韓國的半導體產業,強大但失衡。占據全球七成市場份額的內存產業讓韓國成為全球半導體產業不可或缺的一環,但在非內存領域,韓國只有5%左右的市場占有率。內存市場頻繁的景氣變動和價格波動,以及日韓貿易摩擦時日本對韓國進行的半導體材料出口管制,讓韓國政府和三星等企業充分認識到發展非內存業務的緊迫性。韓國意欲在2030年前構建全球最大規模的半導體產業供應鏈,三星計劃到2030年成為全球最大的邏輯芯片制造商。雄心勃勃的韓國半導體產業,能解決失衡持續強大嗎?
內存強國養成記:天時地利人和
從20世紀70年代至今,DRAM產業經歷了三次重構。1974年以前,英特爾、德州儀器、IBM等美國企業掌握了絕大部分的DRAM專利,僅英特爾就占據了全球DRAM超過80%的市場份額。1976年以后,以東芝、日立、三菱為代表的日本企業實現專利反超,拿下DRAM超過90%的市場份額。20世紀90年代至今,韓國企業異軍突起,三星、海力士長期占據DRAM銷售額TOP2,兩家企業在DRAM的市場份額超過70%。
全球DRAM產業格局三次重構情況
來源:賽迪知識產權所整理
韓國企業在DRAM產業的崛起,是“天時地利人和”的產物。
所謂“天時”,是指韓國企業抓住了美日半導體競爭的契機,在美國的技術轉讓和市場準入方面取得優勢。20世紀80年代,美國為遏制日本DRAM產業的發展,向產自日本的DRAM產品征收了100%反傾銷稅,抑制了日本DRAM產品的發展速度。
“美國支持韓國發展存儲器產業,是希望針對日本培養一個新的競爭對手,來抑制日本存儲器產業的發展。為此,美國僅在三星DRAM業務的崛起過程中對三星存儲器產品象征性征收了0.74%反傾銷稅,三星因此獲得相較于日本企業的競爭優勢。”賽迪顧問集成電路產業研究中心高級分析師楊俊剛向《中國電子報》表示。
而“地利”是韓國半導體走出的“政府+財團”的運營模式。在韓國半導體產業起步前期,政府提供了大量資金用于企業的建廠、研發以及收并購,并先后成立了國家科學技術委員會、韓國高級科學技術研究院、韓國電子技術研究所等眾多科研機構,聚集核心力量,快速突破技術難關。在發展存儲器的過程中,韓國政府為三星、SK海力士等企業提供低息貸款,即便在存儲器下行周期,企業也能夠憑借資金方面的優勢抵御風險。
同時,三星半導體及SK海力士有著韓國四大財團的基因,得以在DRAM的景氣變換中保持穩定的研發投入。三星背靠三星集團,SK海力士前身為現代集團旗下的現代電子,之后收購了LG集團旗下的LG半導體,又于2012年被SK集團收購。財團背景均為三星及海力士提供了資金保障。
“日本產業鏈信奉市場經濟,但存儲器不是完全的市場經濟。如果虧損了就停止投資,就跟不上最先進的水平。日本的DRAM就陷入了認為這個產業不賺錢、繼而不投資、更不賺錢,最后只能賣掉的局面。三星、海力士背靠財團,資金實力比較強。加上韓國財團敢于決策、敢于投資,且韓國的大型半導體公司只有這兩家,財團的資金支持能夠集中在它們身上,為DRAM產業提供了有力的支持。”Gartner研究副總裁盛陵海向《中國電子報》指出。
“人和”是三星、海力士的決策層采取了積極的經營策略,為DRAM和NAND FLASH拓寬了市場通道。
“‘價’和‘量’,一定得有一個先走出去。NAND FLASH一開始成本很高,按照市場經濟很難做起來。三星覺得發展NANDFLASH要先有量,于是先把價格降下去,提升市場普及,讓客戶覺得好用。如今SSD已經實現普及,三星也成為NAND FLASH市占率最高的企業。”盛陵海說。
補短板提上日程:業務拓展已有成效
在打造了“內存”這項長板之后,“補短板”也被韓國半導體界提上日程。據《韓國先驅報》信息,韓國半導體在非內存或系統集成電路市場的占有率只有5%。“非內存”業務正在成為韓國企業抵御內存景氣浮動的壓艙石和尋求盈利多元化的出發點。
除了在DRAM、NAND FLASH做到市占率第一,三星還在晶圓代工和CIS做到了市占率第二。其代工業務起步于2005年左右,基于高端定位、技術投資以及與客戶企業的合作開發,三星抓住了通信產品迅速發展的東風,實現了技術趕超。目前,三星和臺積電是唯一競逐5nm及以下最先進制程的半導體制造企業。三星基于GAA架構的3nm芯片計劃2022年上半年量產,2納米芯片預計2025年批量生產。在CIS方面,三星率先推出超1億像素CIS和2億像素CIS,在為手機等移動端提供8K超高清創作能力的同時,也適用于高清分辨率的車載環視影像系統或后視攝像頭。
同樣,海力士也在發力芯片制造與CIS。其代工子公司“SK海力士系統IC”具備8英寸晶圓代工能力。今年10月,海力士表示將收購韓國晶圓代工廠商Key Foundry,并期待此次收購將使其目前的8英寸代工能力增加一倍。在CIS領域,海力士已經有超過10年的布局,并以培養增長支柱和進入第一陣營為目標,持續提升研發和生產能力。
但也需要注意的是,三星和海力士發展非內存業務,是業務級別的拓展,而非產業環節的拓展。在材料、設備等上游環節,韓國半導體一度被掣肘。2019年,日本對氟聚酰亞胺、光刻膠和高純度氟化氫三種出口韓國的半導體材料進行出口管制,使材料、設備產業的短板受到韓國政府的空前重視。
為提升材料、設備本地化程度,韓國政府積極推進相關本地企業的自研、自產、自銷。三星、海力士、LG等頭部企業在生產過程中導入本地企業的氟化氫。同時,基于企業和研究院的聯合攻關,韓國電子通信研究院等機構推動實現了顯示屏光刻膠的商用化,以降低對日本材料產業的依賴。
雄心勃勃的2030:TOP2魔咒待破
對于韓國半導體產業來說,2030年是一個重要的時間節點。未來十年內,韓國將斥資約4500億美元,建立集半導體生產、原材料、零部件、設備和尖端設備、設計等為一體的高效產業集群,在2030年前構建全球最大規模的半導體產業供應鏈。而三星也計劃到2030年,成為全球最大的邏輯芯片制造商。
要在十年時間建成擁有最大邏輯IC制造商的最大半導體供應鏈,韓國需要做成兩件事:建立完善的半導體產業集群,在與中國臺灣地區的半導體制造力競爭中獲得勝利。
目前,韓國在產業鏈的制造環節中擁有發展優勢,三星、SK海力士占據著全球存儲器前兩名的交椅,同樣三星在先進晶圓代工領域的市場份額也是排在全球第二,僅落后于臺積電。楊俊剛表示,在技術層面,韓國打造完善的芯片制造基地有很大的可能性。日本對半導體材料的出口管控事件,也推動韓國積極打造本地化的半導體供應鏈,避免外部因素導致產業發展停滯。
“建設‘K-半導體帶’的關鍵在于市場,韓國半導體產品的市場規模相對較小,需要借助海外市場。目前,韓國半導體在原材料、零部件、設備和尖端設備、設計等領域的實力和世界最先進水平有一定差距,需要快速突破、盡快追趕。面對全球貿易景氣不定和新冠肺炎疫情等外部因素,需要加快建設,以克服不確定性因素帶來的影響。”楊俊剛說。
即便韓國能在十年之內建成相對完善的半導體產業集群,要從“完善”走向“最大”,仍非易事。作為全球半導體服務體系最為成熟的地區之一,中國臺灣地區形成了包含多家代工、封測企業的產業集群。而韓國半導體產業可謂“成也TOP2,敗也TOP2”,無奈地陷入了“TOP2魔咒”:只有兩家大型企業的局面,讓韓國可以通過“政府+財團”的模式集中支持兩家企業在DRAM產業的突破,但也限制了產業集群的發展。
“中國臺灣半導體產業的規模效應和服務體系能解決客戶的絕大多數問題,但韓國只能解決部分問題。”盛陵海說,“三星、SK海力士兩家大公司的出現,也讓其他韓國半導體企業很難成長到同等規模。一旦出現市場機會,兩家公司會很快反應過來去做,留給其他半導體公司的大多是規模小或者利潤低的市場,做好了還有被收購的可能,很難形成媲美中國臺灣地區的半導體產業體系。”
“政府+財團”模式,讓韓國在DRAM領域取得顯著優勢,培養了兩家躋身全球銷售額前十的半導體企業,也推動了韓國在材料、設備等領域的本地化發展。但這個模式將推動韓國半導體走到怎樣的高度,能否如愿在2030年再攀高峰,還難以預知。畢竟,半導體的市場走向不會被任何國家的任何運營模式左右,半導體產業鏈和構成和協同模式,也將在后摩爾時代發生變化,為全球半導體格局帶來新的增長和挑戰。