中国大陆半导体的危与机

中国大陆半导体的危与机
2022年08月18日 20:00 市值观察

商场如战场,这句话在当下的半导体业体现得淋漓尽致。战场上,决定胜负的几个重要因素包括:战斗力,经济实力,以及舆论和造势,在没有硝烟的半导体竞技场上,这几个因素同样发挥着重要作用。

自从上世纪90年代,韩国半导体业崛起,并压过日本一头,成为全球存储器主要生产地以来,近30年的时间里,美国、欧洲和东亚呈三足鼎立之势,而在2019年之前,东亚这一支,主要由韩国、日本和中国台湾组成,在那20多年里,中国大陆的存在感比较低。

然而,2019年成为了一个转折点,之所以是2019,主要有两个原因:一是那一年美国对华为发起了产业攻击,并延续到今天,且规模和涉及范围不断扩大;二是2020年爆发了新冠疫情,其对全球各个产业都产生了巨大影响,包括半导体。

2019年之后,中国大陆半导体业在全球的存在感与日俱增,这有两方面的原因:一是自2014年国家颁布相关产业政策和“大基金”以来,本土半导体产业发展明显提速;二是美国的“助攻”,禁止华为进口美国高端芯片,禁止相关企业购买美国高端半导体设备,禁止相关企业购买美国企业的EDA软件工具,到今天,已经将“获得美国政府补贴的国际知名半导体企业不得在中国大陆进一步投资半导体业”这一条规定写入其最新的“芯片法案”。在这样强大的攻势下,中国大陆半导体业被抬上了风口浪尖。

由于中央政府的政策和资金支持,使得中国大陆在东亚这一支力量中的地位和作用发生了明显变化,不再像早些年那样是半导体产业链上中低端部分的加工点,而较为快速地发展成为另外两支(美国和欧洲)争夺和各方利益纠结、撕扯的焦点地带。之所以这么说,是因为以台积电和三星为代表的先进、规模化半导体制造,中国大陆本土企业加速向先进、规模化半导体制造迈进,以及这两方面的利益重合部分增加,从而形成你中有我,我中有你的协同发展态势,这种态势使得美国坐立不安,开始利用行政、资金等手段,力图打破东亚这一支的“组团发展”情势。

自从上世纪80年代末台积电开创晶圆代工业务模式以来,全球半导体制造业的重心就逐步向东亚转移,也就是在这段时间内,美国的制造业,其中包括半导体制造,就大量向海外转移,主要都涌向了东亚地区。此消彼长,使得目前东亚地区在全球半导体制造业中的比重增加到了近70%,而且,中国大陆的发展态势令美国忧心忡忡。因此,在美国看来,分化东亚这一支半导体力量势在必行。

实际上,不仅是美国,近两年,欧洲半导体业也在反思,其先进半导体制造能力已经被东亚甩在了身后,继中国、美国之后,该地区的各种芯片法案也在酝酿之中,此外,以英飞凌和意法半导体为代表的欧洲芯片诸强不得不抱东亚代表台积电这个大腿,在先进制程工艺,特别是第三代半导体(碳化硅和氮化镓)方面,寻求与台积电深入合作,还邀请后者去欧洲建厂。同样的事情美国也做了,但这与欧洲“抱大腿”的性质明显不同,因为在美国面前,东亚诸强不得不屈服的意味更浓。

01

美国欲实施“四面楚歌”

搅局东亚这一支力量的最新举措就是美国的“Chip 4”,其目的是组建以美国为首,日本、韩国、中国台湾为主要成员的半导体四方联盟,似乎想给中国大陆半导体唱一出“四面楚歌”。

除了“Chip 4”,美国政府推出的扶持本土半导体产业发展资金计划,即“芯片法案”于当地时间8月9日由该国总统拜登签署通过,从此,总额2800亿美元,半导体制造专项520亿美元的政府补贴正式启动,美国进入了一个新的“计划经济”时代。

美国这样做是必然的,是由内外两方面的因素促成的。

就其内部而言,在过去几十年里,美国的半导体制造自给率持续下降,据美国半导体行业协会(SIA)统计,该国半导体制造能力的全球占比已从1990年的37%下降到2021年的12%,SIA认为,这种下降主要是由于其全球竞争对手的政府提供了大量制造激励措施,使美国在吸引新建晶圆厂方面处于竞争劣势。此外,联邦政府对半导体研发的投资占GDP的比重持平,而其它国家政府则在研发计划上投入了大量资金,以加强自己的半导体竞争力,而美国现有的研发税收激励措施落后于其它国家。

就外部而言,东亚半导体制造的水平和全球占比一直在提升,不加以制止的话,其提升速度还会加快,水平还会提高,这在美国看来是不可以接受的,特别是半导体这类技术、资金高度密集的产业。回想30多年前,当时日本半导体产业经过20年的快速发展,其设计和制造水平已经可与美国并驾齐驱,上世纪80年代,在全球排名前10的集成电路厂商中,有6家是日本企业,风头盖过了美国当时的半导体巨头英特尔、德州仪器、仙童半导体等。30年后的今天,日本集成电路企业在全球厂商榜单中已经很难进入前10。

随着中国大陆半导体产业的崛起,特别是政府产业“大基金”的推出,给原本就很强的东亚半导体制造业又打了一针强心剂,这令美国半导体感到不安。为了不让东亚半导体形成抱团之势,美国一方面限制对中国大陆集成电路设计、制造所需的高端EDA软件、半导体设备、先进制程工艺的输出,另一方面,积极拉拢以台积电和三星为代表的东亚地区半导体厂商去美国建厂,并提供政府补贴。在软硬两手的推动下,这些顶级晶圆厂越来越倾向于去美国建厂。

日本虽然在集成电路制造方面没有了当年的风采,但其半导体设备和材料依然是全球顶级的存在,美国把它作为一个控制东亚地区半导体制造业发展的良好杠杆工具,因为无论是中国大陆,还是韩国,都需要日本的先进半导体设备和材料,在过去三年里,中国大陆和韩国已经在这方面吃了不少苦头。

美国针对其半导体产业发展现状推出的这些举措,肯定会对东亚半导体“抱团”前进的客观发展状态产生很大的负面影响,同时,可以加强其本土半导体制造业的行业影响力。不过,这些措施也是一把双刃剑,因为中国大陆的“大基金”政策是为市场化运作赋能的,也就是推动市场化发展进程,是应对整个产业和市场的顺势行为,而美国正相反,“学习”中国大陆的“大基金”政策,但其具体措施和效果是反市场化的,这就使得整个政策的推动进程显得非常纠结和拧巴,具体表现就是相关企业利益与这些政策之间不断发生冲突,特别是半导体设备和EDA软件厂商,对它们产品出口中国大陆市场的限制,极大损害了这些企业的营收利益。为了缓和这一矛盾,美国政府不得不加大产业资金补贴力度,但这些实惠大多被新建晶圆厂的企业拿走了,而设备和软件工具厂商只能看着别人吃肉,自己喝汤,而且,即便是今后出台新的政策,给予这些设备和软件企业更多补贴,但相关市场规模太大了,特别是中国大陆快速发展和潜力巨大的市场,这样的营收和利润预期对于这些美国半导体设备和EDA工具厂商的诱惑力巨大,纯靠政府补贴是不可能满足需求的。

02

能否各个击破?

美国的半导体策略越来越明确,且针对中国大陆的意图也不再遮掩,在比较强大的外部压力作用下,中国大陆半导体业发展一定会遇到前所未有的困难,与此同时,除了加快提升自身的半导体制造、设备、材料、EDA软件等技术和产品水平之外,还要想办法化解掉外部的不利因素,争取更好的产业发展环境。

核心要务还是加强与国际各大晶圆厂、半导体设备、材料等厂商之间的利益关联,除了坚持开放的态度和营商环境之外,还需要打破一些传统界限,给半导体外商企业更高层级的实惠政策。特斯拉在上海建厂就是类似的典型案例,特斯拉可以独资在中国大陆建汽车生产厂,打破了大陆30多年外企必须与本土企业合资建厂的政策桎梏,这样做的效果立竿见影,这两年特斯拉发展得风生水起,比其在美国本土的发展速度快上好几倍,并极大带动了中国大陆本地汽车产业链上相关企业的发展,这种状况使得特斯拉在美国本土很受“排挤”,这反过来进一步促进其在中国大陆的产能扩充,从而进一步带动本地产业链的发展。

当然,与半导体相比,汽车的技术含量低很多,不能完全放在一个水平线上比较,但类似的策略是完全可以借鉴的,它们依托的都是中国大陆庞大且潜力巨大的市场,这样的吸引力是任何高度市场化和资本化的高科技企业都不能拒绝的。

正是看到这样的局面,美国不得不通过行政强制措施,以及政府资金补贴,软硬两手限制其本土半导体企业在中国大陆的发展。这样做虽然短期内就可以见效果,但长期来看,时间越久,其政策和企业利益最大化之间的矛盾就越凸出,其内部纠结状态就越严重。这种情况下,中国大陆不怕拖时间,而美国更希望在相对短期内达到目的。

同时,“Chip 4”也不是牢不可破的堡垒,特别是韩国和中国台湾。最近,韩国对于美国的多个举措都保持非常谨慎的态度,就是不想搞坏与中国大陆的关系,就正式加入“Chip 4”的倡议,韩国政府表示,加入的前提是不能针对中国大陆的半导体产业做限制性或破坏性的行为。韩国之所以这么谨慎,主要是因为该国半导体业支柱企业三星和SK海力士在中国大陆有庞大的投资和营收,没有人愿意丢掉这些,去给第三国做嫁衣。虽然美国也给了它们在美国建厂相应的补贴,但那样的量级与在中国大陆的投资和营收相比,吸引力有限,何况,未来,美国的补贴会不会是“水中月”,还不得而知。

总之,以三星、SK海力士和台积电为代表的半导体大厂既需要中国大陆,也需要美国市场,因此,他们会尽量避免在美国与中国大陆之间选边站。

其实,如果不是美国强行推出“Chip 4”,韩国、日本和中国台湾是没有限制与中国大陆半导体合作和贸易的想法和源动力的。而且,美国的这些强制行为,还有可能加剧这几家之间原本就存在,但一直处于隐性状态的矛盾。

例如,韩国和日本有世仇,关系一向不好,韩国与中国台湾的关系也很普通,半导体产业竞争比合作多。

韩国对加入“Chip 4”摇摆不定,美国可能会加一些筹码,如给三星和SK海力士在美国建厂多一些补贴和优惠政策。同时,通过拉拢三星,美国还可以制衡强大的台积电,因为该公司位于中国台湾,而不是美国。美国在上世纪80年代就曾拉拢韩国打击日本半导体业,未来会不会有拉拢韩国打击中国台湾的可能呢?

韩国是全球存储器生产的核心地带,只有美国的美光和日本的铠侠能与三星和SK海力士抗衡一下。近期,铠侠与中国台湾厂商合作密切,美光也在与台积电合作,就是要制衡一下韩国的三星和SK海力士。

总之,韩国和三星的角色和动向很值得关注,在美国政策的推动下,该公司有可能是突破台积电垄断局面的关键力量,而这也正是三星晶圆代工业务自2017年以来一直追求的发展目标。

另外,台积电也不想成为别人的棋子,尽管去美国建了5nm制程晶圆厂,但在中国台湾砸下的建厂资金才是该公司每年资本支出的大头。显然,对于未来的中国而言,这是有利的。

以上这些“Chip 4”成员及其关键企业之间的历史和利益纠葛,正是中国大陆可以利用的,只要保持开放态度,不断强化自身实力,稳扎稳打,那么,时间就是最好的朋友!

03

结语

古代中国有魏、蜀、吴这三国,当今世界半导体业有欧洲、东亚和美国这三强地区。三国时期,魏国最强,其建立者是曹操,但曹操出身低微,富不过三代,曹操一手建立起来的大魏,最终被司马懿家族接手,并最终统一了三国,建立了西晋。司马懿的特点是足智多谋,且是传统的名门望族,有深厚的家族史,且能代表当时绝大多数贵族的利益,因此能够一统天下,三国归晋。当然,其中的曲折和艰辛是不可避免的。

当下,东亚是全球半导体制造三大地区中最强的,而中国大陆是该地区半导体业的后起之秀,且有着深厚的底蕴和历史积淀,只要稳扎稳打,保持开放,处理好各方的利益,未来非常值得期待。

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