從參與者到挑戰(zhàn)者，中國半導體產(chǎn)業(yè)能否突出重圍？

在2023年12月，市場研究機構(gòu)Yole Group組織了一場網(wǎng)絡研討會，對中國半導體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展進行了深入的探討。

Yole的分析師認為，在過去的幾十年里，中國半導體行業(yè)經(jīng)歷了巨大的轉(zhuǎn)變，即便是在外部的打壓之下，也已經(jīng)成功從一個新生的參與者發(fā)展成為全球舞臺上強大的挑戰(zhàn)者。這一歷程可歸因于幾個關鍵因素，包括：先進制程節(jié)點制造的進步、不斷擴大的存儲市場、碳化硅 (SiC)競賽以及對先進封裝和制造設備的戰(zhàn)略投資。

芯智訊通過對該研討會的內(nèi)容進行搜集、整理和補充后分享如下：

一、中國半導體產(chǎn)業(yè)的全球地位

首先，從2022年全球半導體器件行業(yè)收入（5730億美元）來看，中國大陸的半導體器件廠商的收入在全球的占比僅為6%，如果將收入減去外購材料和組件的成本，僅看中國大陸廠商所帶來的附加值，占比僅只有4%。

從2022年全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)占比來看：

在晶圓代工領域，中國大陸的市場份額為9%，中國臺灣占據(jù)了高達68%的份額，美國占比則為8%；

在半導體設備領域，中國大陸的市場份額僅2%，美國占據(jù)了45%的份額，日本占比27%，歐盟占比21%；

在半導體封測代工領域，中國大陸的占比相對較高，達到了28%，中國臺灣占比56%，美國占比9%；

在硅晶圓領域：中國大陸的占比低于1%，日本占據(jù)了高達77%的市場份額，歐盟占比7%，美國占比也是忽略不計；

在EDA及半導體IP領域：美國和歐盟分別占據(jù)了67%和13%的份額，其他國家和地區(qū)則被歸入了Other。

二、電動汽車產(chǎn)業(yè)助推國產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展

近年來，中國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展突飛猛進，目前有超過20%的汽車都是基于純電動平臺生產(chǎn)。這也帶動了對于國產(chǎn)功率半導體器件的需求，推動了電動汽車急需的基于第三代半導體——碳化硅（SiC）的功率器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

根據(jù)Yelo的數(shù)據(jù)顯示，2023年全球SiC功率器件的市場規(guī)模將達到18億美元，相比2022年的11億美元大幅增長了62%。2022年全球SiC晶圓的出貨量超過了57萬片約當6英寸晶圓。

從市場競爭格局來看，SiC器件市場主要由領先的IDM控制，在2022年全球的SiC功率器件市場，前六名廠商占據(jù)了86%的份額。他們正在全球范圍內(nèi)增加重要的能力，以確保未來幾年的領導地位。其中，意法半導體占據(jù)了32%的市場份額，英飛凌占據(jù)了17%的市場份額，Wolfspeed市場份額為14%。

需要指出的是，意法半導體和英飛凌的市場份額相比2021年都出現(xiàn)了下滑，這背后則是中國SiC功率器件廠商份額的快速增長。

在過去的兩年里，以中國廠商為代表的很多新進入者在SiC器件市場上獲得了不少的份額（包括SK siltron css和中國制造商天科合達和山東天岳，合計拿到了5%的市場份額），預計在2023/24年產(chǎn)能釋放后，這一份額還會繼續(xù)增長。

比如，在碳化硅材料領域，中國有天科合達（TankeBlue）、山東天岳（SICC）、爍科晶體等；在器件設計及制造領域，有三安集團、士蘭微、比亞迪半導體、國家電網(wǎng)、中車時代電氣等。在下游的應用端，國產(chǎn)的電動汽車廠商則是一大主力。

Yelo表示，中國企業(yè)在 SiC 晶圓層面的市場份額正在增加，未來五年計劃增加大量產(chǎn)能，目標是到 2027 年占總產(chǎn)能的 40% 以上。

為了實現(xiàn)這一目標，近兩年來，中國大陸廠商對?SiC 的投資超過了15億美元，這將有助于在中國建立一個SiC端到端的國內(nèi)供應鏈。

Yelo認為，如果SiC產(chǎn)能不再是問題，那么成本、質(zhì)量和穩(wěn)定的供應是贏得競爭的關鍵。在2020-2021年之前，溝槽結(jié)構(gòu)器件表現(xiàn)出最好的FoM，但在這之后，最新的平面技術也開始能夠與溝槽器件競爭。比如中國大陸的瞻芯電子和中國臺灣的安邦半導體的SiC器件都有不錯的表現(xiàn)。

在SiC模塊方面，中國的比亞迪和斯達半導體也是重要的玩家。

三、計算芯片市場：借助應用端加速發(fā)展

隨著PC、智能手機、服務器以及汽車ADAS/AD市場對于計算力需求的不斷提升，計算級芯片市場也正在快速增長。

根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)顯示，2022年的全球計算芯片市場規(guī)模為1780億美元，預計到2028年將進一步增長到2750億美元。其中，電信和供應領域的計算芯片年復合增長率將達19%，而汽車領域的年復合增長率也高達10%。

從計算芯片的類型來看，APU市場的年復合增長率僅1%；CPU市場年復合增長率為7%；GPU市場的年復合增長率為16%；DPU市場的年復合增長率高達53%；AI ASIC市場的年復合增長率為38%；SoC FPGA市場的年復合增長率為12%；MCU市場的年復合增長率為5%。

Yole表示，先進的計算芯片正在通過先進的制程工藝節(jié)點提供令人難以置信的性能，以華為為代表的中國大陸廠商仍希望留在這一關鍵市場（比如華為Mate 60系列所搭載的麒麟芯片的回歸）。在未來接近1800億美元的計算芯片市場中，無論是消費、汽車還是數(shù)據(jù)中心市場，中國廠商都在大力投資，以減少對外國半導體技術的依賴。

比如在汽車芯片市場，在APU方面，中國大陸廠商有海思、全志科技、瑞芯微、芯馳、芯擎、地平線等；在ADAS/AD方面，中國大陸廠商有海思；在ADAS VPU方面，中國大陸廠商有地平線、黑芝麻智能科技，在Hybrid MCU方面，中國大陸廠商有比亞迪。

從ADAS處理器的算力方面來看，英偉達居于前列，可以支持L5級別的自動駕駛。海思也是緊隨其后，可以支持L4及以上的自動駕駛。

Yole認為，在中國政府激勵政策的推動下，中國的計算生態(tài)系統(tǒng)在所有技術和市場上都在強勁發(fā)展。在不斷增長的國內(nèi)市場的推動下，汽車處理器市場尤其充滿活力。在消費和汽車行業(yè)，國內(nèi)供應鏈也正在崛起。更先進的國產(chǎn)處理器現(xiàn)也在被用于汽車。

雖然，先進制程發(fā)展受到了一定的外部阻力，但是麒麟芯片的成功回歸的也反應了中國芯片制造業(yè)仍在先進制程上艱難前進。此外，先進封裝及Chiplet也是繼續(xù)推動計算芯片性能繼續(xù)提升的新的途徑。

四、存儲芯片產(chǎn)業(yè)：需要另辟蹊徑

存儲芯片是全球半導體器件產(chǎn)業(yè)當中的一個重要品類，其占據(jù)了2022年全球半導體器件銷售額的23%，達到了1440億美元。

受2023年全球存儲芯片市場需求下滑影響，Yole預計，2023年全球存儲芯片市場銷售額將同比下滑39%，不過隨著市場需求的回暖，2024年存儲芯片市場銷售額將有望實現(xiàn)60%的增長。

從應用領域來看，Yole預計，2022年-2028年，面向PC市場的存儲芯片的銷售額年復合增長率為-6%，智能手機領域的存儲芯片銷售額年復合增長率為-7%，其他消費電子領域存儲芯片銷售額年復合增長率為-8%。僅數(shù)據(jù)中心和汽車領域的存儲芯片銷售額將分別保持9%和17%的年復合增長率。

從中國大陸市場來看，2023年，中國大陸市場的NAND銷售額約占全球市場的32%，僅次于美國市場的44%；中國大陸市場DRAM的銷售額約占全球市場的37%，高于美國市場的32%。

Yelo表示，對于所有的存儲芯片供應商來說，中國市場都是及其關鍵的一個市場。在2022年的中國大陸DRAM市場，三星、SK海力士、美光是前三大供應商，中國大陸市場分別占據(jù)了他們?nèi)駾RAM銷售額的31%、36%和19%。同樣，在2022年的中國大陸的NAND市場，三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)和美光是前四大NAND供應商，中國大陸市場分別占據(jù)他們?nèi)騈AND銷售額的31%、37%和24%。

中國大陸的本土NAND廠商YMTC和DRAM廠商CXMT雖然在數(shù)年前就已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)，并且產(chǎn)能和銷售額也在快速增長。但是受限于美國2022年10月出臺的限制政策，使得他們目前產(chǎn)能擴張受限。

Yelo認為，雖然美國的限制減緩了中國廠商的執(zhí)行路線圖的步伐，但是并不會阻止中國成為領先存儲市場的玩家的雄心。未來幾年，中國企業(yè)將更加關注用于存儲器邏輯集成的先進封裝（邏輯芯片和 DRAM 芯片通過銅對銅混合鍵合接合在一起，以增加芯片帶寬）、替代/補充傳統(tǒng)光刻收縮的存儲器縮放方法（例如3D DRAM）。利用這些More than Moore解決方案，中國將能夠在各個領域保持技術領先地位，其中包括人工智能計算的關鍵領域。

五、半導體封測產(chǎn)業(yè)：先進封裝領域仍需努力

正如文章開頭我們所提到的，在半導體封測代工領域，中國大陸的占比相對較高，達到了28%。從Yelo公布的2022年前三十大半導體封測廠商的排名來看，中國長電科技排名第五、通富微電排名第七、華天科技排名第九。此外，海太半導體、盛合晶微、沛頓科技、甬矽電子也在榜單之上。

此外，華潤微微電子、頎中科技、宏茂微也是僅次于上述7家廠商的中國半導體封測供應商。

從中國大陸市場格局來看，排名前三的封測廠商——長電科技、通富微電和華天在大中國大陸的市場份額約為80%。

從技術布局來看，中國大陸的封測廠商大多專注于中低端封裝平臺，在高端封裝技術方面，僅有晶方科技、長電科技、通富微電、奕斯偉有所布局。

Yelo分析師認為，中國大陸封測廠商與全球封測廠商兼容，隨著中國廠商繼續(xù)加大研發(fā)和產(chǎn)能擴張上的投入，他們將擁有更先進的封裝能力，并致力于繼續(xù)加強全球地位。

六、半導體設備產(chǎn)業(yè)：任重道遠

Yelo分析師還探討了關于中國WFE（晶圓制造設備）廠商能否支持國產(chǎn)芯片制造的話題，并圍繞當前中國大陸半導體器件的需求、中國大陸芯片制造商的產(chǎn)能與他們在WFE的投資、中國大陸WFE廠商現(xiàn)有生產(chǎn)技術能力進行了分析。

首先，中國大陸作為全球最大的半導體消費市場，占據(jù)了2022年全球半導體銷售額的32%，對半導體芯片有很大的需求。但是中國國內(nèi)半導體芯片產(chǎn)量遠低于芯片的消費量。根據(jù)Yelo的數(shù)據(jù)顯示，雖然近年來中國大陸市場的芯片銷售額保持增長態(tài)勢，但是只有不到14%是在中國大陸制造的。顯然，對于中國大陸來說，建立和提升自己的半導體制造能力很重要。

從Yelo的數(shù)據(jù)來看，2023年三季度中國大陸市場的晶圓廠制造設備的銷售金額環(huán)比增長了40%。其中，大部分的晶圓廠制造設備都是進口的。比如在2022年的中國晶圓廠制造設備市場，雖然中國大陸設備廠商的銷售額同比大漲了89%，但是在整個國內(nèi)市場的銷售額（230億美元）當中的占比僅僅只有11%。

雖然近年來國產(chǎn)半導體設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是非常的迅猛，北方華創(chuàng)、中微公司、華海清科、拓荊科技、屹唐半導體、盛美上海、中科飛測、上海精測等一大批國產(chǎn)設備廠商迅速壯大，但是與應用材料、東京電子、泛林集團、ASML、科磊等國際半導體設備大廠相比，國產(chǎn)半導體廠商廠商仍然存在不小的差距。特別是在先進制程所需的離子注入、光刻、計量與檢測、晶片鍵合設備等方面。

從營收規(guī)模來看，前十大中國半導體設備廠商當中，僅北方華創(chuàng)和中微公司的營收達到了5億美元以上。其他廠商的營收規(guī)模都相對較小。

即便是頭部的北方華創(chuàng)和中微公司，其營收規(guī)模也遠低于國際頭部的半導體設備廠商。根據(jù)公告顯示，北方華創(chuàng)2023年的營收預計將在209.7億元至231億元之間，同比增長42.77%至57.27%；中微公司預計2023年營業(yè)收入約62.6億元，較2022年增加約15.2億元，同比增長約32.1%。相比之下，應用材料2023財年的營收則高達265.2億美元（約合人民幣1901.46億元）。

自202年10月以來，在美日荷相繼開始對華限制先進半導體設備出口的背景之下，對于中國本土設備廠商來說，既是機遇也是挑戰(zhàn)。就看國產(chǎn)設備商能否抓住機遇，實現(xiàn)替代。其中關鍵的挑戰(zhàn)在于，半導體制造是一個長鏈條，涉及非常多的設備，整體的制造水平取決于最薄弱的一環(huán)。

Yelo表示，截至2023年，盡管公共和私人投資在中國半導體設備領域快速增長，但國內(nèi)WFE供應商無法滿足所需的所有WFE技術。盡管如此，即使在2023年全球WFE市場低迷期間，國內(nèi)WFE供應商在能力和創(chuàng)收方面也有所增長?？傊袊箨慦FE將在技術推動和市場拉動的雙重推動下以可持續(xù)的方式增長。

編輯：芯智訊-浪客劍