半導(dǎo)體芯片廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)(WSTS)將半導(dǎo)體芯片分為四種主要類型:集成電路、分立器件、光電器件和傳感器。由于集成電路占半導(dǎo)體產(chǎn)品的80%以上,在日常用語(yǔ)中,“半導(dǎo)體”、“集成電路”和“芯片”等術(shù)語(yǔ)經(jīng)?;Q使用,指代消費(fèi)電子產(chǎn)品中常見(jiàn)的集成電路。
半導(dǎo)體的重要性不言而喻,它們的發(fā)展深受二戰(zhàn)以來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國(guó)際關(guān)系的影響,由于其在商業(yè)和軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,在人工智能新浪潮和中美競(jìng)爭(zhēng)的背景下,圍繞半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的政策深刻影響著從下游產(chǎn)業(yè)到國(guó)際關(guān)系的方方面面,成為國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分。在全球半導(dǎo)體進(jìn)出口政策變化中,中國(guó)大陸半導(dǎo)體行業(yè)“國(guó)產(chǎn)替代”的呼聲日益高漲,許多企業(yè)不僅實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)替代的里程碑,還深度參與了半導(dǎo)體行業(yè)的國(guó)際分工。目前,半導(dǎo)體行業(yè)的運(yùn)營(yíng)模式主要包括IDM、Fabless和Foundry。
IDM
IDM 整合了半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)——從芯片設(shè)計(jì)、制造到封裝和測(cè)試——它主要受到早期集成電路企業(yè)的歡迎。然而,目前只有少數(shù)公司能夠維持這種模式。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)大陸企業(yè)在全球IDM格局中并不占據(jù)主導(dǎo)地位,絕對(duì)數(shù)量相對(duì)較少。
聞泰科技
聞泰科技成立于 1993 年,是全球領(lǐng)先者,在產(chǎn)品集成、基礎(chǔ)半導(dǎo)體和光學(xué)領(lǐng)域協(xié)調(diào)研究、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。其主要業(yè)務(wù)涉及智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、服務(wù)器、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等領(lǐng)域的研發(fā)和制造;半導(dǎo)體功率器件、模擬芯片研發(fā)設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝和測(cè)試;以及光模塊研究和制造服務(wù)。其子公司之一 Nexperia Semiconductor 是全球知名的 IDM,整合了整個(gè)芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試連續(xù)體。它的血統(tǒng)可以追溯到以前的飛利浦半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部門。
長(zhǎng)江存儲(chǔ)
長(zhǎng)江存儲(chǔ)是一家典型的IDM企業(yè),專注于3D NAND閃存設(shè)計(jì)和制造,同時(shí)提供全面的內(nèi)存解決方案。他們主要供應(yīng) 3D NAND 閃存顆粒、嵌入式存儲(chǔ)芯片以及消費(fèi)者和企業(yè) SSD 等一系列產(chǎn)品和解決方案,這些產(chǎn)品和解決方案應(yīng)用于移動(dòng)通信、消費(fèi)電子、計(jì)算、服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心。根據(jù)官方記錄,2017年10月,長(zhǎng)江存儲(chǔ)通過(guò)自主研發(fā)和國(guó)際合作,成功打造了中國(guó)首款3D NAND閃存。
Silan(士蘭微電子)
杭州士蘭微電子股份有限公司成立于1997年9月,主要從事集成電路芯片設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體微電子生產(chǎn),總部位于杭州。2003年3月,士蘭微電子在上海證券交易所掛牌上市,成為國(guó)內(nèi)集成電路芯片設(shè)計(jì)行業(yè)第一家上市公司。是中國(guó)領(lǐng)先的集芯片設(shè)計(jì)與制造于一體的IDM企業(yè),其技術(shù)實(shí)力、業(yè)務(wù)規(guī)模、盈利能力等關(guān)鍵指標(biāo)在國(guó)內(nèi)業(yè)界享有盛譽(yù)。
CXMT(長(zhǎng)鑫存儲(chǔ))
長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)是一家綜合型存儲(chǔ)器制造企業(yè),總部位于安徽合肥。主要從事DRAM的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。憑借遍布全球的研發(fā)中心和分支機(jī)構(gòu),他們推出了各種 DRAM 商業(yè)產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、虛擬現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)。
BYD Micro(比亞迪半導(dǎo)體)
比亞迪半導(dǎo)體有限公司(BYD Semiconductor Co., Ltd.,俗稱BYDMicro)的核心業(yè)務(wù)包括功率半導(dǎo)體、智能控制IC、智能傳感器、光電半導(dǎo)體、制造和服務(wù)。他們的產(chǎn)品套件涵蓋光、電和磁信號(hào)的傳感、處理和控制,有望帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。其產(chǎn)品以汽車級(jí)半導(dǎo)體為核心,涵蓋新能源汽車的關(guān)鍵應(yīng)用,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家電、新能源、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。
揚(yáng)杰科技
揚(yáng)杰電子科技是一家IDM半導(dǎo)體制造商,涵蓋半導(dǎo)體分立器件芯片設(shè)計(jì)與制造、器件封裝與測(cè)試以及終端銷售服務(wù)。他們的產(chǎn)品系列涵蓋分立器件芯片、MOSFET、IGBT 和電源模塊、SiC、整流器件、保護(hù)器件和小信號(hào),并由全面的產(chǎn)品解決方案提供支持。這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車電子、新能源、工業(yè)控制、電源、家用電器、照明、安全、網(wǎng)絡(luò)和消費(fèi)電子領(lǐng)域。據(jù)媒體報(bào)道,2023年,揚(yáng)杰電子通過(guò)發(fā)行GDR進(jìn)軍歐洲證券市場(chǎng)。該合資企業(yè)的收益將專門用于刺激揚(yáng)杰電子科技的全球業(yè)務(wù)。
Fabless是無(wú)晶圓廠模式運(yùn)營(yíng)的公司,做芯片設(shè)計(jì)和銷售,生產(chǎn)、測(cè)試和封裝等中間流程通常被外包。這種運(yùn)營(yíng)模式初創(chuàng)規(guī)模不大,相對(duì)容易建立。因此,中國(guó)大陸半導(dǎo)體企業(yè)大多采用Fabless運(yùn)營(yíng)模式。
GigaDevice (兆易創(chuàng)新)
兆易創(chuàng)新成立于2005年4月,總部位于中國(guó)北京。他們?cè)谥袊?guó)的上海、深圳、合肥、西安、成都、蘇州和香港以及美國(guó)、韓國(guó)、日本、英國(guó)、德國(guó)和新加坡設(shè)有分公司和辦事處。據(jù)其官網(wǎng)顯示,兆易創(chuàng)新目前在NOR Flash細(xì)分市場(chǎng)排名全球第三、中國(guó)第一。
ESPRESSIF (樂(lè)鑫科技)
ESPRESSIF 是一家成立于 2008 年的無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體公司。他們?cè)谥袊?guó)、捷克、印度、新加坡和巴西設(shè)有辦事處,擁有來(lái)自約 30 個(gè)國(guó)家和地區(qū)的多元化團(tuán)隊(duì)。ESPRESSIF主要致力于AIoT軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計(jì),重點(diǎn)開(kāi)發(fā)高集成度、低功耗的無(wú)線通信SoC。2019年7月,ESPRESSIF在上海證券交易所科創(chuàng)板掛牌上市。
BEKEN (博通集成)
BEKEN由來(lái)自硅谷的技術(shù)團(tuán)隊(duì)于2004年12月創(chuàng)立,專注于智能交通和智能家居應(yīng)用領(lǐng)域。它是一家專注于物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線連接芯片設(shè)計(jì)的中國(guó)上市公司。公司憑借國(guó)際領(lǐng)先的RF-CMOS集成電路設(shè)計(jì)能力結(jié)合先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),開(kāi)發(fā)集成射頻收發(fā)器及相關(guān)SoC產(chǎn)品。他們?yōu)橹悄芙煌ê臀锫?lián)網(wǎng)等應(yīng)用提供全面的無(wú)線通信解決方案。官方數(shù)據(jù)顯示,貝肯在深圳、北京、杭州、青島、香港和雅典設(shè)有子公司和技術(shù)部門。
SGMICRO (圣邦微電子)
SGMICRO致力于高性能、高品質(zhì)模擬集成電路的研發(fā)和銷售。他們?yōu)槠?、通信、消費(fèi)和醫(yī)療市場(chǎng)等行業(yè)的廣泛應(yīng)用提供創(chuàng)新解決方案。他們是第一家專注于模擬芯片的A股上市公司,也是自2008年以來(lái)唯一一家連續(xù)躋身“中國(guó)IC設(shè)計(jì)十強(qiáng)企業(yè)”的公司。其官網(wǎng)顯示,其業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括工業(yè)控制、汽車電子、通信設(shè)備、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。醫(yī)療電子產(chǎn)品約占其收入的 53%。
WeEn(瑞能半導(dǎo)體)
瑞能半導(dǎo)體成立于2015年,總部位于上海,擁有全資子公司和分支機(jī)構(gòu),包括吉林芯片生產(chǎn)基地、香港子公司、上海和英國(guó)的產(chǎn)品和研發(fā)中心、東莞的物流中心、銷售和客戶服務(wù)點(diǎn)遍布全球。瑞能產(chǎn)品線主要包括碳化硅器件、晶閘管整流器、雙向可控硅、快恢復(fù)二極管、TVS、ESD、IGBT、模塊等,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、以通信電源為代表的工業(yè)制造、新能源、汽車領(lǐng)域。
在Foundry業(yè)務(wù)模式下,公司只從事制造、封裝或測(cè)試,不從事芯片銷售。此類實(shí)體通常被稱為晶圓代工廠,臺(tái)積電就是一個(gè)突出的例子。近年來(lái),中國(guó)大陸的代工廠取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,出現(xiàn)了排名前十的代工廠,但與其他地區(qū)相比,技術(shù)仍然落后。
中芯國(guó)際 (SMIC)
中芯國(guó)際是中國(guó)大陸集成電路制造行業(yè)的龍頭企業(yè),也是全球集成電路晶圓代工服務(wù)的領(lǐng)跑者之一。中芯國(guó)際總部位于上海,提供全面的集成電路晶圓制造服務(wù),技術(shù)涵蓋從0.35微米到FinFET。中芯國(guó)際在上海、北京、天津、深圳擁有3座8英寸晶圓廠和4座12英寸晶圓廠;上海、北京和天津的新 12 英寸晶圓廠正在建設(shè)中。
Nexchip (晶合集成)
Nexchip成立于2015年5月,是合肥市建設(shè)投資控股(集團(tuán))有限公司與中國(guó)臺(tái)灣力晶科技股份有限公司合資成立的企業(yè),是安徽省首家12英寸晶圓代工廠,專業(yè)生產(chǎn)各種應(yīng)用芯片,如如顯示面板驅(qū)動(dòng)器、MCU、CMOS 圖像傳感器 (CIS)、PMIC和 AIoT。截至2022年,該公司鎖定了全球液晶面板驅(qū)動(dòng)芯片制造龍頭,成為中國(guó)大陸第三大晶圓代工廠。
從目前的企業(yè)分布可以看出,中國(guó)大陸雖然是全球重要的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng),但對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的深度介入程度相對(duì)較弱。
中國(guó)大陸IDM企業(yè)無(wú)論是技術(shù)實(shí)力還是市場(chǎng)份額都相對(duì)不足。從各種排名來(lái)看,全球排名前十的IDM企業(yè)沒(méi)有一家來(lái)自中國(guó)大陸企業(yè)。SEMI在2021年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,這十大企業(yè)占據(jù)了相當(dāng)大的市場(chǎng)份額,約占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的75%。中國(guó)大陸IDM企業(yè)的市場(chǎng)份額仍在5%以下,這凸顯出中國(guó)大陸在 IDM 領(lǐng)域的影響力相對(duì)較小,雖然某些公司在特定領(lǐng)域取得了。
中國(guó)內(nèi)地企業(yè)采用Fabless模式在國(guó)際市場(chǎng)上取得了一定的成功。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),它們的數(shù)量大幅增長(zhǎng),已超過(guò) 3000 家。這些企業(yè)通過(guò)政府支持、市場(chǎng)需求、技術(shù)創(chuàng)新積累了優(yōu)勢(shì)。然而,它們?cè)谌蚴袌?chǎng)的總體份額仍然相對(duì)較低。IC Insights數(shù)據(jù)顯示,全球前十大Fabless企業(yè)占全球相應(yīng)市場(chǎng)收入的80%以上,而這些前十企業(yè)中沒(méi)有一家來(lái)自中國(guó)大陸。中國(guó)大陸確實(shí)是全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)之一,5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苄酒男枨蟛粩嘣黾樱瑸楫?dāng)?shù)谾abless企業(yè)提供巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。但由于易受上下游波動(dòng)影響以及輕資產(chǎn)進(jìn)入門檻較低,這些企業(yè)面臨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)壓力。
晶圓代工廠已經(jīng)取得了一些競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。如前所述,在晶圓代工前十名中,已經(jīng)有少數(shù)中國(guó)大陸企業(yè)躋身其中。成本優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)能是中國(guó)大陸企業(yè)的優(yōu)勢(shì),可以為國(guó)際客戶提供相對(duì)廉價(jià)的制造服務(wù)。然而,這些企業(yè)也面臨著技術(shù)實(shí)力和設(shè)備投資方面的挑戰(zhàn)。技術(shù)進(jìn)步對(duì)于應(yīng)對(duì)代工服務(wù)日益增長(zhǎng)的需求至關(guān)重要。目前,臺(tái)灣地區(qū)在晶圓代工領(lǐng)域歷史悠久、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng),在技術(shù)實(shí)力上占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。