半导体产业为何如此重要?
人类历史发展进入20世纪,信息革命的热浪伴随着计算机和智能手机的出现。虽然互联网时代对人们早已不足为奇,但是随着5G、区块链等信息技术的发展,未来很可能会出现互联网时代的加强版——大数据时代。而在大数据时代,算力便自然而然地成为了如同电力一样的,可以挖掘数据潜力、产生价值的生产力。从个人来看,运行手机软件,识别面部或指纹,运行电脑,运行智能汽车,甚至挖掘区块链数据都要用到算力;从企业来看,进行企业数据管理,进行平台数据建设,也都需要算力;对国家来说,智慧城市,智能汽车的管理,实现万物互联所需的数字经济和实体经济的结合,都需要用到巨量的算力。
大数据+算力+半导体芯片,已经无处不在
而这些算力,实际上都要依赖高性能、低功耗的半导体芯片来实现。
手机有手机芯片、指纹识别有指纹识别芯片、汽车有汽车芯片、小型计算机有小型计算机的芯片、大型计算机有大型计算机的芯片。可以说,半导体的需求曲线,是和当下信息技术发展的曲线相一致的。每个人都能感受到,高价格的手机、电脑、平板越来越渗透到年轻人特别是大学生的生活里去了,年轻人的学习、娱乐、社交都离不开这些设备。可以说,随着时间的推移,这些智能产品在人群中的渗透率(即普及率)会越来越高。可以说,如果你看好未来的智能产品(包括新能源汽车),看好大数据产业的发展,看好5G带来的产业升级,那么作为这些产业的基础的半导体产业,就更加值得被看好。
晶圆设计
说了这么多,来看看当下的半导体产业链以及相应的公司吧。
半导体产业链如果包括半导体产品的原料、加工等产业链,那么门类便过于庞杂,这里不再赘述。而主要讨论半导体产业链中最受瞩目的“集成电路”即芯片相关产业。集成电路(IC)的生产包括设计、晶圆制造、封测三个过程,由于其产业规模较大、技术含量极高,很少有公司能够三者兼顾(叫做IDM生产模式)。如果缺少工厂(即不制造),而只做芯片的设计和销售,其他环节都用外部资源,那么叫做Fabless(无工厂模式);如果只生产芯片,不设计和封测,而格局上游厂商的设计方案进行生产,叫做Foundry(代工厂模式);最后,还有只做封测的,可以叫做OSAT(封测厂)。
IC设计产业链
下面来介绍各个模式的优缺点和相应公司
IDM(集成化设备制造)模式IDM模式的特点是制造流程全覆盖,设计、制造、侧封三项合一。主要优势是:可以协同研究整个IC制造环节,便于科研、挖掘技术潜力,从而率先研究新的半导体技术,如FinFet技术(鳍式场效应晶体管,是一种新的互补式金氧半导体晶体管)。主要缺点是:由于产业链过大,导致管理、运营成本较大,通常资本回报率较低、且产能利用率较低。相关公司:三星、英特尔、德州仪器、士兰微(杭州的)。
Foundry(代工厂)模式Foundry模式的特点是只负责生产晶圆,从而可以服务于多家设计公司。主要优点是:产业稳定,不需要面对设计过程中的市场调研不准、设计缺陷等问题。主要缺点是:由于制作工艺技术含量高,需要的投资规模较大,且生产运作费用较高。作为高科技含量产业,需要持续投入研发资金,否则一旦落后追赶难度较大。相关公司:台积电、格罗方德(Gloubal Foundry)、中芯国际、联华。
Fabless(无工厂)模式Fabless模式特点是只做芯片设计和销售。主要优点是:需要的投资规模小,创业难度小且运行费用低,利于企业转型。主要缺点是:由于缺少制造模块,设计过程较为粗糙,难以完成指标严苛的设计。且由于设计模块需要满足市场、制造、测封多方面的要求,所以风险较大。相关公司:AMD、联发科(MTK)、海思、博通(Broadcom)、高通(Qualcomm)。
OSAT(测封厂)OSAT的特点是指提供封测服务。主要优点是:不像代工厂那样要求较大的投资规模和运行费用;且不承担设计过程的市场风险。主要缺点是:收益率较低,且科技含量低,竞争对手容易赶上。相关公司:通富微电、长电科技、日月光。
上面就是半导体产业链里涉及IC生产的产业具体情况了,这一领域我国具有较大的发展潜力。并且由于外国技术封锁,我国对该产业的资助也较大。而最近几年,全球对于芯片的需求都是大于供给的,一芯难求。总体来看,该产业前景无限。#中国产业名片#