02.29 我國芯片、半導體產業未來二十年如何突圍?

近些年,智能產業進入高速發展階段,作為電子產品消費大國,目前大多數元器件都是進口。據有關統計,我國自有產品在整個半導體產業鏈的環節中全球份額都不超過3%。


我國芯片、半導體產業未來二十年如何突圍?

那麼未來二十年伴隨政策和投資的熱潮,我國的半導體產業有沒有崛起的可能?

漢芯、紅芯瀏覽器、木蘭編程語言造假事件,讓大家對國產自研的能力造成了非常大的情緒。在萬眾矚目下,國人的熱情被一波一波摧殘。在工業機器人領域,雖然這幾年龍頭新松機器人公司在產品方面有一些應用和突破,但是其核心部件都是來自國外,更讓人悲傷的是其股價自2015年以來跌掉了大半。

半導體這個全球高端製造業的代表,砸錢就行嗎?事情遠遠沒有這麼簡單。

1、美帝在這個高端行業是霸主地位,擁有目前全球最完整和最先進的產業生態。在他們面前咱們真的是弱不禁風。

2、美帝半導體行業的發達程度現在是什麼地步呢?美股市值130億美元以上的工業四大行業,機械、汽車、航天軍工、IT硬件,上市公司一共有75家,其中IT硬件行業以30家公司,佔比高達40%

3、這30家公司裡,10家是下游電腦、通信等領域的設備商,20家是上游半導體產業鏈的公司。

我們用一張思維導圖來看一下,這是他本土的企業。


我國芯片、半導體產業未來二十年如何突圍?

在歐洲、日韓、我國臺灣省這些地方,也有一些規模不小的半導體產業,且在產業的第一梯隊。

1、歐洲,設備領域有ASML阿斯邁爾(荷蘭飛利浦分拆),佔據了80%的光刻機市場。

模擬芯片有恩智浦(荷蘭飛利浦分拆)、英飛凌(德國西門子分拆)、意法半導體(法國湯姆遜分拆),佔據了30%的模擬芯片市場。

2、日本,存儲和模擬芯片有NEC+日立+三菱=瑞薩、索尼(CMOS傳感器)。

設備領域:尼康+佳能(光刻機,已沒落)、東京電子(蝕刻設備)。

材料領域:

信越化學(硅晶圓材料)、JSR(光刻膠)、JX(靶材)、日立化成、旭化成、住友化學等數十家公司,佔據了50%的全球半導體材料市場。

3、韓國:三星、SK海力士,佔據了80%的存儲芯片市場。

4、臺灣:臺積電、日月光,佔據了50%的晶圓製造和下游封測市場。聯發科是第二大獨立手機芯片公司,穩懋是全球最大砷化鎵化合物半導體公司。

以上這些企業看上去雖然跟美帝能有一搏,但實際上美帝的觸角已經滲透至其深處。想必大家都知道存儲領域曾經日本製霸全球的時候,被美帝一頓操作將其整個產業擊破,三星雖然從中突圍,但是在很大程度上離不開美帝的支持。

除去其他不說,歐洲、日韓是怎麼在這個領域逐步發展起來的呢?我們是不是能夠借鑑?我們先來梳理一下半導體行業的一些歷史事件。

1、第一代半導體叫電子管,弗萊明通過“愛迪生效應”發明了電子管,開創了這個龐大的產業。電子管是對電信號進行放大的元器件,在它的基礎上,電話、收音機、雷達等電子產品逐漸出現;半導體產業是現代電子工業的基礎,因為在二戰之前整個電子工業都是建立在電子管之上的。

2、第二代半導體,晶體管。晶體管用固體材料封裝,取代了玻璃。它相比電子管質量更穩定、體積更小、功能多樣;可以說晶體管是20世紀最偉大的發明之一,由美國貝爾實驗室的肖克利發明。

3、晶體管有分立器件(二極管、三極管、電容、電阻等)、傳感器件(

光敏、聲敏、壓敏、熱敏、氣敏、磁敏、溼敏、流體等類型的傳感器件)、光電器件(光轉電和電轉光),CCD、CMOS、光纖光纜、光伏電池就輸出光轉電,LED、顯示器、激光設備、紅外遙感這些就是電轉光。

4、更牛逼的是現在的mems工藝,不同傳感器加微機系統組成微機電系統。

5、半導體器件和芯片市場上,95%以上的材料仍然用的是硅(美國的硅谷就因此命名),硅最大的問題,就是在光電轉換、高頻、高功率性能上的表現比較差。

6、近些年,挑戰硅的化合物材料出現了,其代表有砷化鎵、氮化鎵、碳化硅。在硅表現不咋滴的領域,化合物材料就開始發力了,在光電器件、功率器件、射頻器件這些領域的技術革新層出不窮。

7、硅在集成電路的霸主地位目前還是無法撼動的。集成電路,英文縮寫IC,簡稱芯片,就是把大量的晶體管壓縮、集成到一塊半導體晶片之上,然後封裝而成。

為什麼呢?因為硅性價比高。

說了這麼多,如何彎道超車?只有走垂直領域,繞開美帝的圍剿。有幾個很典型的例子。

1、英國ARM公司設計的框架,適用在移動設備,成功繞開英特爾。

2、深度學習的CPU芯片,目前由英偉達主導,也是繞開了英特爾。

3、賽靈思的數據中心芯片,主要用在雲計算的雲端服務器上。

4、華為在5G技術上的投入,能夠在國際上與美帝掰掰手腕,所以遭美帝打擊。

5、在一些工藝製造方面,比如江風益院士在硅基氮化鎵半導體發光方向取得的成就。

6、可以學習臺灣的思路、設計you聯發科、晶圓製造有臺積電和聯電,封測有日月光。

在這個物聯網、人工智能的時代,應用市場的細分越來越垂直,做大而全的東西已經不太適合現在的情況了,只有從巨頭還未佈局或是未深入的區域進行技術積累。

目前我國幾個比較有實力的企業有,紫光、長江存儲、合肥長鑫、福建晉華、中芯國際、華為海思。

機構預測下一代半導體的需求增長將會由5G通信、新能源汽車、無人駕駛汽車、人工智能與雲計算、物聯網等技術革命所持續推動,所以圍繞這些產業來深入挖掘或許可以走出屬於我國特色的半導體產業佈局。


我國芯片、半導體產業未來二十年如何突圍?


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