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SMM金属产业链干货集

SMM推出《金属产业链干货集》,为业内研究人士及行业经营者提供一个全面了解和深度学习产业链知识的平台。

SMM金属产业链干货集

【有色长文】从中兴事件到阿里平头哥 聊一聊中国半导体行业往事

核心提要:

半导体:重中之重!国家制造的基础支撑产业

半导体热:十年一万亿级投资 夺回行业战略命脉

半导体现状:产能高峰将落在2019年

半导体新需求:物联网、AI、5G 三重叠加

    物联网“芯”交互

    AI“芯势力”

    5G“芯”风口

半导体2019展望:可畏但不可怕


“这样的离开,实非所愿,深感屈辱”。

——原中兴通讯原高管张振辉

 

4月18日晚,一张中兴通讯创始人侯为贵带着公司董事长和CEO拉着黑色拉杆箱,在深圳机场,准备出发去美国的照片从中兴员工的朋友圈流出,照片上还配上了文字:这是一场没有硝烟的战争,76岁的中兴创始人侯为贵老爷子临危受命,重新踏上征程。

事情源于美国商 务 部4月16日发的一则声明:未来7年将禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术。禁售理由是中兴违反了美国限制向伊朗出售美国技术的制裁条款。

在经过历时三个月漫长的艰难谈判之后,美国政府与中兴签署了新的和解协议,美国商 务 部取消三个月来禁止美国供应商与中兴进行商业往来的禁令,中兴则需向其提供的账户注入4亿美元的保证金。4亿美元的保证金,加上之前的10亿美元,中兴共付出了14亿美元的罚款,这相当于中兴第一季度三分之一的营收,并且中兴还被迫更换了全部董事会成员。

在新协议签署之后不久,原中兴通讯原高管张振辉发出了全员告别信。其中写了自己加入中兴18年来工作成长的点点滴滴,当然其中表达的更多是一股不甘。毕竟中兴事件,已经深刻的反映了严重的问题,而要解决这一问题,莫过于换过一波新鲜血液,知耻而后勇,这样的中兴公司才有未来。这些都是张振辉心中所想。其更是在文末说到:人生如逆旅,我亦是行人。却顾所来径,苍苍横翠微。别了,我的小伙伴们。

中兴通讯摔的一跤让整个中国的半导体产业都感到了一丝疼痛,但更重要的是,疼痛过后愿意正视这道“伤疤”。

 

半导体:重中之重!国家制造的基础支撑产业


半导体,指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷 化 镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

半导体产业作为电子元器件产业中最重要的组成部分,根据不同的产品分类主要包括分立器件、集成电路、其他器件等。其中:分立器件可进一步分为二极管、三极管、晶闸管、晶体 管等,集成电路可进一步分为模拟电路、微处理器、逻辑集成电路、存储器等。

 

全球半导体销售额:

(资料来源:SIA,万联证券)

 

电子元器件产业是电子信息产业的基础支撑产业,二十世纪九十年代起,通讯设备、消费类 电子、计算机、互联网应用产品、汽车电子、机顶盒等产业发展迅猛,同时伴随着国际制造 业向中国转移,中国大陆电子元器件行业得到了快速发展。根据中金普华产业研究院整理数据得出, 我国电子元器件行业总产值约占电子信息产业的五分之一,电子元器件产业已成为支撑我国电子信息产业发展的重要基础。

 

半导体热:十年一万亿级投资 夺回行业战略命脉


中国大陆地区是近期半导体产业热门市场,庞大的消费市场需求以及国家政府对于产业的投资热情,自主可控诉求的推动,均使得资本市场对于国内的产业成长性预期较高。

在过去几年,中国集成电路产业在政策以及资本的带动下变得异常活跃。据相关数据显示,2014年9月至今,国家集成电路产业投资基金总规模1387.2亿元,企业、地方产业基金规模累计超过5000亿元的佳绩,以半导体为核心的中国电子产业正步入大发展的战略变革期。

半导体产业作为全球化较为充分的行业,国内产业的发展无法脱离全球市场的产业演进规律 而形成独立趋势。从历史发展进程看,无论是日韩的发展过程还是中国自身的过往经历,全球市场的周期性波动对于中国半导体产业的发展既是机遇也有着不可忽视的挑战。

根据美囯商 务 部的数据,中国2015年至2017年平均每年进口电子半导体元器件约100亿美元,但从中国的实际情况来看,数据远高于此。如果不算上博通,根据各家半导体公司2017财年数据,英特尔、高通、美光、德州仪器、西部数据在中国地区的销售额分别为147.96亿美元、145.79亿美元、103.88亿美元、66亿美元和75.28亿美元。仅上述五家公司,合计出口到中国便超过500亿美元。

芯谋研究首席分析师顾文军表示,"中国每年从美国买半导体肯定是超过1000亿美元的,比飞机和大豆的总和都要多,是第一大物品。中国是全球半导体逬口最大的国家市场,美国是最大的半导体供应国,所以这个数据是不对的。"据芯谋研究预计,中国从美国进口的集成电路金额要超过1200亿美元。

 

中国集成电路净进口额

(资料来源:CSIA,万联证券研究所)

 

这么庞大与重要的市场,目前95%以上的产品供给都来自外资,这是中国政府不能容忍的,为了能夺回这个战略命脉行业的控制权,一场由国家主导的投资浪潮就此掀开帷幕。在10月11日举行的广州2018小蛮腰科技大会上,中国芯片如何破局成为热点话题之一。厚生利用投资创始合伙人兼总裁栾凌预测,中国半导体投资未来十年将增至10000亿元。

他表示,中国代表性的半导体企业,正在奋起追赶。2000年成立的中芯国际,目前14纳米制程已接近研发完成,距离2019年量产的目标似乎已经不远,一旦实现目前由海外代工的部分产品将有望回归国内代工。华为海思,2017年以47.15亿美元的销售额成为全球第七大芯片设计公司,增长率达到21%;海思的麒麟980芯片是全球首款7纳米人工智能手机芯片,在AI运算能力上领先。在人工智能芯片领域,出现了寒武纪、深鉴科技、地平线多家芯片公司。如寒武纪今年6月完成数亿美元B轮融资,投后估值25亿美元;阿里巴巴成立平头哥半导体有限公司,四个主攻方向包括AI芯片、嵌入式芯片、量子计算芯片和物联网芯片。

国内资本快速进入半导体领域,包括北京、上海、广东等在内的十几个省市已成立专门扶植半导体产业发展的地方政府性基金,撬动地方集成电路产业投资基金超过5000亿元。栾凌预测,“考虑政府资金对产业资本和金额资本的带动,未来十年投向集成电路产业的资金预计达到万亿级别”。

根据最新数据显示,中国首次超越韩国成为全球最大半导体设备市场。近日,国际半导体设备与材料协会(SEMI)发布消息,今年第三季度韩国半导体设备出货规模为34.5亿美元,环比减少29%,同比减少31%。这是韩国自2016年第一季度(16.8亿美元)以后设备出货规模首次出现下滑。据SEMI报告显示,中国目前正在北京、天津、西安、上海等16个地区打造25个FAB建设项目。报告预测,今年中国半导体设备市场规模有望达118亿美元,同比实现43.9%的增长,明年市场规模有望扩大至173亿美元,增长46.6%,成为全球第一大市场。

 

中国集成电路产值:

(资料来源:CSIA,万联证券研究所)

 

半导体现状:产能高峰将落在2019年


据中国半导体指数显示,中国半导体指数由年初的2543.99 降低到1451.1,跌幅达42.9%,近期反弹至1719.69,反弹幅度达18.5%, 2018 年5 月,美国针对中国手机制造商中兴通讯实施制裁,禁止该公司从美国公司进口关键零部件,另外11 月美国商 务 部针对福建晋华的禁令也是近期重大事件,这两事件暴露了中国科技行业的薄弱性——在供应链上高度依赖外国进口,这一问题在半导体行业尤为突出。

 

中国半导体指数近五年(周线):

(资料来源:Wind,华创证券)

 

据华创证券研究,中国半导体国产替代想象空间大:中国是半导体的最大消费国,占全球芯片需求量的45%,供内需与外销之用。然而,中国近90%的芯片需求仰赖进口集成电路。国产替代想象空间大,在供应链(设计、制造、封测)上也逐渐形成规模,短期虽同步行业景气下行,但在自身的技术及良率提升过程中,整体成长有望优于产业。

从政策的出台部门和发布时间频次可以明显看出,国家正在积极集全国之力发展集成电路产业,各地方政府为培育增长新动能,积极抢抓集成电路新一轮发展机遇,促进地区集成电路产业实现跨越式发展,也不断出台相关政策支持集成电路产业的发展。但是集成电路行业是一个需要较长时间才能看出成效的行业,后续状况仍待观察。

 

中国芯片进口及制造:

(资料来源:Wind,华创证券)

 

回顾过去,在经历IT 泡沫及金融海啸洗礼后,半导体业者对资本支出及库存控管谨慎看待。据华创证券统计,近年大厂扩产节奏中资本支出比率始终维持稳定且自2017 达顶后,比率逐步下滑,这显示未来半导体产能扩产动能趋缓,虽不致出现大幅供过于求的状态,关键仍在终端需求是否能有效消化2016 年以后的新增产能,由扩产周期两年来推估,预期总体产能增加最大时间点将落2019 年。

 

资本支出高峰落在2017 年,产能高峰将落在2019 年:

(资料来源:Wind,华创证券)

 

半导体新需求:物联网、AI、5G 三重叠加


回归到行业增长的核心动力分析,华金证券认为,进入21世纪之后,需求的波动成为了行业波动的核心驱动因素。需求的核心变动来源于人们市场生活的交互方式的变动,从“互联网一移动互联网一物联网”的趋势带来包括消费终端和基础设施端的产品形态的变化。每一次的变化,都为半导体产业带来了发展的机遇,未来,物联网普及的泛智能化时代将会是下一轮成长的主要来源,与之前不同的是,PC和智能手机可以看到是两个时代具备代表意义的参天大树,而物联网时代则更像是一片枝繁叶茂的森林,数量和形态样式都会大幅度增加。

 

物联网“芯”交互

进入到21世纪之后,半导体产业波动的长期趋势由需求主导, 库存则引导了短期波动,关注长期周期趋势的过程中我们发现,技术革新和进步使得更加个性自由便捷的交互方式成为可能,而这种变化则带来半导体需求的明显波动。

 

主要终端产品的出货量增长速度(2001 ~ 2017)

(资料来源:Wind,Gartner,华金证券研究所)

 

半导体市场需求终端行业分部占比(2013 v.s. 2017)

(资料来源:IC Insights,华金证券研究所)

 

华金证券认为,物联网的兴起,尽管从终端产品的形态上与互联网和移动互联网有着较为明显的区别,但是可以看到的是,其核心的变化是来自于信息数据量的变化。通过“机-机”交互而产生的数据信息量较“人-机”交互将会呈现大幅度的增加,而这需要数据处理能力和数据传输能力的提升,反过来,上述能力的提升也会促进物联网的发展。如在移动互联网网速、带宽、低功耗等多项指标的提升与其普及程度形成了有效的正反馈类似,未来物联网领域的数据处理能力提升同样会与渗透率形成有效的正向反馈,而AI和5G则会是发展中核心的推手。

 

AI“芯势力”

人工智能随着时代的变化已经成了必然的发展趋势,在AI发展中数据是我国最大的优势,然而也存在短板芯片。本土AI“芯势力”正在快速成长,比如寒武纪科技,阿里巴巴等企业。在未来半导体发展中创新将引领国内集成电路三大产业发展。中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军教授表示,很多企业成为独角兽,都与AI技术有着密不可分的关系。同时AI也在推动着半导体产业的发展,这是不容怀疑的。

在AI巨大引擎之下,不管是造芯片的半导体制造商,还是用芯片的服务商都计划或者实际来研发AI芯片。据相关资料显示,首先苹果已经将AI 定位主导下一个时代的“人工智能”手机市场,将研发AI芯片来减轻CPU和GPU 处理AI的负担,同时Siri 也会采用智能的AI芯片,不需要再将数据上传云服务器进行处理,这将大大减少延迟,从而提供更加快速的机器学习服务。加入AI芯片后,苹果产品将会更加智能功耗有会降低,增加续航时间。很明显,苹果这样的科技巨头已经将人工智能芯片列入未来的发展战略,苹果已经充足意识到了AI芯片技术的重要性。

随着人工智能、深度学习的春风吹遍世界各地,各类芯片的头衔都与AI密不可分。据知名市场调研公司ReportLinker预计,到2023年,全球人工智能(AI)芯片市场规模将达到108亿美元,复合年均增长率达到53.6%,AI芯片很可能是芯片界的一次变革。

 

5G“芯”风口

12月6日,三大运营商正式获得全国范围5G中低频段试验频率使用许可,频谱划分完成预示着5G建设发令槍的打响,在国家政策和各项资本的投入之下,全球范围内都掀起了对5G的建设热潮。 作为能与云计算、大数据人工智能虚拟增强现实等深度融合的基础性技术,5G将成为各行业数字化转型的关键基础设施。

据中国信通院关于5G经济社会影响白皮书的预测,按照2020年5G正式商用算起,预计2025年直接产出将达3.3万亿。2030年5G带动的直接产出将达到6.3万亿,间接产出更达10.6万亿元。

5G 传输速度的增长要求终端提升对大数据量信号的处理能力,同时需平衡功耗性能,化合物半导体可以支持高频率和高功率应用,并且效率更高,是PA 芯片的最佳材料。据东方证券研报显示,目前PA 主要有适用于低频的GaAs 材料和适用于高频的GaN 材料,5G 有望带动化合物半导体的广泛应用。其中GaAs半导体市场在过去3 年保持15%以上的增速,规模超过100 亿美元,而未来十年,受5G、毫米波雷达等需求拉动,GaN 功率放大器的市场将实现快速增长,潜在市场规模大于150 亿美元。

 

半导体2019展望:可畏但不可怕


虽然中美的贸易战、技术禁售战、多项半导体产品大幅跌价、新iPhone销售不振、美元升值及全球股市修正造成这次令人可畏的半导体下行周期,但明显不同于1997年的亚洲金融风暴、2000年的全球科技泡沫和2008-2009年的全球金融危机的是使用可编程芯片(FPGA) 及人工智能云端及边缘运算端芯片的新产品开发如火如荼的进行、合理财务杠杆及资本支出、5G、折叠机、电动/自驾车、亿物联网、光通讯和云计算等新应用的崛起。

国金证券认为,由于较高的进入门槛及供给不足,国内存储芯片制造,封测,模组产业链,功率器件,IC设计,设备,材料,8“晶圆代工市场依旧看好,这些领域都是因为强烈需求,自给率偏低,竞争力差距,反而加速了国产化进程。


 

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