Dell'Oro 观点：中国半导体行业自给自足进程正在加速

市场研究公司Dell'OroGroup副总裁兼分析师JeffHeynen在一篇最新的博客文章中，就中国在全球半导体市场角色的转变进行了详细分析。他认为，考虑到中国市场投资规模之大，再加上地缘政治的不确定性，这些正在加速自给自足进程，中国半导体生态系统可能会以比预期更快的速度缩小差距。以下为这篇博客的主要内容编译：越来越多的行业正在加快技术创新的步伐，这将推动半导体行业的持续增长。在通信和消费电子垂直领域，5G移动网络和光纤宽带网络的全球部署，以及用于接入这些网络和服务的手机和其他终端设备，将成为新型半导体设计的重要驱动因素。此外，人工智能（AI）和机器学习在电信服务提供商、云计算巨头、企业和工业网络中的普及，也将推动对具有嵌入式处理能力的芯片的需求。从区域角度看，亚太地区将继续为整个半导体行业提供最大的收入来源，因为中国仍将是全球最大的零部件进口国和采购国。据估算，中国购买的半导体约占全球半导体出货量的40%，其中约80%用于通信和消费电子产品设计的半导体预计将从国外进口。但是，根据估测，中国国内半导体制造业最多只能满足总需求的30%。这种巨大的差异导致了巨大的贸易和技术逆差，中国政府正试图通过补贴、私募股权和降低外国参与者的进入壁垒等方式来平衡这一逆差。这些努力的主要目标是促进整个半导体行业的发展，以增强自力更生能力，并减少由于与美国和其他西方国家之间持续的贸易紧张局势而产生的不确定性。2014年，中国国务院发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》，其中提出了设立专项产业投资基金，以支持国内半导体初创企业，特别是14nm制造工艺、存储、封装等领域的初创企业。这一“大基金”已经进行了两轮融资，最近一次是在2019年筹集了大约290亿美元。这些努力已经取得了一些显著进展，包括中芯国际已经具备了出货14nm制造工艺芯片并且正在进行7nm研发的能力。这与一年前相比是一个进步，当时中芯国际最先进的工艺是28nm制程。此外，中国将在2021年或2022年启动其第一台28nm光刻机，这将帮助中国公司在1-2年内实现制造28nm芯片。这将是中国国内半导体产业向前迈出的重要一步，并将为更多的国内晶圆代工厂开始更先进的14nm和7nm处理器设计奠定基础。28nm芯片产量的提高对于中国产业来说是一个重要的里程碑，因为随着AI特性和功能被嵌入到越来越多的消费电子产品、汽车、机器人、智能电表和智能交通灯中，在制程上稍显落后的芯片仍将有巨大的市场。在前述这些应用中使用的AI芯片将需要更加尖端的芯片设计，而非尖端制造。因此，实现28nm的规模量产这一短期目标，对于开发更完整的中国国内IC集成电路生态系统的长期进程来说，是非常有意义的一步。中芯国际也即将在北京开设一座投资76亿美元的工厂，该工厂将生产制造12英寸晶圆，并打算制造28nm芯片。这家新工厂以及其他工厂的预期扩建，将有助于解决中国半导体产业在全球竞争中的最大障碍之一：产能。此外，中芯国际和其他制造商也在招募具有多年经验的国内外技术人才，以设计和制造性能稳定、价格具有竞争力的高质量芯片。这些努力最终将惠及整个行业和供应链，尽管这还需要多年时间才能实现。目前，中芯国际最先进的晶圆生产工艺是14nm制程，而其他公司则已经实现了7nm制程量产，并已经在追求5nm和3nm制程。尽管改进和提高其制造能力和设备是重要的目标，但该公司仍必须保持平衡，因为芯片主要供应商不一定需要最新的节点工艺。这种平衡对于中国半导体行业的整体发展和最终发展到14nm和7nm制程的生产能力同样重要。特别是在涉及AI芯片（包括GPU和FPGA）方面，中国公司仍在不断扩展其知识和能力，以期在未来十年有望形成的巨大市场中进行有效竞争。这些芯片是通信网络最需要的芯片，尤其随着这些网络进行转型，其处理能力被分布到网络边缘并远离中央数据中心，结果将是更小的平台需要支持和处理来自数十亿连接设备的数据流量。目前，中国FPGA制造商和网络设备供应商从英特尔和ARM等西方公司获得核心许可。这些公司也依赖于来自Cadence等西方公司的EDA软件。尽管面临着近期的贸易紧张局势，但中国企业仍需要这些合作伙伴关系才能继续向市场提供产品。这些西方供应商的收入也严重依赖于中国市场。尽管中国正在大力投资打造半导体能力，但美国和西方国家享有的创新能力优势意味着，中国企业仍将需要在核心零部件、软件、设计和系统集成方面采用美国和西方的技术。对于西方公司而言，这意味着他们获得了新的市场机会，前提是要了解与知识产权、强制技术转让和网络安全方面的担忧，并且这些西方公司将继续在创新曲线上保持领先地位。合作的机会是存在的，但需要努力确保双方在竞争和信息安全方面的关切得到承认和解决。毫无疑问，在尖端半导体的设计和制造方面，中国企业将继续沿着更加自给自足的道路前进。现有半导体公司已经进行并将继续进行的投资，以及政府和私人投资，最终将使中国形成一个更加自给自足的生态系统。这需要行业的成熟、试验和试错，以及对大规模生产和规模的聚焦。考虑到投资规模之大，再加上地缘政治的不确定性，这些正在加速自给自足进程，中国半导体生态系统可能会以比预期更快的速度缩小差距。