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台积电正在被抛弃

半导体行业观察 ·2022-03-29 09:45·半导体行业观察
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来源: 内容由半导体行业观察(ID: icbank)转载 自公众号【白话IC】 ,作者: 白山头 ,谢谢。


台积电是半导体代工行业无可争议的老大。不过,种种迹象表明,这个老大的位置正在不断被削弱。很多设计公司正在远离台积电。

近日,和国内某设计公司的人聊天。他们正在为一款芯片选择工艺。我问他们,你们以前都是台积电的,而且IP都很成熟,为什么现在考虑国内的一些晶圆厂?他们回答是客户希望用国内生产的芯片。也就是说,不只是国内设计,而且要国内生产。

为什么国内芯片不太容易发展起来?很重要的原因就是,客户都希望用成熟的产品,而我们发展得又比较晚。同样,设计厂也喜欢用台积电这样的大厂的工艺。即便是同样的工艺,其成熟度也更高。成熟度意味着各种IP,库等生态更成熟,工艺控制更好。做芯片,考虑的是综合成本。国内的晶圆厂价格虽然低,但是良率低,设计成本高,最后反而是台积电的综合成本更低。

原本这样的局面很难改观,不过正是因为众所周知的原因,如今风向已变。

客户非常愿意用国产的芯片,而且他们也非常愿意用纯国产的,不只是国内设计,而且是国内生产。当然,由于很多先进制程目前还生产不了,目前这种国内生产的芯片还是集中28nm以上的成熟工艺,甚至28nm的都比较少。不过,实际上我们使用的绝大部分的芯片都是成熟制程。目前我国的策略就是研究透成熟制程,而不是追求先进制程。这是非常正确的。

比如德州仪器这样的厂家,他们的很多模拟芯片生命周期非常长。客户一旦选定后,基本就不会再换。客户如果更换的话,要经过非常严格的测试。他们不愿意承担这个成本以及更换芯片的潜在风险。因此,我们会发现以前即使是非先进制程,也是国外的厂家占了大部分的利润。国内的芯片只能走低端,拼价格,拼成本,最后用在山寨产品上面。

很容易理解,品牌商不愿用啊。只能走山寨路线。由于山寨利润率低,就没有钱投入研发,因此研发水平也提不上来。

如果你是一个汽车厂的采购。一个是大厂的成熟产品,一个是国内名不见经传的初创公司刚刚设计出来的产品,你如何选择?你如果选国产的,那么万一出了问题怎么办?老板一看,以前你一直采购国外大厂的,怎么突然选了国内小公司的?而且还出了事。那么非常合理的怀疑,就是你是不是吃了回扣?而如果是大厂的芯片,无论如何也不会怀疑你的问题。老板更可能怀疑是不是芯片没有用好,而不会怀疑芯片本身。因此,国内芯片设计公司其实很难打进品牌厂商。

现在的情势则不同,品牌商老板指定优先购买国产芯片,那么采购也就可以放心地采购国产芯片了。

国产替代,最先被替代的是测试成本高,价格贵,但是工艺不是那么高的车车用芯片。最先叫苦的是德州仪器,飞思卡尔这样的公司。原本可以躺着赚钱的,硬生生被初创公司群起围攻,被吃掉部分市场。他们利润其实很高,客户也非常稳定,粘性很高。但是现在架不住客户有意愿换国产芯片啊。

我们看看CPU GPU这种类型的芯片,由于美国的英特尔,AMD,英伟达优势太大,很少有人愿意进入这个领域。由于国产替代,大家可以看到国内已经有很多该领域的创业公司了。这些公司无疑都获得了大量的投资。虽然暂时还不能和美国公司竞争,但是要知道,美国公司不也是从小公司干起来的吗?有这些美国老大哥前面带路,有中国市场的滋养,保不齐这些创业公司能走出几家有竞争力的公司呢。

前文说过,中国芯片之所以落后,很大程度是需求端的问题。初生的国产芯片公司,一上来就要面对国际公司的竞争,另一方面,品牌商甚至国家采购都优先采购国外成熟芯片。国产芯片机会太少了。如何竞争?

老美的卡脖子政策,无意中使得困扰我们的需求端的问题得以解决。个人认为针对芯片公司的优惠政策是其次,需求端的解决,才是激活了国产芯片的根本原因。国产芯片开始了大发展。

我们来看看国内新注册的芯片相关企业。我国现存芯片相关企业 8.64 万家。2020 年我国新增芯片相关企业 2.09 万家,同比增长 207.39%。2021 年前 9 月,我国新增芯片企业 3.21 万家,同比增长 153.39%。整体来看,2021 年芯片企业注册量仍在不断增加,单月注册量为 2020 年的 2 倍之多。

别小瞧了数量,当年美国的芯片公司也是多如牛毛,然后大浪淘沙,不断整合,最后才有了英特尔,英伟达这样的公司。还有当年的互联网泡沫在美国爆破,但现在美国是互联网产业最发达的国家。至少我看到的周边的创业公司,基本还是看到了商机,而不是如网友所言去骗补贴。这么多芯片相关企业,必然会蚕食很多以前国际大厂的份额。德州仪器的一颗小芯片的利润,可能就足以让多家初创公司活得很滋润。

我们接着谈晶圆厂。半导体研究机构IC Insights发布最新研究报告显示,中芯国际的销售额在2020年25%增长的基础上,2021 年再度大增39%,同时,华虹集团2021年的营收增长率更是接近惊人的70%,整整两倍多于全球代工市场的增速。两家公司的带动,也令大陆公司在全球纯晶圆代工市场的份额,从2021年的7.6%增加了0.9个百分点,达到8.5%,接近10%大关。

《中国经营报》记者统计2021年财报信息显示,中芯国际2021年全年实现营收54.43亿美元,同比增长39.32%,净利润17.02亿美元,同比增长137.81%;华虹集团全年营收则为16.31亿美元,同比增长69.64%,归属母公司净利润2.12亿美元,同比增长113.26%。

当然,先进制程的突破还有待时日,主要是先进光刻机的解决不是一夕之间能够完成的。不过,特别先进的工艺,市占率其实很低。据IC Insights统计,在2019年,10nm以下先进制程的市占率仅为4.4%,IBS报告则指出,在2020年半导体代工市场中,28nm及以上制程的市场份额约占大约66%以上。

2021年3月,中芯国际便宣布扩产12英寸28nm成熟工艺产能,投入23.5亿美元,预计2022年投产使用。同年9月,中芯国际再次决定投资88.7亿美元,在上海临港自贸区再次建设一条月产能10万片的28nm产线。

目前需求最大的汽车芯片、存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理、传感器、5G射频芯片等大部分是使用28nm及40nm制程工艺,而这也是中芯国际和华虹集团订单增长的主要来源。

中国客户的喜好变了。供应链安全的重视得到了提高。如果指标相差不多的两个产品,一个是台积电的,一个是华虹的。那么,客户将优先采用华虹的。非常容易理解,谁知道台积电什么时候不供货了?

国内客户优先用国内设计公司的芯片,国内设计公司优先采用国内的晶圆厂来代工。晶圆厂的工艺的成熟,需要有设计公司的反馈,磨合。台积电为什么总能最先开发出先进工艺?大厂的合作功不可没,很多大厂愿意和台积电一起磨合新的工艺。国内的晶圆厂缺少的正是这个。现在这个问题也解决了。例如,华为这样的一线大厂,非常愿意和国内晶圆厂一起提高工艺的成熟度。

很明显,如果设计厂使用国内晶圆厂工艺开发出了令人满意的芯片,那么,他还会回到台积电吗?台积电的客户的流失可能是永久性的,即便后来产能不再稀缺,他们可能也不再回来。好在,目前流失的客户,主要是在于成熟工艺。先进工艺,世界上还难有替代品,台积电的主要利润来源也在于此。不过,目前工艺已经接近极限,摩尔定律早已失效。随着时间的推移,先进工艺逐渐变成成熟工艺,这种不可替代性也就越来越弱。

刚刚看到新闻,韩国三大电池厂被美国要求共享核心技术。众所周知,美国觊觎台积电先进技术已久,如果美国要求台积电,三星共享核心技术,他们有反抗的余地吗?

对于台积电和国产芯片,您有什么看法,欢迎留言讨论。


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