算力說(shuō)

自2014年中國(guó)成立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金以來(lái)，中國(guó)集成電路供應(yīng)鏈迅速發(fā)展，集成電路自給率逐步提高。但在中美貿(mào)易摩擦下，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的外部環(huán)境進(jìn)一步惡化，如何形成各環(huán)節(jié)均衡發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)是中國(guó)面臨的重要問(wèn)題，本期文章將介紹Morgan Stanley對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)未來(lái)前景的觀點(diǎn)。

Morgan Stanley是一家全球領(lǐng)先的國(guó)際性金融服務(wù)公司，業(yè)務(wù)范圍涵蓋投資銀行、證券、投資管理以及財(cái)富管理等。3月12日，Morgan Stanley發(fā)布報(bào)告《全球半導(dǎo)體——中國(guó)將如何彎道超車(chē)》。本文節(jié)選片段將介紹Morgan Stanley針對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展提出的四個(gè)設(shè)想，并研究了這些場(chǎng)景對(duì)全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈可能意味著什么。

【算力觀點(diǎn)】

中國(guó)可在人工智能和物聯(lián)網(wǎng)芯片開(kāi)發(fā)技術(shù)上加速提升，利用技術(shù)突破和制造效率的提升實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，在全球半導(dǎo)體芯片市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。

新一代集成電路設(shè)計(jì)公司可能在未來(lái)引領(lǐng)中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。《中國(guó)制造2025》提出，2020年中國(guó)芯片自給率要達(dá)到40％，2025年要達(dá)到70％。本土互聯(lián)網(wǎng)公司戰(zhàn)略性的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型有望令中國(guó)芯片自給自足。

中國(guó)2018年半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀

2018年，中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)的全球市場(chǎng)份額（按收入計(jì)算）為3％，行業(yè)毛利率約為30％。在半導(dǎo)體生產(chǎn)方面，中國(guó)的晶圓代工部門(mén)占全球產(chǎn)能的9％，而中國(guó)的后端代工部門(mén)占全球產(chǎn)能的24％，自有品牌內(nèi)存生產(chǎn)（IDM）在2018年幾乎為零。在關(guān)鍵的半導(dǎo)體技術(shù)方面，中國(guó)缺乏CPU核心、DRAM IP和300mn芯片生產(chǎn)的原始晶圓。中國(guó)在有競(jìng)爭(zhēng)性的半導(dǎo)體產(chǎn)品（如IGBT）領(lǐng)域的存在感是非常小的。

2020－2025年產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四種可能情形

鑒于貿(mào)易緊張局勢(shì)的出現(xiàn)，我們考察“貿(mào)易摩擦vs．全球化”的動(dòng)態(tài)，在技術(shù)外包（本地vs全球）和投資（制造vs研發(fā)）兩個(gè)維度下劃分四種可能的場(chǎng)景。

中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四種情景

圖片來(lái)源：Morgan Stanley Research

四種情形分別為產(chǎn)業(yè)升級(jí)，萌生新一代半導(dǎo)體公司，全球商業(yè)化和廉價(jià)替代。最好的情況是產(chǎn)業(yè)升級(jí)，由芯片設(shè)計(jì)和制造方面的技術(shù)突破帶來(lái)。最糟糕的情況是廉價(jià)替代，即中國(guó)企業(yè)無(wú)法創(chuàng)新，本土供應(yīng)鏈被用于生產(chǎn)低價(jià)值半導(dǎo)體。

下面，我們作出四種情形的詳細(xì)比較，以預(yù)估的設(shè)計(jì)能力、半導(dǎo)體產(chǎn)量和關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展情況作為三項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。對(duì)于半導(dǎo)體生產(chǎn)，我們將領(lǐng)域劃分為晶圓代工、后端代工和內(nèi)存IDM。

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在四種可能情境下的關(guān)鍵指標(biāo)

數(shù)據(jù)來(lái)源： Gartner， IHS Markit， company data， Morgan Stanley Research estimates

產(chǎn)業(yè)升級(jí)

在這種情況下，中國(guó)能夠以可觀的利潤(rùn)率向世界出口自己開(kāi)發(fā)的半導(dǎo)體技術(shù)。結(jié)果包括：中國(guó)和全球工業(yè)的生產(chǎn)率提高，以及中國(guó)半導(dǎo)體公司的成功資本化。中國(guó)在技術(shù)突破和半導(dǎo)體芯片制造效率提升的背景下，將成為全球半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的一支新力量。

在產(chǎn)量上，隨著中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)公司市場(chǎng)份額的增加，中國(guó)中芯國(guó)際到2025年預(yù)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)5nm制程的量產(chǎn)，使中國(guó)的鑄造產(chǎn)能占全球產(chǎn)能的15％。后端鑄造廠的市場(chǎng)份額可從2018年的24％上升到2025年的50％。

技術(shù)方面，預(yù)計(jì)在2020年，中國(guó)將在設(shè)計(jì)自己的x86 CPU上取得突破性進(jìn)展，x －堆疊技術(shù)將獲得良好的產(chǎn)量，而M－RAM技術(shù)也可獲成功。300mn原晶圓將通過(guò)全球領(lǐng)先晶圓廠的認(rèn)證，新型半導(dǎo)體動(dòng)力技術(shù)（如碳化硅）的開(kāi)發(fā)也在繼續(xù)。

萌生“新一代”半導(dǎo)體公司

在這種情形下，半導(dǎo)體工業(yè)集成了半導(dǎo)體芯片和軟件設(shè)計(jì)，并且戰(zhàn)略性地追求特定類(lèi)型的芯片制造。系統(tǒng)品牌和互聯(lián)網(wǎng)公司的本土創(chuàng)新創(chuàng)造了新型集成電路設(shè)計(jì)公司，中國(guó)本土品牌實(shí)現(xiàn)更高的自給自足。

中國(guó)終端設(shè)備自給率

數(shù)據(jù)來(lái)源：Gartner， IHS Markit， IDC， Morgan Stanley Research estimates

考慮到中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)公司市場(chǎng)份額的增長(zhǎng)，到2025年，中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)量將會(huì)增加，中國(guó)中芯國(guó)際將成功批量生產(chǎn)7nm芯片，使中國(guó)的鑄造產(chǎn)能占全球產(chǎn)能的11％。后端鑄造市場(chǎng)份額從2018年的24％增長(zhǎng)到2025年的32％。

潛在的成功者將會(huì)是中國(guó)本土IC設(shè)計(jì)公司，如Goodix。設(shè)計(jì)服務(wù)和EDA工具需求也將增加，中國(guó)供應(yīng)鏈企業(yè)對(duì)定制芯片的需求強(qiáng)勁。

全球商業(yè)化

在這種情況下，中國(guó)收購(gòu)海外后沿半導(dǎo)體技術(shù)，通過(guò)更多的合資企業(yè)、鑄造外包，甚至IP許可證（使用有限）來(lái)生產(chǎn)，將可以完全自給自足并加快全球半導(dǎo)體的商品化進(jìn)程。

沒(méi)有重大技術(shù)突破，但制造規(guī)模更大。海外企業(yè)將在中國(guó)建立更多的晶圓廠，或與中國(guó)組建合資企業(yè)，為中國(guó)市場(chǎng)服務(wù)。到2025年，中國(guó)的代工產(chǎn)能將翻一番，達(dá)到全球產(chǎn)能的20％。

廉價(jià)替代

最不利的情況是中國(guó)不能開(kāi)發(fā)自己的IP，而美國(guó)限制CPU和GPU等先進(jìn)系統(tǒng)的出口。中國(guó)限制外資公司的業(yè)務(wù)發(fā)展以促進(jìn)本土公司的發(fā)展，半導(dǎo)體投資回報(bào)率低，行業(yè)依賴(lài)于當(dāng)?shù)卣咧С郑y以資本化。

在這種情況下，許多嚴(yán)重依賴(lài)國(guó)外知識(shí)產(chǎn)權(quán)和EDA工具的IC設(shè)計(jì)公司可能需要從零開(kāi)始積累關(guān)鍵技術(shù)和內(nèi)部知識(shí)產(chǎn)權(quán)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這種發(fā)展可能將迫使中國(guó)開(kāi)發(fā)核心技術(shù)，但到2025年，中國(guó)設(shè)計(jì)公司的市場(chǎng)份額將下降到5％，平均毛利率將下降到20％。

半導(dǎo)體市場(chǎng)份額可能會(huì)穩(wěn)定在11％，因?yàn)橐恍┕臼チ瞬糠謬?guó)際訂單但獲得了本地需求。然而，這些產(chǎn)品將較為傳統(tǒng)——到2025年最多為14nm，與國(guó)際替代品相比利潤(rùn)率較低。

集成電路設(shè)計(jì)公司可能會(huì)受益，因?yàn)橹袊?guó)正在尋找性?xún)r(jià)比高的國(guó)際產(chǎn)品替代品。中國(guó)IC設(shè)計(jì)公司將遭受最大的損失，原因是隨著國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)越來(lái)越難以獲得許可，它們可能會(huì)失去市場(chǎng)份額，開(kāi)始更多地依賴(lài)臺(tái)灣合作伙伴來(lái)滿(mǎn)足其全球和國(guó)內(nèi)需求。

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)利潤(rùn)（按部門(mén)）

數(shù)據(jù)來(lái)源： Gartner， company data， Morgan Stanley Research estimates

中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本問(wèn)題

對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們認(rèn)為必須解決的基本問(wèn)題是：

1．重點(diǎn)是投資于芯片設(shè)計(jì)還是增加產(chǎn)量？

2．本地化或全球化是實(shí)現(xiàn)有效自給自足的最佳途徑嗎？

關(guān)于第一個(gè)問(wèn)題，我們認(rèn)為推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵顯然在于芯片設(shè)計(jì)，而不是追求大規(guī)模、低利潤(rùn)的制造。換句話(huà)說(shuō)，中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)必須把擁有“產(chǎn)品”置于生產(chǎn)手段之上。關(guān)于第二個(gè)問(wèn)題，目前的趨勢(shì)是本地化（投資和依賴(lài)中國(guó)自己的技術(shù)），而不是全球化（通過(guò)并購(gòu)、合資和授權(quán)利用外國(guó)技術(shù)）。

在“全球商品化”的背景下，中國(guó)通過(guò)合資企業(yè)和海外并購(gòu)進(jìn)入全球半導(dǎo)體制造業(yè)，但創(chuàng)新有限。對(duì)于四種可能的行業(yè)前景，我們的基本設(shè)想是，在軟件驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)和堆疊式NAND等技術(shù)的推動(dòng)下，中國(guó)將會(huì)迎來(lái)一種“新一代”半導(dǎo)體公司出現(xiàn)。

作者：周嘉莉