缺芯下国产半导体迎发展契机

  缺芯行情还在持续,而国内市场由于处在相对稳定的生产和发展环境中,且在部分环节的能力的确处在优势地位,无疑成为了这段时间承接更多半导体外部需求的重要支点之一。

  业绩预报是一个侧面,封测厂通富微电、设备厂芯源微等,都预计在今年上半年将获得超过翻番的净利润增速。

  加速增产则是另一面。据SEMI统计,全球半导体制造商将在今年底前开始建设19座新的高产能晶圆厂,并在2022年再开工建设10座,以满足市场需求。其中,这两年间中国大陆和中国台湾地区将在新晶圆厂建设方面处于领先地位,各新增8座。

  缺芯带来的投资大增背后,有受客观环境的急剧变化影响有关,但同时半导体产业本身也是周期性行业。业内人士向21世纪经济报道记者表示,受这一行业特性影响,在未来某个阶段,结构性产能过剩将不可避免。

  要面对行业性的不断变化,核心是在增加国内生产能力的同时,也抓住时机提升技术实力,当前正是最好的时机。

  溯源缺芯

  用“十年难得一遇”来形容当下的芯片缺货情势并不为过。

  外部环境影响下,产业链厂商提前储备库存,这一定程度带来在去年下半年开始,对芯片的需求量大大超过了彼时可以提供的产能。

  同时,由于2019年为历史上半导体的下行发展周期,叠加考虑到新冠肺炎疫情会带来的影响,不少产业间公司在2020年初甚至以前,并没有相应加大投资力度。

  “2017年是一个高峰,往往半导体公司在高峰时期会进行大量投资,投资产出的两年后则又产生供过于求的情况。因此从整个投资周期来看,2021年当下产能的增加,实际上是前两年投资所产生的。”Gartner研究副总裁盛陵海向21世纪经济报道在内的记者介绍道。

  由于产能并未及时增加,导致对5G手机以及上半年高热但如今已衰退的比特币需求,叠加疫情助推对笔记本、服务器、数据中心的新增需求等,均无法得到满足。“我们预计,这个时间周期会延迟到2022年第二季度,这个预测在未来可能会根据变化有所调整。”他续称。

  盛陵海根据目前增加产能的形势研判认为,从目前到2025年的时间周期来看,55nm/65nm将是有较大增长的制程,其原因在于市场需求在现在甚至未来几年仍会有较大增加。此外,28nm、14nm、16nm都有较大的增加机会。

  “传统制程大多数都是集中在8英寸晶圆上,但目前8英寸晶圆非常紧缺,是因为过去很多年间8英寸产能过剩,导致价格跌跌不休。谷底时期有很多工厂,尤其是日本一些相关企业已经关闭了8英寸产线。”他指出。同时,5G手机对PMIC(电源管理芯片)、模拟电路需求量有较大增加。尤其PMIC的制程集中在180/150nm,主要需要8英寸和少部分12英寸晶圆支持,需求量的增加导致了目前相关器件严重缺货。

  目前来看,针对8英寸产线没有新厂投资,大多数投资为扩产。但要彻底解决8英寸制程紧缺的问题,仍需要将8英寸的产能转向12英寸。因为12英寸产能产出大,同样时间条件下,其产出可达到前者2倍多。

  但向12英寸晶圆的转移并不容易,这也是为什么参与者目前还不算多。

  盛陵海表示,此前在8英寸有各种工艺、其本身也很成熟。如果要重新在12英寸晶圆上进行相关设计,硅片厚薄就是很关键的考虑因素。

  “目前代工厂在跟进转移事宜,但IDM类厂商已经很难跟进。”他续称,因为在12英寸晶圆上可以设计的模拟电源芯片量十分庞大,如果没有巨头公司自己在市场层面可以消化,在未来将必然面临亏本的难题。

  从需求端来看,由于手机行业需求未达理想值,该行业的缺货情况已经得到好转;电视机市场由于消费者购买诉求不高,缺货情况也有所改善。

  “我们估计整体市场在今年下半年会处于旺季,由于第二季度往往是传统淡季,到明年第二季度时,目前的新产能会增加,那么届时紧缺的情况将有望缓解。但反观电源芯片,资源紧张的情况还会延续一段时间,因为这涉及对8英寸的投资和向12英寸转移的过程,预计可能还会延续到明年下半年。”他续称。

  同时不可忽视的是,目前加大的投资,未来会面临结构性产能过剩将是不以意志为转移的趋势。

  盛陵海认为,综合来看,现在的投资会造成未来2023年、2024年都产生供过于求现象。不过,即使发生供过于求的情况,一些提前规划得较好的企业如台积电,仍然会在市场里保有自身竞争力。

  国产机遇

  行业高景气度背景下,国产厂商的机会将包括产能需求支撑,以及技术能力跟进方面。

  上市公司内部早已有迹可循。近日和而泰高管在与投资者交流过程中就表示,公司的国产化进度越来越快,前期对MLCC进行了部分国产化,后续将会不断提升各类原材料国产化的比重。由于国产化需要客户方面认证,在得到认证后,公司将加快这一进程。

  该公司也表示,近年来控制器行业市场一直有向国内转移的趋势,而疫情期间国内收到的订单增速加快,但不只是疫情的影响。

  “其实今年上半年的国内半导体企业,遇到了千载难逢的缺货时机,很多公司都得到了较多的成长机会,在海外客户方面也获得了一些机会。”盛陵海指出,对于中国市场,Gartner预计在2025年,中国半导体公司的收入份额将从2020年的15%翻番到30%。

  目前的比例是有多方面因素造成的,比如部分在国内生产的国外代工产品,基本不会使用国内芯片;同时中国国内电子企业使用的国内芯片比重会不断增加。

  从半导体产业链环节来看,盛陵海指出,国内尚缺少IDM类巨头型公司,相比之下国内的封装测试类公司占比较多。

  除了在生产代工环节之外,随着国内半导体生态的日益庞大,对于新兴产业领域的关注度和期许也愈发高涨。诸如被一些人视为有望在架构方面“三分天下有其一”的RISC-V,以及国内与海外差距不大的第三代半导体市场。

  盛陵海向21世纪经济报道记者分析:“坦白说,RISC-V目前还处在比较初期的阶段。原因在于,RISC-V现在从规模、授权方面都还是个位数,这里‘个位数’指的是一家公司里基于该架构做出的产品还是个位数。可能有几十个公司、几百个潜在客户这样的规模,但跟ARM相比(其规模)还在较初期的阶段。”

  他进一步解释,最难发展的其实是软硬件生态,需要龙头企业围绕RISC-V架构做芯片研发设计,这样生态才有可能形成。有业内人士甚至认为,至少要五年甚至十年时间,才有可能看到RISC-V被越来越多地应用。

  盛陵海还指出,RISC-V架构虽说是开源,但其实还需要提供成熟的IP才能顺利落地。如果只有开源,大多数公司不可能去做,因为重新设计一个架构是很耗资源的事。

  从这个角度看,如果英特尔完成对SiFive的收购或许将是一件好事。“届时英特尔有可能在这方面投入较大资源,相应推动产业生态的发展。因为ARM生态过去其实也是需要大公司的支撑,有了诺基亚、三星、苹果用ARM(才逐步完善了其生态),否则真的很难。”

  至于第三代半导体,盛陵海认为其主要用于功率器件、功率放大等方面。新能源汽车、5G建设等场景有需求,但目前使用数量较小。比如特斯拉的确有采用基于碳化硅材料的器件在新能源车里,但并不是很快就能替代传统所有的硅基产品。

  核心还在于这一市场目前的规模并不算庞大。他续称:“预计第三代半导体的全球市场规模大约是100亿美元。坦白说,目前来看在碳化硅领域,美国和欧洲都已经有较好的企业,而国内企业与其说分散地投资,不如集中在少数企业中,把人才集中攻关,才能成功做起碳化硅的产品。我们觉得还是需要集合全部的能力,而不是分散打法。”