未來30年,中國半導體產業有幹不完的活!—高通中國區董事長(二)

格菲自媒體

紫光+長江存儲、合肥長鑫、福建晉華、中芯國際地位分析

當然,我們前面也說過,未來的量子計算機和量子通信技術是建立在化合物材料之上的,但因為後者的生產成本較高,有可能在數十年內都無法取代硅的地位,因此只能在高性能計算機、國防通信等不差錢的地方應用。

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。

第一代芯片,叫模擬芯片。

包括兩類——

通用芯片(運算放大器、數據轉換器、濾波器);

專用芯片(信號處理芯片、射頻芯片、電源管理芯片)……

這個行業的龍頭是德州儀器和博通,得益於二戰以來,美國計算機和通信設備產業的龐大需求,積累深厚,我國在這塊目前有亮點的種子選手不多,就不展開了。

第二代芯片,叫數字芯片。

又分成兩大類:邏輯芯片和存儲芯片。

先說邏輯芯片,這個行業在二戰以來,巨頭不斷湧現,可以說是半導體革命的主流戰場。

從大型計算機時代的IBM power系列芯片,個人計算機時代的英特爾、AMD,手機時代的蘋果A系列、高通。

數字時代,計算能力的迭代演進是主旋律,技術門檻極高,也因此一直都被美帝佔據著武林霸主的地位。

半個世紀以來,在這個領域,歐洲日韓都只有羨慕嫉妒恨的份,卻從沒有非份的舉動。

我國高層曾經恨過,也曾經大力政策補貼,搞自主可控,可惜控出來了“漢芯”這樣的騙子項目,後來也就不了了之,斷了念想。

那麼,中國有沒有機會呢?

其實是有的,邏輯芯片要做大,關鍵是兩點:起得早、技術好。

比如手機芯片時代,各家安卓芯片用的都是英國ARM公司設計的架構技術,這種技術功耗低,天然適合電池瓶頸突出的移動設備。

那麼,ARM在什麼時候開始研究這種技術的呢?

1985年,也就比英特爾晚了幾年。可惜在PC電腦時代,ARM芯片只能用在一些低端電子設備上,光芒被英特爾掩蓋,但正是因為起得早,技術成熟,當世界進入移動互聯網時代之後,英特爾想追都追不上了。

改朝換代就這樣發生。

在傳統芯片領域,技術已經成熟和完善,我國想追上,其實是很難的,幾乎不存在機會。但面向未來,人工智能時代即將來臨,傳統的技術架構已經陳舊,註定難以適應,新的機會其實非常多。

比如深度學習需要大量的數據訓練,英偉達的GPU芯片得以廣泛被應用,股價在過去3年暴漲了14倍。

另一家公司賽靈思,他的FPGA芯片被廣泛用在數據中心上,在雲計算的雲端領域佔到先機,股價3年翻倍。

還有一家以色列公司Mobileye,其芯片在智能駕駛輔助芯片上佔有了90%的市場份額,2017年被英特爾以150億美元收購,收購前同樣是3年翻倍。

人工智能時代,最大的特點就是:數據是海量的,應用市場卻是分散的,幾乎每個應用領域都需要定製化的專用芯片。

這就湧現出了非常多的機會。

除了我們前面說到的一些美國的新興公司,中國近幾年也是層出不窮。

比如寒武紀的芯片架構,被集成到了華為海思芯片裡,成為世界上第一款人工智能專用通訊芯片。

比如比特大陸,其區塊鏈芯片技術壟斷了這個行業80%的市場,獨步全球。

比如獨角獸創業公司地平線的無人駕駛芯片、雲知聲的語音識別芯片。

特別說一下,目前我國在人臉識別算法領域的幾個獨角獸公司,商湯、曠視、雲從、依圖,目前的估值都超過了150億元,是世界上發展最快的人工智能創業公司中的幾個。

由於我國政府的重視、資本的泛濫、和下游巨大的應用市場,在人工智能的芯片研發和算法上,中國AI行業龍頭紛紛獲得了超額估值,發展速度強勁,在金融、安防、手機、汽車等不同行業都極為繁榮。

相反,美國的科技行業由於被蘋果、谷歌、亞馬遜、微軟、facebook五大巨頭壟斷,創業公司得到的資金扶持其實在減少,創新動能趨弱。

目前美國AI行業的創業公司,獲得高估值的並不多,並且主要集中在無人駕駛汽車領域,以及相關的芯片、軟件、零部件。

兩國在業界上的地位,已經不分伯仲。

回到A股市場上,由於龍頭AI公司普遍都還沒有上市,因此值得關注的主要是一些垂直細分領域的公司,比如做智能音箱芯片的全志科技、做安防視頻芯片的富瀚微、做指紋識別芯片的匯頂科技。

數字芯片的另一個領域,是存儲芯片。

這是我們今天的重頭戲,也是這一輪轟轟烈烈的中國半導體投資浪潮的主戰場。

為什麼主戰場會是在這裡呢?

兩個原因:一是強烈的需求,二是我國政府看到了機會。

前面說過,我國政府在20年前,曾經因為芯片之痛,企圖在數字邏輯芯片上發力,最後功虧一簣,為什麼今天又捲土重來呢?

需求方面,我們後面再講,先說機會在哪裡?

機會又可以拆解成兩方面:一是能力,二是門檻。

今日的中國,能力和20年前相比,早已非吳下阿蒙,無論是資金調動能力,還是人才積累,都已經是昔日的許多倍。

這是過去20年間通過大規模基建工程、航天科技工程、高鐵工程的成功所逐漸積累起來的,也是當下我們敢於挺進大飛機、半導體產業的底氣所在。

另一方面,我國政府意識到,存儲芯片和邏輯芯片相比,技術門檻要相對低一些,更多是一個資金密集型的產業。

這就是為什麼在存儲領域,美國相對較弱,產業鏈更多被東亞地區所霸佔的關鍵。

在資金密集型產業裡,我國政府放眼全球,幾乎是遇神殺神、遇佛殺佛,從未遇到過對手。

這正是我國政府敢於在這個領域投入重兵、集中攻堅的信心所在。

可以說,底氣已經有了,信心也有了。

現在,我們進一步探索——

日韓臺存儲芯片產業先後崛起的歷史是如何演變的,為什麼說這裡蘊藏著巨大的需求和機會呢?

存儲芯片的發展,其實已經有半個世紀,最早是英特爾發明的。

那時候的芯片叫RAM,動態隨機存儲芯片,一斷電數據就會消失,最主要的一種叫DRAM,在電腦上起著提升運算速度的輔助作用,俗稱內存。

當年英特爾發明出內存技術以後,日本政府很快就意識到了其中的巨大價值,於是組織了國內的五家大公司一起來集中攻關:富士通、日立、東芝、三菱、NEC。

這裡面的轉折點在於:英特爾是一家創業公司,技術雖然是他發明的,但畢竟還不夠成熟,五家日本公司一起殺進來,資金實力和研發投入比他強多了。

於是沒過兩年,日本公司的技術和製造能力,就大大超越了英特爾。

結果就是,英特爾被迫退出了存儲芯片的價格戰,黯然神傷,轉而向CPU邏輯芯片的市場進軍,鑄造了另一個輝煌。

而日本軍團,自1970年代起,到1990年代末,基本壟斷了這個市場,生態鏈發展成熟,上游設備和材料行業極度繁榮。

現在,我們總結一下日本半導體產業鏈崛起的要點:起得早、砸錢多。

既然砸錢就能做起來,既然一個行業裡的玩家超過5個以上,說明這個行業的技術門檻應該不會太高,於是在1990年代,韓國和臺灣的後來者開始進入。

他們的進入方式並不一樣。

先說韓國。

韓國人的競爭武器很簡單,就是砸錢、擴張產能、壓低成本、打價格戰。

韓國財閥和日本財團的資本結構是不一樣的。

日本財團的控股權掌握在銀行手上,要確保盈利能力,保證投資收益率,在價格戰激烈,虧損壓力巨大的時候,銀行便會選擇對該產業的放棄和退出。

而韓國財閥,當時的控股權普遍還掌握在創始人手上,擴張慾望強烈,意志堅定,並且由於歷史的原因,和政府關係深厚,能夠獲得源源不斷的低成本資金支持。

從1990年到2012年戰爭落幕,20多年過後,日本昔日的半導體五虎已全部退出了半導體業務,其中三家(日立、三菱、NEC)將內存業務剝離,最後賣給了美國的美光科技。

這就是今天的內存市場格局:韓國的三星和SK海力士坐上了老大、老二的位置,跟老三美光一起壟斷了這個市場95%以上的份額。

可以看到,韓國的崛起,起步比日本更晚,能夠後來者居上,只有一點:砸錢多,用虧損和時間熬死了競爭對手。

再說臺灣。

臺灣的資金實力顯然不如韓國,因此成功的路徑主要依賴於分工專業化。

一個芯片的生產流程,包括上游的設計、設備、材料三個環節,中游的晶圓製造,下游的封裝和測試等環節。

不同的環節,對技術、資金、人力資源的要求是不一樣的。比如上游的設計、設備、材料等環節,對技術要求更高;中游的晶圓製造,前期對資金要求更高,後期隨著存儲密度的提升,對技術的要求也越來越高;下游的封裝測試,則主要是勞動密集型環節。

早期,規模不大的時候,芯片公司都是大包大攬的,每個環節都親力親為;

後來,隨著市場規模的擴大,競爭變得激烈,後來者便往往從某一個細分環節切入,依靠專業化獲得更強的競爭力。

臺灣人就是這樣的思路,設計環節有聯發科,晶圓製造環節有臺積電和聯電,封測環節有日月光。

每一家公司都聚焦一點,不斷提升競爭力,以跟日本和韓國的巨頭們搶奪市場,就這樣一步步壯大。

到今天,臺積電的市值超過2000億美元,幾乎壟斷了中高端的晶圓製造市場,尤其是最頂尖的7納米技術獨此一家,無論是三星還是英特爾,都做不到。

可以說,臺灣是半導體行業代工模式的創造者,主要通過分工專業化實現了對日本的超越。

其實,歐洲的ASML光刻機的崛起,同樣是分工專業化的邏輯。

早期的光刻機,行業龍頭是日本的尼康和佳能,我們知道,兩家公司都是光學技術的集大成者,在照相機、複印機等多個光學領域有著強大的產品線。

但正是因為產品線龐雜,精力難免分散,對光刻機的技術投入便不如ASML;

而後者,本來是飛利浦公司的半導體設備部門,1960年代就成立了,有著相當的技術積累,1984年分拆獨立之後,專注在光刻機技術上的打磨,逐漸就超越了日本的對手。

總結一下:

內存行業在半個世紀的演進過程中,市場格局天翻地覆。

日本通過進入時間早、資本投入大,在早期建立起了完整的內存產業生態;

韓國則通過資本補貼、打價格戰的方式,在資本密集型的內存中下游市場上崛起,吃掉了日本公司的份額;

臺灣則通過分工專業化,在芯片全產業鏈的各個環節上單點突破,尤其是晶圓製造、封測兩個環節上崛起為行業龍頭;

歐洲的ASML,在光刻機領域的崛起,同樣是通過分工專業化實現的。

進入早,並通過高資本投入崛起,我國並不缺少案例,比如LED產業、光伏、光纖寬帶、新能源汽車,都是如此;當下的化合物半導體、人工智能芯片,也正在走著這條路;而存儲芯片產業,我國進入的時間顯然不算早了,能夠學習的路徑只有兩條:韓國的資本補貼戰略和臺灣的分工專業化戰略。

對於這兩條戰略,稍有常識的都清楚,我國政府與企業正是此中高手。

2014年,“中國國家集成電路產業投資基金”成立,俗稱大基金,募資金額超過1300億元,正式拉開了我國半導體戰略的衝鋒號。

為什麼會在這一年推出半導體國家戰略?

看看下面這個表就一目瞭然了:

我國曆年石油進口金額:

我國曆年半導體進口金額:

很明顯,2011-2013連續三年,我國半導體進口金額出現了快速飆升,並一舉超過了此前最大的進口商品——原油。

2015-2017年連續三年,我國半導體與石油的進口金額差距,甚至拉大到了千億美元的量級。

數據的變化,使得2013年開始,半導體取代了石油,成為影響我國戰略安全的核心利益,不得不出手。

而2011年-2013年,半導體進口金額的異常飆升,主要的原因則是智能手機在全球範圍內的普及,以及我國智能手機產業鏈的崛起。

智能手機與PC電腦相比,不僅僅是人手一部手機所帶來的產業規模擴大,更是內部存儲芯片需求的爆炸性擴張。

此話怎講?

原來,早期的電腦,主要使用一種存儲芯片,即內存DRAM。

如前面講到的,內存在斷電之後數據會消失,主要是輔助提升CPU運算的速度;

那時候,存儲數據的,主要還是靠軟盤、硬盤、光盤等機械式存儲手段,半導體還無能為力。

進入智能手機時代,機械式存儲的缺點暴露無遺,畢竟巨大的體積幾乎沒有壓縮空間,你讓一部巴掌大的手機怎麼能看得上笨重的機械式存儲呢?

於是,閃存NAND FLASH被引入進來。

閃存是一種斷電也不會丟失數據的半導體存儲技術,早期的時候由於技術不成熟,容量有限,主要用在了U盤、MP3播放機上面。

但有一個優點,是閃存無法被忽視的:它的體積可以做的很小,隨著技術的進步,密度和容量可以不斷提升。

自從引入了手機作為存儲載體之後,閃存的市場規模開始爆炸式成長,並且在技術進步之後,進一步滲透至筆記本電腦、平板電腦等領域。

一個巨大的產業鏈從此誕生!

可憐的是,閃存最早是由日本東芝發明的,可是今日的東芝,閃存業務已經被甩賣,退出了這個行業的角逐,跟內存時代的英特爾如出一轍。

2017年,中國芯片進口2600億美元,其中存儲芯片進口總額886.17億美元,佔比三分之一,同比增長38.8%,是增速最快的部分。

其中,韓國產芯片的進口規模達463.48億美元,同比大增51.3%,在總進口中佔52.3%。這裡面,儲存芯片的雙龍頭,韓國的三星和SK海力士成為最大的受益者。

2018年,中國存儲芯片進口額達1230億美元,同比猛增1188.9%,勢頭不減。

強勁的需求增長和國家安全考慮,讓存儲芯片成為我國半導體產業成長的主戰場,其中閃存NAND FLASH又是關鍵。

我們看下面這個表:

注:晶圓廠條形圖標註時間為投建開始時間與首次投產/量產

這是我國當下半導體產業的主要投資項目和規劃。

可以看到,規模最龐大的是以下幾個項目:紫光+長江存儲、合肥長鑫、福建晉華、中芯國際。

其中——

中芯國際做的是純晶圓代工,由於和臺積電技術差距太大(中芯14納米,臺積電7納米),長期來看只能跟著喝點湯;

福建晉華和臺灣晶圓廠第二名的聯電合作,進軍技術門檻較低的消費電子內存產品,市場前景有限;

最值得關注的是長江存儲和合肥長鑫兩大項目。

先說合肥長鑫。

長鑫做的是手機內存產品,成長性不如長江存儲進軍的閃存業務。

不過,就市場格局而言,內存主要由三星、SK海力士、美光三家壟斷,巨頭們有很強烈的控價意願,所以跌價風險較低,只要產能規模上來,技術差距不大,就有可能實現長期盈利。

長鑫的DRAM內存項目投資超過72億美元(495億人民幣),分三期建設,整合了合肥政府、大基金、兆易創新等三方力量。

目標2019年三季度推出8Gb LPDDR4,到2019年年底,產能達到2萬片一個月;2020年開始規劃二廠建設;2021年完成17納米技術研發。

進度順利的話,19nm內存2020年12.5萬片月產能滿產,預計佔全球內存產能8%,年產值50億美元。

再說長江存儲。

如果說長鑫只是地方隊的話,長江存儲則是真正的國家隊,整合了大基金、紫光集團的力量。

論規模,長江存儲預計投資240億美元(1600 億人民幣),比長鑫項目大三倍,同樣是分三期建設,包括武漢、南京、成都三座工廠;

論技術,長江存儲實力最雄厚,擁有1000人的研發團隊,未來將進一步擴大到2000人以上,每年的研發投入高達10億美元。

進度也是最快的,目前已經發布了全新3D NAND架構Xtacking,將I/O速度提升到3Gbps(目前業界最先進的速度值是1.4Gbps)。

按照計劃,長江存儲將在2019年下半年量產64層128G產品,月產能2萬片;

到2023年,長江存儲的目標是實現64層3d閃存30萬片月產能滿產,年產值100億美元以上,預計佔全球閃存產值的20%以上,並在技術上發佈128層256G的業界最先進產品。

綜合長江存儲和合肥長鑫的投資計劃,2020年是個關鍵時點。

之前,主要是工廠建設、設備採購、研發測試;之後,將進入到大規模量產和良率爬升、技術超越的階段。

如果說,下游的晶圓廠投資是個苦生意,靠的是資金補貼+熬時間實現,是國家的強力意志體現;

那麼,下游需求擴張推動下的上游需求——設備與材料,就是我們投資者的最大機會了。

哪家公司能夠堅定執行臺灣式的分工專業化戰略,在技術上實現突破,哪家公司就有機會脫穎而出,成為這股投資擴張浪潮裡的“十倍股”。

半導體設備和材料有著非常繁多的細分領域,比如:

設備,有光刻、刻蝕、薄膜沉積、過程工藝控制、檢測、清洗等不同環節的細分領域;

材料,有硅晶圓、光罩、靶材、光刻膠、溼電子化學品、硅微粉等等;

對於投資者來說,主要關注的是以下幾點:

第一,該領域是否具有較大的市場空間,以保證標的公司的持續成長潛力;

第二,該領域是否存在技術革新的可能性,如果技術上不存在革新,本土公司是很難靠質量(這通常是本土公司的弱項)拿到訂單的;

第三,從投資節奏來說,2020年之前,主要的看點是下游產能投產帶來的設備需求,2020年之後,主要的看點是下游量產、擴產帶來的材料需求。

第四,最重要的觀察點,是哪家公司進入到了長江存儲、合肥長鑫的採購清單,以及訂單的份額佔比。

我們以長江存儲截止2019年4月的設備訂單中標情況為例子:

長江存儲共採購了212臺國產設備,佔總設備採購數的12%,也是國產半導體設備的最大單一採購方。相比而言,其他國內芯片廠目前對國產設備的採購比例仍在10%以下。

這批訂單對國內芯片設備公司的營收帶來了巨大影響——

中微半導體:

2017-2019年4月,來自長江存儲的設備採購分別為5臺、11臺、26臺。這26臺設備帶給中微半導體的營收貢獻在7.6億元左右,相比2018年的2.4億元已經出現了大爆發的勢頭!

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北方華創:

2018年,來自長江存儲的設備採購只有5臺,貢獻營收約1億元,2019年截至4月的設備採購已經有27臺,貢獻營收約2億元,同樣有大爆發的勢頭!

好了,讓我們總結一下:

上一個十年,智能手機革命驅動了半導體行業的大發展,尤其是存儲芯片的需求高增長,並帶來了漲價潮、國家安全憂慮和中國產能大躍進的浪潮。

下一個十年,半導體的需求增長將由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。

在持續增長的需求驅動下,在政策補貼的推波助瀾下,我國半導體行業在光電器件、功率器件、芯片的設計、設備、材料等上游環節存在著非常多的投資機會。

如果說,早期我國半導體行業的成功,主要是發生在封測、二極管、三極管等低毛利率的勞動力密集型環節;

那麼未來,主要就是看高毛利率的創新研發環節,誰能夠在技術上獲得突破,誰就能夠跑出來。

在過去十年的智能手機產業鏈爆發過程中,美日韓臺的對手曾經強大得讓我們難以望其項背,但康得新、信維通信、大族激光等一批十倍股公司仍然見縫插針的成長。

未來的半導體行業,同樣是這個道理,我們相信將會有更多的優秀公司脫穎而出。

風險高收益高風險並存的行業

02

高成長和高風險是如影隨形的,而對於半導體行業來說,最重要的風險在於兩點:

1、行業的週期性

2、補貼政策的擾動

先說第一點,行業的週期性。

半導體從來就是一個成長與週期雙螺旋式上升的行業。

成長來自需求的擴張,週期則主要來自供給的脈衝式擴張。

如何理解這句話?

半導體的製造環節,投資規模巨大,一個項目從立項、工程建設、試產、良率爬升、滿產,週期可以達到2-4年;

通常下游需求旺盛、價格高漲的時候,就會引來新進入競爭者的大量項目立項,一旦項目紛紛投產,勢必就會導致產能的過剩,形成價格暴跌。

這又會導致部分實力弱小的競爭者退出,加上下游需求的成長,價格進入新一輪的上升週期。這就形成了半導體行業的週期規律。

不過,這一輪的下行週期跟我國半導體行業的投資浪潮關係不大。因為2019年上半年,長江存儲、合肥長鑫等幾個本土大廠都還沒開始量產呢。

主要原因是,經過幾年的技術進步,三星、SK海力士、美光三巨頭的主流工藝良率在不斷提升,而且此前擴建的工廠也在陸續投產,供應量年增長20%左右,而智能手機市場飽和,需求停滯。

一增一減之間,供需失衡,新的週期就降臨了。

不過,這只是下游的產業鏈情況,而對於上游的設計、設備等環節來說,目前煩惱還不存在。畢竟,已經開建的項目,開弓沒有回頭箭,該採購的設備還是要採購的;而等到本土產能在2020年後量產,隨著5G、無人駕駛等新一輪科技革命的到來,需求爆發,週期將再次向上。

再說第二點,政策補貼的擾動。

政策什麼時點退出不好說,不過通常和該產業的成熟度。

而半導體行業,要獲得類似的地位,顯然還有很長的路要走,因此這方面的風險暫時也不用擔心。

總體而言,半導體行業未來的機會遠大於風險,是我國高端製造升級的主要方向之一。

- END -

本文轉載自中君臨 《半導體投資的核心機會和風險是什麼?》,僅供分享交流學習之用。


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