中美半导体领域差距究竟在哪?

要说半导体行业,虽然有周期波动,但该行业的规模却是唯一不受金融危机影响的行业,其总规模增加每隔几年机会曾现台阶式增长

中美半导体领域差距究竟在哪?

半导体产业市场规模已经从 1996 年 1320 亿美元增长至 2017 年 4122 亿美元

中国目前已经成为全球最大的半导体与集成电路消费市场,但是自给比例仅 10%左右, 每年的进口金额超过 2000 亿美元,目前中国的半导体市场份额为10%,美国占全球半导体市场份额超过60%。

中美半导体领域差距究竟在哪?

根据推算,以现有国内半导体发展速度,2020年左右国内半导体市场份额增加至15.2%,但依然将处于较低的市占率水平,如果放在具体的科技类产品当中就更加说明问题

中美半导体领域差距究竟在哪?

我们在核心领域的关键部件自由供给率大面积为零,其中通用电子系统两大核心器件FPGA和DSP全部无法实现自有生产。

对外依赖只是中国在核心芯片领域相当薄弱的外在表现,其实质是在集成电路的各核心产业链环节缺少足够的、长期的资 本投入、研发投入与积累。2017 年美国芯片巨头英特尔研发支出达到130亿美元、资本支出预计达到120亿美元,仅研发支出就已接近中国全部半导体企业全年的收入之和;高通、博通、英伟达等芯片设计厂商更是将 20%左右的销售收入投入用于研发。国内集成电路制造领军企业中芯国际 2016 年资本开支 26.3 亿美元、研发投入仅 3.18 亿美元

因此,企业减税和财政扶持加大关键科技基础科学的研究是当务之急,也是经济转型和未来可持续发展的关键要点。

设备:

2016 年全球前十名半导体设备供应商中,除了荷兰的 ASML、新加坡 的 ASM Pacific,其余四家位于美国、四家位于日本,其中美国的应用材料公司(AMAT)排名第一、2016年销售额达 100 亿美元。四家美国公司已经占到全球市场份额的 50%。而在此领域国内尚无企业上榜,2016 年中国半导体设备销售仅 57.33 亿元,中国前十强占全球半导体设备市场份额仅 2%。长年占据 全球半导体设备榜首的美国 AMAT 产品几乎横跨 CVD、PVD、刻蚀、CMP 等除了光刻机外的所有半导体设备,公司的 30%员工为研发人员,拥有 12000 项专利,每年研发投入超过 15 亿美元,而国内半导体设备龙头北方华创 研发支出不到1亿美元。

设备端企业近两年由于国家的支持发展较快,但从整体竞争实力上看差距很大,但除了光刻这种技术含量高的设备外其他的国内技术突破还比较可观

IC:

2016 年全球前十大 Fabless 厂商中,中国上榜两家,华为海思排名第七、紫光集团排名第十,合计市场份额约 7%。考虑到博通(Broadcom)计划将总部从新加坡迁回美国,实际上这份全球前十 Fabless 厂商中美国公司将占据 7 席,合计市场份额达到 56%,是芯片设计领域的绝对王者。如果算上 IDM 的英特尔,美国在IC设计领域的份额将更高。

就中国目前顶级的华为海思在IC设计领域与高通、英特尔的差距也十分巨大,所以IC领域赶超基本上较长时间内斗很难看到

晶圆:

晶圆代工领域,全球前十大晶圆代工厂中,中国占据两席,中芯国际排名第四、华虹排名第八,总共市场份额达到7%。台积电为纯晶圆代工领域绝对龙头,市场份额 达到 59%。除了销售收入的差距,华虹最高水平制程只有 90nm,主要产品都是为电源管理 IC、射频器件芯片代工。中芯国际量产的 28nm 制程良率尚未完全稳定,而台积电已经导入10nm 制程为苹果 iPhone8 的 A11 处理器、华为 mate10 的麒麟 970 等手机芯片代工,并且计划今年将量产 7nm 制程。从“28nm-20nm-14nm-10nm-7nm”的工艺升级路径来看,中芯国际与台积电的技术工艺水平差了三代

从晶圆情况看,差距也达数十年之久,像达到目前世界顶级水平必须有新的赛道出现还有可能出现超越。

从中美半导体的差距可以看到中美的实际差距巨大,中国想要在原有赛道超越美国基本上不可能,与其说弯道超车美国,不如说换道超车美国更合适宜,因此寻找新的赛道才是中国半导体行业发展的新任务。

新赛道可能是新技术的出现,也或许是新材料的出现,无论怎样只有继续加大投入才有可能。


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