾乎同時官宣呢？主要還是由全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢決定的。從目前的情況來看，半導(dǎo)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，就是開始新一輪投資的時候了，其目的就是利用在產(chǎn)業(yè)從谷底向波峰演進(jìn)的過程中，抓住發(fā)展契機(jī)和窗口期，以在產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰時段拿出最佳產(chǎn)品和產(chǎn)能狀態(tài)，提升那時候的競爭力和營收水平。為了將來的那個時刻，現(xiàn)在就要開始做準(zhǔn)備了。

下面看一下近幾個月全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)行情。

來自公眾號《半導(dǎo)體綜研》的報道顯示，根據(jù)美國 SIA 的最新數(shù)據(jù)，8 月份全球半導(dǎo)體器件的市場規(guī)模為 440 億美金，雖然同比降幅依舊高達(dá) 6.8%，但和 7 月數(shù)據(jù)相比，環(huán)比增長了 1.9%。

從下圖可以看出，自今年 5 月份以來，半導(dǎo)體器件市場的銷售額一直保持穩(wěn)定且高速的反彈態(tài)勢，至今沒有出現(xiàn)減緩跡象。

不過，《半導(dǎo)體綜研》認(rèn)為，這一波增長期內(nèi)，AI 應(yīng)用帶來的影響很可能是最大的，扣除這一部分，消費類電子的恢復(fù)情況依舊需要一段時間觀察和等待。預(yù)計中低端應(yīng)用市場的各個環(huán)節(jié)要等到 2024 年第二季度才會出現(xiàn)較為明顯的回暖跡象。

從國家和地區(qū)市場分布情況來看，中國大陸和美國的恢復(fù)情況是最好的，美國的恢復(fù)主要歸因于 AI 市場爆火帶動的 GPU 和 HBM 器件市場激增，中國大陸則可能是前期過度下跌后的修復(fù)。

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

中美上馬多個項目的異同點

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

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

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

美國的晶圓廠建設(shè)項目大多是由英特爾和美光這樣的傳統(tǒng)大廠主導(dǎo)的，且產(chǎn)線建設(shè)在以本土為重心的基礎(chǔ)上，還在全球多地有所輻射。之所以如此，一個重要原因是美國半導(dǎo)體制造業(yè)已經(jīng)走過了發(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(guī)模有限，且產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定階段，經(jīng)過優(yōu)勝劣汰，產(chǎn)能集中在了幾家大廠手中。這幾年在美國本土大興土木，建設(shè)晶圓廠，就是要擴(kuò)充產(chǎn)能規(guī)模，同時兼顧歐亞地區(qū)的市場。另外，美國「芯片法案」提供的政府補貼也是一個影響因素，英特爾和美光是兩大重點扶持對象，它們可以獲得更多的政府補貼，因此，在這一波半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期變化時段，這兩家廠商的動作是最大的。

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

中美晶圓廠的整體布局情況

中美兩國相關(guān)企業(yè)于近期上馬多個半導(dǎo)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，整個半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)中的眾多公司宣布了數(shù)十個項目，19 個州宣布了超過 2100 億美元的新私人投資，以提高美國國內(nèi)芯片制造能力，全美宣布了 50 多個新的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)項目，包括建設(shè)新晶圓廠、擴(kuò)建現(xiàn)有場地，以及提供芯片制造所用材料和設(shè)備的設(shè)施。

如上圖所示，今年 3 月，SIA 推出了美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)地圖，展示了包括 42 個州的近 500 個半導(dǎo)體據(jù)點，包括半導(dǎo)體制造、芯片設(shè)計、知識產(chǎn)權(quán)和芯片設(shè)計軟件供應(yīng)商、半導(dǎo)體材料和制造設(shè)備、研發(fā)基地，以及半導(dǎo)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(diào)基礎(chǔ)設(shè)施 ( NNCI）。

新建晶圓廠方面，計劃于 2024~2025 年開始運營的有：英特爾位于亞利桑那州錢德勒的 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；美光位于愛達(dá)荷州博伊西總部的晶圓廠，美光還將在紐約克萊建造一座大型晶圓廠，最早將于 2024 年開始建設(shè)；2023 年 1 月，ADI 宣布計劃將其位于俄勒岡州比弗頓的晶圓廠的產(chǎn)能翻番。

其它一些在美國新建的半導(dǎo)體項目如下圖所示。

下面看一下近些年中國的半導(dǎo)體新建項目。

2023 年，戰(zhàn)略性擴(kuò)產(chǎn)是中國本土芯片制造業(yè)的基本面。據(jù) SEMI 統(tǒng)計，2022 年第四季度，中國大陸的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)能占全球的 24%，該比例自 2017 年開始持續(xù)增長，未來還將持續(xù)提升。之所以如此，主要有以下兩個原因：1、出于供應(yīng)鏈安全考慮，在全球合作持續(xù)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(dǎo)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(dǎo)體制造業(yè)來說，此時擴(kuò)產(chǎn)往往會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，晶圓廠是重資產(chǎn)，擴(kuò)產(chǎn)時間長，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)能操作和實現(xiàn)的，在半導(dǎo)體行業(yè)周期下行的某個恰當(dāng)時段進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)，可以讓企業(yè)在下一輪周期上行時充分受益，且能獲得更大的市場份額。

在中國大陸，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)處于成長期，還不發(fā)達(dá)，這種狀況是在全產(chǎn)業(yè)鏈普遍存在的，對晶圓廠進(jìn)行大規(guī)模投資，可以刺激產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)環(huán)節(jié)，特別是上游的半導(dǎo)體材料和設(shè)備業(yè)跟進(jìn)發(fā)展，相關(guān)廠商產(chǎn)品有更多進(jìn)入晶圓廠進(jìn)行實戰(zhàn)和迭代產(chǎn)品的機(jī)會。這就是本文開篇提到的，近期有多種半導(dǎo)體項目在中國本土集中上馬的原因所在，在晶圓廠大規(guī)模建設(shè)的背景下，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)也都有動力大干一場了。

下圖所示為中國大陸已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)，以及正在建設(shè)當(dāng)中的晶圓廠，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(kuò)展情況。這里給出的只是規(guī)模較大的項目，還有很多中小規(guī)模項目未在此列出。

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

結(jié)語

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

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(nèi)持續(xù)強化存在感，美國將在已有基礎(chǔ)上，擴(kuò)大在歐洲、日本和東南亞的芯片制造投資規(guī)模，而中國則立足于國內(nèi)制造規(guī)模拓展，吸引更多國際 IC 設(shè)計廠商到中國大陸投片，同時，還要加強半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游的國際合作，如標(biāo)準(zhǔn)制定和實施，以及爭取將更多國際廠商吸引到中國本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)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(yù)見的未來，中美兩國有望占有全球芯片制造業(yè)絕大部分市場份額。