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SMIC的發展,探討中國積體電路製造的未來

2017-11-06  半導以行業觀察

積體電路產業是中國產業升級的重中之重,我們都知道汽車是人類第一大工業,中國在汽車領域和先進國家差距很大,但是我們至少做了一件對的事情,那就是我們把大部分的汽車生產轉移到了中國,絕大多數的外資車企,在中國銷售的車輛都是在中國製造。我們至少可以獲得製造這個環節的部分收益,注意只是部分收益,要想真正的賺錢,必須自主品牌不可。
 
在積體電路產業,我們就做的比汽車產業還要差了,我們需要的積體電路大部分是在境外製造。在中國積體電路的設計,製造,封裝三大環節之中,製造目前是最弱小,差距最大的部分。
 
在世界積體電路製造領域,總的來說臺灣最為強大.
根據美國市場研究機構ICInsights統計,2016年,全球排名前十的晶片代工廠商:
世界第一名台積電營收為294.88億美元,市場佔有率為59%;
世界第二:美國格羅方德的營收為55.45億美元,市場佔有率為11%;
為ARM、Broadcom、NVIDIA、高通公司、意法半導體、德州儀器等晶圓代工
 
世界第三:臺灣聯華電子的營收為45.82億美元,市場佔有率為9%;
世界第四:中國大陸中芯國際的營收為29.21億美元,市場佔有率僅為6%;
世界第五:臺灣力晶科技的營收為12.75億美元,市場佔有率為3%。
DRAM、C-RAM、M-RAM、Flash、CMOS影像感測器等多元化晶圓代工
 
世界第六:美國Tower Jazz營收12.49億美元
CMOS影像感測器、非揮發性記憶體、射頻CMOS、混合信號電路、電源管理和射頻等特種晶圓代工。
世界第七:臺灣世界先進積體電路營收8億美元
邏輯、混合信號、類比、高電壓、嵌入式記憶體和其他工藝。
世界第八:中國華虹半導體,營收7.12億美元
世界第九:韓國Dongbu hiTek,營收6.72億美元
世界第十:德國X-Fab,營收5.1億美元
 
我們可以看到,我國最大的中芯國際排在世界第四位,和格羅方德,聯電一起處於第二集團,三家的銷售額在30—60億美元之間。
 
第一集團只有一家,也就是台積電,銷售收入遙遙領先,超過全球其他所有代工廠的總和,達到294.88億美元,每年淨利潤高達100億美元。
這個淨利潤意味著什麼呢?中國利潤最高的民營企業華為2016年淨利潤54億美元左右。整個日本所有的公司,包括銀行,能源,金融在內,只有2家公司淨利潤超過了100億美元,豐田和軟銀。
 
所以說台積電是臺灣絕對的鎮島基石,在臺灣股市,台積電的市值占到了全臺灣的16%--18%,另外一家僅次於台積電的臺灣第二大市值公司是鴻海集團,不過也大家也知道,鴻海經營重心其實已經到了大陸。
 
不過這個純代工廠的排名裡面沒有三星和英特爾,因為這兩家是IDM廠家,如果單看製造的營收,三星和英特爾都比中芯國際多,所以中芯國際要退到世界第六位。


我們可以很清楚的看到,中國在積體電路製造領域,最先進規模最大的就是中芯國際,當然在世界前十裡面中國還有一家,就是上海的華虹,但是華虹過去三年發展緩慢,跟不上產業發展的步伐,這個領域的台積電,英特爾,三星三巨頭,另外加上格羅方德,在技術上呈現遙遙領先的態勢,其他公司只能苦苦追趕。
 
積體電路製造,是砸錢的產業,對先進制程的投資非常大,大到什麼地步呢?我在上一篇文章裡面也寫過,就以台積電2017年宣佈將在臺灣南部建立的3納米工廠為例,投資預計200億美元,當然這個數只是個概數,但是投資的量級我們已經知道了。


要知道對追趕者來說,這麼大的投資下去,最後要是錢收不回來,即使是對中國這樣的大國,上百億美元也不是小數目。以2016年為例,積體電路方面的資本支出,三星是113億美元,台積電是102.5億美元,英特爾是96.25億美元,都是每年百億美元量級。

我們看到新聞說,中國猛砸千億投資晶片產業,其實遠遠不夠,業界巨頭一年的資本支出就有六七百億人民幣,注意這還只是資本支出,研發支出還要另算。
 
華虹宏力公司2014年,2015年,2016年三年的營收增長為14, -2%,10%,三年增長了23%,營收從6.65億美元增加到7.12億美元,相對於這麼小的體量來說,增長太慢了。

這個體量對於國際巨頭來說,也不值得一提,即使在10年內提升10倍,也遠遠無法和台積電,三星,英特爾去比。

另外一個就是技術水準了,華虹宏力的最高水準制程,只有90納米,華虹有3條8英寸晶圓生產線,主要產品都是為類似電源管理IC,射頻器件晶片等代工,例如華虹是全球最大的智慧卡(包括第二代居民身份證、社保卡、手機SIM卡、奧運會門票、世博會門票、金融IC卡等)IC的代工廠。
華虹宏力目前的資本和技術力量都不足以參與主流玩家競爭。
 
中國要想實現追趕,集中力量優先把營收2016年已經做到29.2億美元的中芯國際扶持起來才是王道。實際上,中芯國際真正的做起來之後,可以培養出一大批半導體製造技術人才,也會間接帶動華虹等其他中國晶片代工廠的發展。

半導體這個圈子其實很小,例如華虹集團的董事長張文義,後來就曾擔任中芯國際的董事長。同樣的華虹集團的CEO王甯國,後來也擔任中芯國際的CEO。
 
當然,除了中芯國際以外,中國還有另外一家先進制程工廠,就是上海華力微電子。我們看下下圖中國最大的十家積體電路製造商,除開在中國大陸設廠的外資企業以外,只有5家:中芯國際,華潤微電子,華虹宏力,華力微電子,西安微電子技術研究所。
 
華潤微電子大家可能感覺很陌生,該公司在華潤集團旗下,2016年營收有56.7億元人民幣,這家公司擁有從設計,製造和封裝的全流程積體電路能力,有設計公司4家,晶圓生產線4條,封裝生產線2條。其工藝水準為0.5微米到130納米,可以說遠遠落後市場主流,這家公司只有低端積體電路設計和製造能力,但是可以在半導體照明,MEMS,電源管理等領域應用。目前看無意也無力參與高水準競爭。


另外還有個西安微電子技術研究所,該所屬於航太科技集團旗下,為我國航太和軍工事業提供科研和製造服務,是一家事業單位,未參與市場競爭,主要是保證我國國防和航太積體電路製造的自主化,其2017年在西安招聘博士生和研究生,給的待遇是入所第一年,博士研究生收入13-15萬元,碩士研究生收入10-12萬元。
 
因此看先進制程,華虹宏力,華潤微電子,西安微電子都排除了,只有上海華力微電子和中芯國際才是中國製造趕超世界一流水準的希望。

上海華力微電子目前是國家重點扶持的積體電路製造企業,是我國積體電路製造909工程的產物,成立於2010年1月,一期的一座12英寸晶圓廠投資為145億元人民幣,其技術來源是和IMEC前有65納米CMOS晶片製造工藝技術授權和合作開發,技術工藝為55-40-28nm,是的目前華力微電子也已經進入到了28nm階段,不過還沒有真正的實現28nm良率達標的大規模量產。
 
注意IMEC這個名字,本文後面也可以看到,中芯國際也在和IMEC合作研發14nm制程。

比利時IMEC(比利時大學校際微電子研究中心) 這家研究機構很有意思,這是一家世界級的半導體技術研發中心,大家都知道ASML的光刻機,實際上ASML新一代極紫外光EUV光刻機的驗證測試,IMEC就有參與, ASML每一版研髮型EUV機台都會優先提供予IMEC測試, IMEC負責進行細部調整與優化,以配合更先進的納米制程進步。
 
目前華力微電子二期第二座12英寸晶圓廠也在2016年投資347億元動工,設計工藝為28-20-14nm,其中14nm FinFET工藝預計於2020年量產,我們注意下這個時間,三星的14nm FinFET工藝2014年底就量產了,台積電的16nm FinFET工藝是2015年8月量產的,可以感受下巨大的技術差距。在激烈的市場競爭態勢下,落後一兩年就是非常大的差距了,更何況是5年。
 
我們也知道,國家對華力微電子投入巨大,兩期工程就投入了500個億,但是目前為止,2016年其營收僅僅為30.3億元人民幣,當然其營收增速還是可以的,因為在2013年,華力微電子的營收僅僅是12.5億人民幣。

另外再說一下,從2010—2016年,華力微兩期工程總共投了147+347=494億元,看起來國家和上海投了很多錢,其實六年加起來還遠遠不如三巨頭一年的資本支出多,別人都是一年百億美元級別。
 
如果說華力微電子和中芯國際是中國先進製造的兩把劍,那麼現在還是得看中芯國際。

中芯國際的前景如何?我們首先要知道一個事實,事實求是的說,在中國大陸的積體電路發展上,臺灣人做的貢獻最大,來自臺灣的阻力也最大。
 
為什麼說臺灣人的貢獻最大呢,中芯國際就是來自臺灣的張汝京博士在2000年創辦的,他從臺灣也帶來了大批工程師進行研發,在初期,中芯國際增長非常迅猛,在2004年營收就達到了10億美元。對比下中芯從2004年—2016年僅僅從10億美元增長到30億美元,就知道其中坎坷。

中芯的發展很快遭到了台積電的壓制,其實當年中芯還很小,兩者差距非常大,中芯在行業裡面當時連第二集團都排不進去,只能說明張忠謀還是很有戰略眼光的,他非常清楚的知道誰是未來最大的潛在威脅,從這一點說,張忠謀實在是百年不遇的人才。

2003年8月,台積電稱中芯國際侵犯其專利並提起訴訟,2005年中芯國際和台積電和解,代價是中芯國際支付1.75億美元的和解費,要知道,當時中芯還是虧損狀態。
 
2006年8月,僅僅一年之後,台積電再次向美國加州法院起訴並指控中芯國際違反了2005年的協議,一個月之後,中芯國際發起反擊,在同一法院對台積電進行了反訴。同時雙方在北京法院也展開了訴訟戰。

在這起關係到中國積體電路製造命運的訴訟戰役中,2009年雙方選擇和解,中芯國際付出了慘重代價,支付了2億美元的賠償金,並且以貢獻股權和約定價格定向發行股權,讓台積電持有了中芯國際10%的已發行股本的股份,共計超過24億股,台積電一躍成為中芯國際僅次於大唐電信的第二大股東。

不僅如此,創始人張汝京博士也在同年離職,他的離職和台積電的訴訟有無關係不得而知,但是可以很明顯的看出臺積電是中芯國際發展的最大外部障礙。
 
可以說,那個時候的中芯國際是處於內憂外患之中,外部遭遇台積電的壓制,同時整體市場大環境不好,中間遭遇了2008年的全球經濟危機。

同時在中芯國際內部,由於創建之初的臺灣背景,自然從臺灣挖來了大批工程師和高管在中芯國際擔任職務,這自然讓中芯面臨本土化的難題,實際上中芯內部臺灣工程師和大陸工程師的差別福利待遇,是中芯內部的眾多矛盾之一。
 
2008年,中芯國際由於發展的需要,需要融資,為什麼需要融資呢,從2000年創立到2008年,除了上市的2004年有盈利以外,中芯一直處於虧損狀態。

2008年中芯國際引入了大唐電信作為戰略投資,當年大唐電信購買了中芯16.6%的股份,後來又在2010年增資使得股權達到19.14%,大唐電信一躍成為中芯國際第一大股東。在這個過程中,原本作為投資人的大唐電信野心逐漸膨脹。
 
2011年,在大唐的運作下,又以發行可轉換優先股的形式引入了中投公司,持有了中芯國際11.6%的股份。這使得大陸國企對中芯國際的控制逐漸增強。

中芯分散的股權結構,加上內部大陸,臺灣,海歸不同勢力沒有實現融合,一直矛盾重重。

發展理念,發展路徑,薪酬,企業文化方面一直沒有實現協調。在以前有張汝京和江上舟董事長的強力壓制,平衡各方力量,中芯國際還是可以得到發展。
 
但在2011年,隨著董事長江上舟的去世,中芯內部爆發了控制權爭奪戰,各個股東各自支持自己的候選人上位,在新任的執行董事選舉中,作為當時中芯的CEO和總裁,臺灣派的代表王甯國遭到大唐電信的強烈反對,加上大股東上海實業和中投公司都沒有投贊成票,造成其竟然落選7人組成的執行董事會;而大唐電信支持的畢業于上海大學的海歸楊士寧也遭到海外投資人反對,未能進入董事會。這其中的故事本文不詳細敘述,可以見《中芯國際控制權爭奪》http://www.docin.com/p-946442025-f3.html
 
最終的結果,前電子工業部部長張文義在2011年7月開始擔任董事長,一直到2015年被同樣有電子工業部司長工作經驗的周子學接任,今天董事長仍然是周子學。

同時在2011年,中芯國際董事會終於完成了本土化,除了一個創立之初就在董事會裡面的日本人以外,7個董事有6個出生於大陸。

當然,這個所謂的本土化,僅僅是公司控制權層面的,在管理和技術方面仍然要依賴外部人才,這是缺乏本土高級積體電路人才的尷尬。
 
同年,中芯國際召回了曾經在中芯擔任過高級運營副總裁的老將臺灣人邱慈雲擔任CEO,初步完成了內部整肅的中芯國際重新開始上路,並且成功的在一年之後的2012年獲得盈利,當年中芯國際銷售額達到了17億美元,增長29%。

同時台積電在2012年也大幅減持,持股比例迅速的下降到4%以下。
 
實際上,邱慈雲之後一直執掌中芯國際到2017年5月,為中芯的發展做出了巨大的貢獻,從2011年—2016年,中芯穩步的從13.2億美元增長到了29.2億美元,並且從2012年開始連續每一年都實現盈利。

2017年5月之後,邱慈雲博士被趙海軍接任中芯CEO,趙海軍是大陸本土的半導體人才,清華大學畢業,2010年加入中芯,迅速成長為公司高級管理層。
 
在今天,無論是董事長周子學還是CEO趙海軍,都是大陸本土的半導體人才,不過比較尷尬的是,這僅僅是管理方面,技術方面還沒有湧現大陸背景的半導體領軍技術人物。

近幾年來在國家統一安排下,以趙偉國為首的紫光系也不斷的購買中芯國際的股份,下圖是2017年10月的中芯國際股權結構,前四大股東均是大陸資本,大唐電信17.16%,國家積體電路大基金15.91%,清華大學9.35%,趙偉國是第四大股東9.35%


中芯國際曲折的發展歷程可以對現在處於創業期的長江存儲公司有個啟示,那就是臺灣的半導體人才擁有豐富的技術和管理經驗,可以大量引進,但是整個公司的技術體系,本土人才必須要有強有力的掌控權,以我為主,才能有利於公司的發展。
 
中芯國際的前景如何?未來中芯國際繼續上升是毫無疑問的。
但是短期內不要想超越台積電,2016年29.2億美元和295億美元的10倍差距,不是短時間內可以抹平的,我們就以幾個關鍵指標為例子,看下雙方的競爭情況(如果存在競爭的話)

1:資本支出,半導體是高度依賴投資的產業
2016年的資本支出,中芯國際26.26億美元,增長87%,台積電的資本支出為102.49億美元,增長27%。中芯是世界上資本支出增長最快的,但是差距還很大。

實際上,我們看一下半導體三巨頭就知道,三星,英特爾,台積電的資本支出都在百億美元級別,接下來的SK海力士,美光也都是50億美元級別。除了上面5家以外,中芯國際排在世界第六位。只不過三星,英特爾,SK海力士,美光都是IDM廠家(設計製造一體),不是純代工廠家而已。


2:爭分奪秒的技術競賽
下圖是2016年Q4中芯國際各個技術制程的占比,可以看到40/45,50/55納米還是大頭,28納米只占3.5%。即使到2017年上半年也只是進步到5.8%。而且目前中芯國際量產的28納米工藝是Poly/SiON,更為先進的28nm HKMG制程在今年量產是中芯國際今年最重要的任務。


在中芯國際目前還在為28納米的HKMG工藝著急上火的時候,台積電已經在2016年底開始導入10納米制程,在2017開始大規模量產。

今年發佈的蘋果iphone 8手機上面的A11處理器,使用的就是台積電的10納米工藝,華為今年推出的新一代手機處理器麒麟970,該處理器搭載在Mate10上面,也是用的台積電10納米工藝。

即使中芯國際在今年順利實現28納米 HKMG工藝量產,台積電也比中芯國際先進了三代。

今年台積電最先進的10納米制程將占到營收的10%,比中芯國際今年最先進的28納米制程占中芯營收的比例還要高。

所以說,即使今年底中芯國際的28nm HKMG制程量產了,和台積電的差距至少在表面上是28nm對10nm,差距為三代。
 
實際上,在2018年還會發生兩件事,一個是台積電2018年將會量產7納米工藝,第二個是台積電南京廠將會開始量產16納米工藝,也就是說在明年台積電不僅還會繼續拉大和中芯國際的制程差距,而且還會在大陸和中芯國際在先進制程上直接競爭。
 
中芯國際也沒有坐以待斃,在全力的完成28納米HKMG工藝的量產的同時,中芯國際也準備跳過20納米制程,直接開始14納米制程的研發。
 
中芯國際是2015年和華為,高通以及比利時IMEC(比利時大學校際微電子研究中心) 共同成立合資公司,中芯國際作為最大股東,共同研發14納米晶片工藝。

IMEC在本文前面也提到過,華力微電子也是最早從IMEC獲得了技術來源和合作。中國最先進的兩家積體電路製造企業都和IMEC合作,這是一種技術實力不足的現實選擇,也可以說,是無奈的選擇,好比你自己做一道中學物理題,發現自己沒有頭緒做不出來,只好去找好學生一起做,當然你要付出金錢方面的代價,比如請好學生吃個飯什麼的。
 
成立合資公司來研發14納米,無疑是一件好事,但是其實也反應出了中芯國際的無奈,缺乏高端的技術人才,這是中芯國際最大的軟肋,下一代先進制程要依託合資公司進行,就反應了這一點,你見過華為海思什麼時候成立合資公司來研發麒麟晶片嗎?我國現在的復興號動車組,現在就是中車集團自己研發,回到十年前,就是和歐洲日本加拿大聯合研發。
 
不過話說回來,不知道為什麼,看到合作夥伴有華為,總算對研發進度有了信心,當時制定的目標是2020年開始量產,從目前的情況來看,很有可能會提前,實際上嚴酷的競爭形勢,也要求必須提前,最樂觀的估計,中芯國際能在2018年底,也就是一年以後實現14納米量產就很好了,實際上可能要到2019年。
 
也即是說,明年或者後年(2019年)如果中芯國際跳過20納米的14納米制程順利量產了,和台積電明年量產的7納米的制程差距就從四代變為只有兩代了,因為台積電的下一代5/3納米尚不確定什麼時候量產。

另外同時,按照中芯國際CEO趙海軍的說法,從2017年開始也投入資金和人力,跳過10納米,開始進行7納米制程的研發。
 
台積電目前已經投入三四百人的團隊在開發5納米和3納米的制程,但是什麼時候實現導入量產還是未知數,晶片製造逐漸逼近物理極限是中芯國際的機遇,但是中芯也必須要有緊迫感。實際上,制程在數字上的差距還只是表面上的,即使是14納米量產,中芯國際的良率和實際工藝效果能不能超過台積電的16納米都還是個疑問。
 
另外還有一點,先進制程很重要,但是技術實力的體現不僅僅是先進的制程,即使是台積電,2016年其40納米以上(不含40nm)工藝的營收比例也高達46%,按照其營業收入計算,也就是高達135億美元以上,這是目前中芯國際營收的四倍還多。這麼大的市場,為什麼中芯國際沒有啃下來?

能做先進制程了不代表技術實力就過關了,就好比你能造大排量的SUV了,你的油耗好不好?惡劣環境故障率高不高?越野能力如何?動力強不強?

背後還是技術實力的沉澱問題,能造出這個制程的晶片,不代表工藝水準已經達到了最優,更不代表你就在這一制程具備了技術競爭力。
 
因此中芯需要更多的技術積累和研發投入,看下圖,雖然穩步提升,但是2016年中芯的研發投入僅為3.18億美元,需要進一步的加大研發力度。實際上,相對收入來說,3.18億美元研發投入已經占到了中芯國際收入的10.9%,已經是非常高的水準了。制約中芯國際研發投入增長的是它的收入不高,2016年只有不到30億美元,也就是說中芯國際如果要不停的保持研發支出,必須先將自己的營收做大。經常有人說,中國製造大而不強,實際上,先將企業做大往往更能把企業做強。



除了和華為,高通以及IMEC合作以外,為了和時間賽跑,扭轉缺乏技術人才的劣勢,中芯國際也挖來了兩個重量級人物,一個是蔣尚義,他是臺灣大學學士,普林斯頓大學電子工程學碩士,斯坦福大學電子工程學博士,是台積電前研發副總裁,2013年退休時是台積電的共同首席運營官(CEO)。是不可多得的高級研發人才。

在台積電期間,他牽頭了從250微米,一直到90nm,65nm,40nm,28nm,20nm 和16nm FinFET關鍵節點的研發,對於還在苦苦尋求28nm HKMG工藝量產的中芯國際來說,雖然已經70歲的蔣尚義擔任的只是獨立非執行董事,並不參與公司運營,但是他可以起到指路人的作用,避免中芯國際在研發方向上走錯路,這就已經可以產生非常大的價值了,那就是節省時間。
 
蔣尚義的出走,在臺灣引起了很大震動,他自己在接受《今週刊》採訪時說,是在2016年11月14日來到台積電新竹辦公室和張忠謀面談自己的想法,張忠謀並沒有對他進行阻止。在一個月以後的12月21日,中芯國際便宣佈了任命。



另一位就是梁孟松了,2017年10月16日中芯國際宣佈任命其為共同CEO,和趙海軍一起形成雙CEO的局面,可見中芯國際對其重視。
其實理論上來說,兩個CEO並不利於公司的執行效率,中芯為什麼要這麼做呢?

一個是梁孟松本身技術能力很強,其2009年從台積電離職加盟三星之後,先是到成均館大學任訪問教授,其實這是三星旗下的大學,並且於2011年7月13日正式加盟三星。

我們知道,韓國人經常玩這一招,就是為了避免競業限制條款,往往先把競爭對手的高級人才挖到自己公司旗下的大學任教,等到限制期滿,再正式加盟公司。
 
臺灣法學界在審理梁孟松案的時候就提到這樣的一個案例,韓國浦項制鐵公司為了縮小和日本鋼鐵公司的技術差距,1987年從新日鐵住金挖來了日本技術人員,幾年後浦項制鐵就可以開始生產取向電工鋼,一躍成為該細分市場世界第二大份額所有者,此事一直到2007年才敗露,雙方經過長期訴訟,2015年達成和解。在這個案例中,韓國方面也是先安排被挖角的日本新日鐵住金員工在韓國大學任教。
 
台積電從2011年開始起訴梁孟松,一直到2015年才勝訴,在訴狀中是這麼寫的“負責或參與台積電每一世代制程的最先進技術”,“梁孟松深入參與台積電公司FinFET的制程研發,並為相關專利發明人”,事實上,梁孟松在加州大學伯克利分校的指導教授,就是FinFET技術的發明人胡正明教授,胡正明也曾經擔任台積電的技術長。
 
他在三星期間,三星的制程技術突飛猛進,直接從28nm跳到了14nm,尤其是在2014年底率先量產14nm的FinFET,而台積電到2015年8月才宣佈公告量產16nm FinFET,首次在制程上落後三星大半年,更導致台積電失去了蘋果當年用於iphone  6s和iphone 6splus等手機的A9處理器的大部分訂單,以致于當年購買蘋果手機形成了兩個版本,一個三星代工晶片版本,一個台積電代工晶片版本。因此此次梁孟松加盟中芯國際,直接導致中芯國際股價上漲,是有原因的。
 
另外中芯國際任命梁孟松擔任共同CEO,是因為2009年梁孟松出走台積電的導火索,就是蔣尚義2006年從研發副總裁退休後,他沒有上位接替,台積電任命了孫元成而不是他,在台積電得不到發揮和重用,成為了出走的導火索,因此中芯任命梁孟松為共同CEO,也是為此顯示對梁孟松的重視,也是顯示中芯國際對高級技術人才的渴求。
 
3:中芯國際的發展前景
中芯國際的最大優勢,就是有國家支援,資金上並不是問題。
另外中芯在純代工領域面臨的三個敵人,台積電,Global Foundry和聯電,中芯還是先把目標訂在超越聯電比較合適。GF 雖然營收規模不高,但是在技術上並不遜色台積電,英特爾,三星三巨頭,其7納米制程預計在2018年就能量產,和台積電的時間基本一致。
 
台積電目前還無法成為中芯的趕超目標,就以2015年的三星和台積電為例,從制程上三星14nm領先台積電的16nm,然而在實際蘋果iphone 6s手機的使用中,使用三星代工處理器的功耗和發熱均比台積電代工版本要差,遭到了消費者的廣泛質疑,蘋果在官方回應中也說兩者有2%-3%的差異。

這背後是梁孟松雖然是高級研發人才,但是技術最終還是一個組織做出來的,在猛將之外,還需要大批有經驗的中基層工程師,才能達到最佳工藝,三星顯然在這方面比不過台積電。

現在的中芯國際,中基層工程師水準比起2015年的三星如何?天知道。更不要說和現在的台積電比了。
 
另外,梁孟松在中芯算是核心技術人才,但在人才濟濟的台積電,地位就沒那麼高了,當年梁孟松出走台積電的背後,就是台積電任命了孫元成和羅唯仁(現任台積電研究發展/技術發展資深副總),孫元成成了研發副總裁,而空降的羅唯仁成了梁孟松的主管。足見台積電人才儲備之深厚。
 
中芯短期內,應該把超過世界第三大純代工廠的臺灣聯電作為目標。
臺灣聯電在過去三年發展緩慢,營收從2014—2016年僅僅從43.3億美元增加到45.8億美元,三年僅僅增長了6%不到,這是中芯國際趕超的契機。

另外看2016年的資本開支,中芯國際已經追上了聯電,雙方的資本開支中芯為26.26億美元,聯電為28.42億美元,已經相差無幾。
 
不過在技術上面,中芯即使連聯電目前也比不過,我們都知道聯電在廈門和廈門政府+福建電子集團建了個合資廠,叫聯芯積體電路製造公司,該廠今年已經量產了28nm工藝,原因為聯電臺灣工廠的14nm已經在今年Q1宣佈量產,按照臺灣當局前往大陸的產能必須比臺灣落後一代的要求,聯電的28nm可以在廈門開始量產。

事實上,在2016年28nm制程營收已經占到了聯電的17%左右,遠遠高於中芯,中芯即使到去年Q4也只有3.5%,而聯電在去年Q4是22%。

另外最先進的14nm制程,今年上半年已經占到了聯電1%的營收,而中芯預計最快要明年或者後年才有可能量產。
 
不過聯電總體掩飾不了發展緩慢,日益沒落的大趨勢,相比于三星,英特爾,台積電,GF,聯電不僅營收規模小,增幅緩慢,而且先進制程已經遠遠落後,其10nm,7nm先進制程短期內都沒有打算。而和中芯國際相比,背後沒有海量資本作為靠山,在積體電路這個要依靠大量研發支出和資本支出的行業裡面,聯電處於不利的地位。

今年年初,聯電傳出28nm技術團隊被上海華力微電子挖角的消息就是個例證,雖然聯電說只是正常的人才流動,實際上坐實了挖角的消息。
 
中芯國際目前營收僅為聯電的64%不到,爭取用3年的時間追上聯電,這才是中芯國際的實際的目標,積體電路製造是長期的戰役,不要想著三年趕英五年超美,技術的沉澱是需要時間的,要相信時間在我們一邊,最終的勝利在我們。
 
中芯國際的三大歷史機遇一定要抓住:
一是摩爾定律的極限在逐漸逼近,先進制程的發展速度在減慢
二是國家強力支援積體電路製造產業發展,資金不用愁
三是中國本土晶片設計產業蓬勃發展,帶來了巨大的內需市場,例如物聯網的晶片,汽車自動駕駛雷達的晶片等等,根本不需要最高水準的制程,28nm以上的工藝都可以搞定。

實際上,由於中國大陸晶片設計產業在以年20%以上的速度增長,對很多中小型晶片設計公司,時常會遇到到國外流片搶不到產能,或者成本費用高的問題。
 
市場是有的,錢也是有的,中芯實際上已經解決了一般公司最大的兩個困擾,專心的把技術問題解決,這是中芯目前最大的任務。

必須要堅持以我為主的研發體系,目前技術已經成為阻礙中國積體電路製造發展的最大短板,如果沒有大批湧現本土的高端技術人才,注意不是一個,兩個,而是一批高級技術人才,那麼中國積體電路製造產業就無法獲得成功。
 
我國積體電路製造產業在過去的幾十年之所以進展緩慢,首先還是大的經濟環境,如果下游的本土品牌企業,本土晶片企業沒有起來,那麼上游的積體電路製造很難起來。

我們可以看到,在積體電路上游的製造,設備,材料領域領先的美國,日本,韓國,臺灣,都有或者說曾經有一批世界級的消費電子品牌企業,以及一批世界級的晶片設計企業。

典型的美國英特爾,韓國三星的積體電路製造,都為自家晶片提供製造服務。臺灣有聯發科為首的一大批晶片設計企業。日本在半導體設備和材料為什麼這麼強,還是因為下游有需求,在當年,日本有瑞薩,東芝,爾必達,索尼,松下等一大批晶片設計公司,20年前,世界前十大半導體公司日本占了一半。

當年,中國的品牌還沒有起來,中國的本土晶片設計也沒有起來,那麼上游的本土製造是不可能強大的,總不能永遠從國外搶食。
 
我們就以2016年為例,中芯國際來自中國大陸客戶的營收比例49.7%,比起2015年的47.7%上升了2個點,這說明什麼呢?如果沒有中國大陸本土企業的崛起,那麼今天的中芯營收不是29.2億美元,而是14.5億美元;
而且中國大陸客戶的營收增長比起國外的客戶營收增長更快,也就是說,如果沒有本土晶片企業的崛起,那麼去年中芯的營收增速也不會超過30%,而是更低。所以說,下游的本土品牌,本土晶片崛起了,中芯的前景才是光明的,以前中國下游企業沒有崛起,也是中芯發展緩慢,且無法盈利的原因之一。典型的從2000-2010年,中芯只有2年有盈利。
 
另外一個原因是我們一直沒有建立自主技術體系,我們的高鐵為什麼進步那麼快,我們的航太為什麼進步那麼快,我們的基建技術為什麼進步那麼快,都是堅持以我為主,對外來技術進行整合,吸收,消化和再創新。
縱觀我們十幾年的積體電路製造發展,都是高度依賴外來的技術人才和力量,中芯國際從2000年創辦到今天2017年,培養出一個行業知名的積體電路製造本土技術領軍人物了嗎?沒有,一個也沒有,我們需要的不只是一個這樣的人才,而是一批,一大批。
 
中芯國際目前14nm的先進制程是和高通,華為,IMEC成立的合資公司在研發,最先進的技術居然是來自合資公司,這是該高興呢還是難過呢?
 
目前中芯技術的領軍人物是剛剛空降的梁孟松;我們的長江存儲記憶體的研發依靠來自臺灣的高啟全;合肥長鑫的DRAM製造是依靠日本爾必達,SK海力士和臺灣華亞科的高級技術人才,華力微發展28nm制程依靠大舉挖角臺灣聯電的團隊…..
 
不是說臺灣人不可靠,也不是說不要利用外來人才,而是對一家公司來說,要想獲得穩步的發展,必須要有一個強大的技術本體,通過吸收外來技術來發展壯大。

縱觀國內各行各業,凡是技術水準高,能夠獲得高額盈利的公司,華為,中車,中核,格力,海康威視,阿裡,三安光電,都是有自主技術體系的。
 
國內的技術公司,例如百度等,也會任命外來人才擔任高級技術職務,但是百度是有自己的技術體系的,李彥宏本人就是技術大牛,這些外來高級人才,固然可以幫助百度實現技術提升,但是少了他們百度照樣可以搞出來,吳恩達離開百度了,百度的技術力量不會因此就垮臺,實際上從新聞就可以看出來,吳恩達是世界人工智慧領域的領軍人物之一,但是他離開百度,新聞上都是在討論他為什麼離開,沒有人說吳恩達走了,百度的技術就不行了,百度要完蛋了,這背後就是百度有自主的技術體系。
 
而中芯國際呢,梁孟松來了股價就上漲,反過來說,就是市場對中芯的技術還沒有太大信心。

先進制程還要高度依靠這些空降的人才,這對企業管理,發展方向,文化的建構都是不利,因為技術是公司發展的命脈,被外來空降人才掌握了,會涉及到話語權的削弱,如果空降的人才對公司的發展方向,對技術的路線,對公司的治理有自己的理解和自己的意見呢?應該聽誰的?

我們假設如果今天出個新聞,IMEC和高通宣佈從和中芯國際共同研發14nm先進制程的合資公司撤出,梁孟松宣佈從中芯國際離職,中芯的股價會受多大影響?
 
培養出自主的技術體系是中國積體電路製造的當務之急,不管是中芯國際還是華力微電子的最先進的28nm制程,都不是依靠自主研發的工藝實現的。事實上,我們現在還沒有通過正向研發完整的掌握某個納米先進製造工藝的經驗。
 
為什麼中國現在能造四代戰鬥機,原因很簡單,一代機引進,二代機仿製,三代機自主研發,自主研發的三代機殲十出來之後,雖然比美帝F22落後了一代,但是我們知道我國航空軍事工業已經上路了,自主研發的四代機出來只是時間問題,現在我們的四代機不僅完全自主研發,而且走在了世界前列。

我國的積體電路製造業必須要走上這條路,如果還是單純的依靠引進和依賴外部技術人才和技術路線,總是引進“外來的大腿”,沒有自己的雙腳,那麼就不可能實現技術趕超,只會永遠跟在別人後面。
 
沒有自主技術體系,這個虧我國已經吃過太多了,2006年初,隸屬于深圳市國資委的深超光電以及創維、TCL、康佳和長虹等4家彩電企業各出資200萬元成立聚龍公司,京東方以技術入股占40%,四家彩電企業占股40%,深超光電則占股20%。
 
這個其實很簡單,深圳就是想建個液晶廠,解決創維,TCL,康佳,長虹4家彩電企業一直被高價液晶屏困擾這個問題,結果就在協議簽約關口的2007年7月底,日本夏普主動向深圳市政府提出願意以技術入股,建設一條7.5代線,技術比京東方的更高級,實際上讓京東方出技術就占40%的股份,可以看出深圳市和4家彩電廠家對技術的渴求,但是夏普一來攪局,各方就開始動搖了。

長虹乾脆撤出去做等離子(PDP)了,“聚龍計畫”與京東方的合作就此擱淺。而最終夏普以種種理由並沒有進行投資,直接導致深圳液晶面板生產計畫泡湯,夏普為什麼要這麼做呢?就是要延緩中國自主技術體系的建設過程。

京東方當時的技術比不過夏普,但是那是自主的啊,可惜當時中國方面沒有經受住誘惑,最終吞下了苦果,直接導致深圳擁有液晶面板產線的時間往後推遲了兩三年。
 
今天有人說,日本殖民在東北遼寧打下了工業基礎,他們看不見那是完全100%的外資工業和技術體系,中國人根本不可能獲取核心技術,更重要的是,這背後是從1931年—1949年,我們的民族工業發展被耽誤了接近20年的時間,918之前已經初具規模的東北民族工業體系被連根拔起,毫無進步。

自主的體系是如此重要,絕不能因為自主的技術不行,自主的力量弱小就放棄,就好比今天豐田,大眾說,你們把比亞迪,奇瑞,吉利,長城,長安這些自主品牌都關門,廣汽,上汽也不要搞自主品牌,我在你們中國建立比自主品牌更先進的工廠,幫助你們中國汽車工業進步。

你以為今天的中國會不會有人上這個當?當然會有人上當。2007年的深圳就是個例子,夏普說我比京東方更先進,我幫你建廠,你不要和京東方合作了,當時我們就上了夏普的鉤,讓深圳擁有液晶面板生產線的時間延後了兩年。
 
回到我們的積體電路製造業也是一樣,可以大量引進外來技術人才,但是公司必須建立起自主研發的體系,不能讓關係著公司前途命運的技術存在于自主技術體系以外,以自己為主,沉下心來培養自主的技術人才,只要上了路,咬著牙搞出了自主研發的第一個先進制程工藝,以後的路就好走了。

總體來說,由於下游大環境的帶動,中國積體電路製造產業前途是光明的,中芯只要技術能做出來,不愁沒有客戶和市場,以2017年上半年為例子,我國積體電路製造業銷售額增長高達25.6%,這背後一個是外資製造工廠繼續向中國集中以滿足中國國產化的要求,另外一個是本土晶片設計業也增長了21.1%,晶片設計產業增長了,自然帶來製造需求。
 
從另一方面講,中芯17年了,一直沒有成功的搞出任何一個先進制程的完全自主工藝,也沒有技術領軍人物或者群體出現,至今下一代14nm先進制程還是在和IMEC,華為,高通成立的合資公司進行研發,充分說明自主研發的力量還是太弱,這是一大遺憾,也是目前整個製造產業目前最大的問題。
 
有很多人說,中國積體電路製造更先進的制程,受到瓦森納協定的制約,EUV光刻機不會賣給中國,在這裡我想說,中國積體電路製造今天之所以落後,不是因為買不到EUV光刻機。
 
第一點,就像我在文中所說的,即使是台積電,其40納米(不含)以上工藝帶來的營收也高達135億美元,而中芯總營收才29.2億美元,這是因為中芯沒有先進制程光刻機導致的嗎?當然不是,是製造工藝和水準落後導致的。事實上,中芯現在40納米以上產線的設備,很多比台積電40納米產線的設備還要更新,更先進。
 
第二點,1996年的瓦森納協定不是一個強制的協定,由各個成員國自主決定是否出口限制清單上的產品,例如俄羅斯就是瓦森納協定成員國,照樣向中國出口各種先進武器。

捷克也是瓦森納成員國,當初也想向中國出口雷達,結果因為美國跳出來反對而流產。也就是說,荷蘭能不能向中國出口EUV光刻機,實際上是取決於美國是否反對,也就是還是取決於中美的實力的對比和意志對比。例如烏克蘭也是瓦森納協定成員國,現在也是親西方政府,只要不是美國強烈反對,一樣把軍艦發動機在內的各種先進軍事技術往中國賣。
 
 第三點:不管是ASML還是荷蘭政府,在商業上都是傾向於和中國做生意獲取商業利益。

事實上,ASML背後的三大股東,三星,英特爾,台積電都在中國大陸有大量利益,中國有的是方法對其施壓,更何況,就是本文一再強調的,先進的製造工藝和水準,設備只是其中的一環而已,賣給中國先進設備不代表中國的技術水準就能達到那個水準,我們28納米以上的工藝,完全不受設備限制,有的設備甚至比國際巨頭更新,為何良率達不到國際巨頭水準?

通過禁售設備壓制中國半導體產業發展,只有在中國積體電路產業自主技術體系發展起來之後,工藝水準達到一流之後,才有意義。

ASML是非常清楚的知道這一點的,2017年9月底,全球光刻巨頭ASML中國區總裁金泳璿在接受媒體(DIGITIMES)採訪時表示,

問:針對國內市場、客戶,各方現在傳出許多聲音,聽說國內晶圓廠都預定不到EUV光刻機 “有錢難買EUV”?

答:首先,我必須澄清這絕非事實。中國本地的晶圓廠與所有國際客戶,于ASML而言都是一視同仁的,只要是確認訂單,EUV要進口到中國完全沒有任何問題。

由於EUV零元件多達5萬多個部件,從客戶下單到正式交貨,交期約21個月,這個情況,對每個客戶都是完全一致的。

事實上,大陸客戶已進入7納米工藝制程技術研發階段,並且與ASML展開EUV的商談。如果最終訂單確認,最快預期2019年EUV會首次移入中國晶圓廠,我們對在中國客戶裝入中國第一台EUV光刻機,抱持樂觀的期待。同時認為一旦一家中國客戶採用,其他客戶也會快速跟進。
 
積體電路製造,除了本文講的代工廠以外,我們還有長江存儲,合肥長鑫,福建晉華的記憶體勢力,如果說大陸代工廠發展是在促進兩岸和平統一的話,那麼記憶體工廠就是在向韓國人宣戰了。和代工廠一樣,我國的記憶體發展仍然存在相似的問題,不過在記憶體領域,我國自主研發的勢力在崛起,後文會闡述。

 

 
     



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