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名家专栏
全球半导体产业链和我国脱钩,有那么可怕么?
来源:金航标电子 | 作者:宋仕强 | 发布时间: 2021-04-01 | 2690 次浏览 | 分享到:
近段时间半导体集成电路IC这些词特别火。一方面是被美国卡脖子,美国制裁华为中兴最关键性的手段是集成电路;另一方面我国的新支柱产业和科技旗帜新能源汽车也缺芯片,几家大厂还因此停产了。在这样的背景下,如果以美国为首的全球半导体产业链和我国脱钩,有那么可怕么?接下来我们应该怎么应对?

近段时间半导体集成电路IC这些词特别火。一方面是被美国卡脖子,美国制裁华为中兴最关键性的手段是集成电路;另一方面我国支柱产业和科技旗帜新能源汽车也缺芯片,几家大厂还因此停产在这样的背景下,如果以美国为首全球半导体产业链和我国脱钩,有那么可怕么?接下来我们应该怎么应对

 

 

美国人要脱钩的目的,是让我们在技术上持续受制欧美,在供应链上仰人鼻息,在国运上永远被美国压制,一直干苦活累活脏活甚至臭活。但是我金航标老宋就一直认为没那么可怕,美国这后坐力极大的“七伤拳”打法,对善于闪转腾挪精通太极功的中国没多大的事金航标老宋就从历史沿革和产业分工两个方面先说说产业发展划分到目前为止人类社会的大概分为三个阶段,一是农业文明,二是工业文明,第三就是就是我们现处的信息社会。

.农业文明

特点是驯服野生植物和动物,植物有小麦稻子小米红薯,动物有马牛羊猪狗,还有石头铁器等工具,让人们告别了靠涉猎采摘的饥一顿饱一顿的日子。农业社会主要的资源是土地人力畜力和简单自制的农具,发展缓慢自给自足交通靠走保卫靠狗通信靠吼取暖靠抖锻炼靠扭干活得用手,基本衣食住行家庭搞定生老病死不出村庄,形成小社会内循环极少利用外部资源。我们从费孝通老先生《江村经济》和一些典故中找到案例发现该规律

 

.工业文明

发现大自然电磁力学等密码和规律,再加以开发利用,掌握了钢铁冶炼交流电等技术,发明蒸汽机汽车轮船飞机等,大大提高了生产力。还探究社会存在的科学规律,有亚当·斯密、马克斯·韦伯等经济学和组织行为的理论研究,制定了社会激励方法提高效率社会分工、组织协作、标准化流程化等,促进发展商品极大丰富,销售都要靠打广告,人类基本摆脱了瘟疫疾病自然灾害的威胁。亚当·斯密在《国富论》里的观点,熟练工人效率最高可达万能工的290倍。在航海业发展,也发展了国际贸易,进一步促进了劳动力、机器设备、市场等和产业链的分工和协作,如非洲提供廉价的劳动力、英国提供纺织机械、澳大利亚提供羊毛,广州的十三行负责进出口洋货。当然伴随而来的还有罪恶的奴隶贸易和鸦片倾销殖民地,这是产业链的初级阶段了。这两类社会,商品和交易以实物为主。

 

.信息化社会

就是以互联网、计算机手机、数据、信息为生产资料windows安卓系统EDA等操作系统和微信facebook等为工具,来进行生产劳动。可以做到信息的快速传输和加工处理,大大提高了沟通和生产的效率,进一步促进了产业分工和协作,也加速了全球化。以后可能还会有其他类型社会,比如外太空文明核聚变文明之类,但还没有定论。有人说,信息社会信息血液集成电路是粮食,信息数据生产筛选清洗传输存储处理利用都在干活创造GDP。信息社会有数字化、智能化、远程化、虚拟化、利于快速复制和边际成本无限趋向于零等特点,生出数字货币、跨境电商、智能制造、电脑辅助设计cad、远程作业、智慧城市、人工智能等金航标公司研发生产的“kinghelm”品牌北斗天线通讯天线连接器等,在无线信息传输中是关键的一环。传感器知暖知疼是信息社会的皮肤、Cpu/Gpu是处理信息的大脑、DRAMFlash是大脑的记忆部分、陀螺仪是保持平衡的脑、北斗导航是眼睛,SiC mosfet和Igbt是二头肌,离不开芯片。金航标的产品为例,一个北斗导航天线包含射频芯片、基带芯片、陶瓷介质滤波器、低噪音放大器芯片等。

 

 

 

 

 

半导体产业的产业链,主要是高纯度单晶硅、集成电路IP设计、晶圆加工、晶圆封测、销售消费市场等环节组成。现在产业链链主统治力的理论,即把产业链找到关键节点,大概为原料开采、零部件加工、产品集成市场销售等。哪个国家占据这一个或几个关键节点,再辅以先进技术、成本优势、组织管理、先进机器装备等,就在整个产业链就有了话语权议价权,有了同上下游博弈的资本。美国人这方面还当老大,得益于之前的这类顶层设计。要重点指出的是,在全球化的大浪潮趋势和美国本土的成本、劳动力供应、投资回报率等内在因素的影响下,美国本土公司大多数为IC设计公司,下游基础产业空心化非常严重,头重脚轻显得底气不足。

集成电路最早美国的杰克·基尔比(Jack s Kilbly)在德州仪器发明的,全球最大最好的集成电路公司大多都在美国,日本、欧洲、韩国、台湾只是在产业链的局部或者单点技术领先,但是这些公司的股权有美国人的影子,集成电路芯片的核心设计专利和工艺专利还大部分掌握在美国公司手上。中国是世界上工业产业门类最齐全的国家,在半导体的产业链也在全面布局,由于历史原因距离美国还有全方位的差距,与其他先进国家地区比也有个别要学习追赶的地方。现在让美国人焦虑的是,按照目前发展的趋势,中国人要成为半导体产业链链主的神态跃然纸上了,他们的好日子要到头了。

 

 

.硅片材料

集成电路的原始材料是单晶硅,纯度要求达到小数点后9个9,还有其他的物理电气性能。我国的硅片,已可应用在纯要求较低点的产业,如太阳能光伏等,但和美日韩台还是有明显差距。第三代半导体碳化硅氮化镓的外延片等也是同样问题。基础材料科学基础太差,硅片等原材料的提纯、配方、工艺、装备都较落后,光刻胶、框架、靶材、封装基板特种气体等耗材情况类似。所以目前日韩台的这些产品最大的买家是中国大陆,他们能希望脱钩吗?现在中国在加强这方面的力度,国产替代的种类和市场比例也越来越高了。

.Ip设计

集成电路的Ip设计部分了,我国在存储、功率器件等与国外先进国家差距不大。我投资的萨科微slkor半导体公司当年投资碳化硅功率器件时就做过调研。但在模拟芯片、汽车用IGBT芯片、高端的FPGA芯片、传感器等差距明显。他们也布局了防火墙,如高通在通信行业的专利池、ARM的ip核生态渗透、三星的全产业链通吃等,都不容易突破。可喜的是我们大陆这几年涌现出2000多家ic设计fabless公司,在良好的半导体发展环境下,假以时日量变会质变,我们可以看到中国的优秀ic设计公司纷纷出现。补充讲一下集成电路ip设计工具EDA软件,现在世界主流的EDA基本都是美资控制,synopsys新思科技、cadence铿腾电子,menter明导国际排名前三,市场占有率约80%,我们国产EDA仅占了市场份额的5%左右。国内的资本市场非常给力,清华系杨晓东、李延锋领衔的的华大九天概伦电子都在筹备IPO了。奥卡思微芯禾的努力也要逐渐变现。目前ARM的ip核在中国卖授权最多,高通在中国收专利费收到手软,全世界的汽车生产在中国大陆,英飞凌汽车级的igbt和cree的碳化硅mos管最大客户在中国,他们舍得脱钩吗?

.晶圆加工foundry

晶圆加工环节,国际上目前掌握了最先进制程工艺的foundry厂是台积电、英特尔、三星等几家公司,都可达到了5纳米左右,而且还在不断地逼近摩尔定律的极限,我国最先进的中芯国际可以量产14纳米的产品,当然也在全力追赶中。为他们提供设备的光刻机的荷兰ASML公司,掌握了EUV方向最尖端的技术和工艺,已经在研发2纳米的光刻机了。我国研制光刻机最先进的长春光机所,技术距离他们的还落后较多,这一块是我们的痛点。但是,就算美国人对我们断供,除开个别的高精尖领域,大多数的产品用28纳米的工艺和设备也可以满足。我们的产品最多体积大一点、外观笨一点、功耗大一点、升级迭代慢一点,我国的半导体产业链内循环已经基本跑通了。2020年在美国禁止为华为代工的前三个月,台积电一直在加班加点华为干活,收益创造了历史新高,大家对脱钩这事还在用脚投票。

.装检

   相对于前面提到的半导体材料、ip设计、晶圆加工等来说,封测技术含量相对较低,所以在中国也发展最快。国内规模第一的长电科技已经进入世界前三,通富微电、天水华天进入前十,还继续保持了强劲的增长势头,在长三角珠三角还分布了挺多的小封测厂,生态优势明显。

 .市场环境

说到市场,我国的态势变的越来越好了。中国市场特别大,以前是生产加工电子产品在外销,中国生产企业会购买大量的集成电路,现在逐渐成为电子产品消费大国,消费者购买了大量的电子产品,这两方面因素叠加,还会增加我们的综合竞争力。据报道,高通的5G芯片80%销往中国市场,苹果手机在中国销量不减,有钱赚谁愿意脱钩呀?庞大市场容量,有大部分产业基础,技术和产业就可以升级,先进技术容易转化,还可以培养大批专业人才。近年来我国经济增长最快的,半导体产业链协调发展正向循环生态环境越来越健康政府政策对半导体非常重视资本市场补血充分,市场活跃,带动了研发人才设备等投资增长,对半导体产业的发展促进非常大。

 

我国的半导体的发展模式,是用前期的市场和劳动力红利来反向推动产业发展,前期肯定艰难,但是过了拐点后会快速冲到行业的制高点。《瓦森纳协议》301条款“长臂管辖权”、实体清单,是促进我们坚决发展半导体产业的强心针,打压、刁难、困难和苦难,会让我们集成电路发展道路更加宽广。不远的将来,中国一定会成为半导体产业链的带头大哥,跟我们混的都会吃香的喝辣的,他们应该会反过来求我们了吧。

全球化、信息化、全球产业链分工协作,是发展的势和历史潮流。顺之者昌是基本规律,历史告诉我们,任何违背发展规律的东西都是没用的!半导体加油,中国加油,最后胜利是我们中国人的!