
TMT行业专题:芯片国产化进入弯道提速
面对每年进口额持续高攀时而超过石油的集成电路产品,以及2013年爆出的“棱镜门”窃听丑闻,对于拥有电子产业和信息安全的自有知识产权已经站上了国家战略的高度。作为在发达国家发展非常成熟的半导体产业,我国面临在半导体高端领域设计和制造能力差距很大的情况,国内企业想要更上国际先进技术的步伐,单纯依靠独立研发和自主创新的路途会很漫长。
随着《国家集成电路产业发展推进纲要》的出台以及国家要以万亿资金撬动产业发展的决心,于2014年9月正式成立的国家集成电路产业投资基金在一年多来已经频频出手在半导体产业内进行了一系列投资。参与A股企业长电科技的收购案等;31亿港元参与中芯国际的配股;向紫光集团投资100亿元;已经投入近200亿元人民币,与此同时紫光集团在全球范围内的行业兼并收购动作也如火如荼,一系列举动展现出国家对于做大做强我国集成电路产业的信心和决心。

整个半导体集成电路产业链是由最上游的集成电路设计,到晶圆制造,以及下游的封装测试三大环节构成。在半导体行业发展早期,行业内几乎所有公司都是以整合组件制造商(IDM)的形式存在,即进行所有产业链生产环节的生产。然而随着对于生产设备投入的成本越发提高,以及各个环节对技术工艺及研发人员素质的不同要求,慢慢使行业向着专业化分工的模式发展,大部分IDM厂商,例如AMD,只留下集成电路设计业务,将晶圆制造业务外包给了晶圆代工厂,成为了众多的无晶圆厂企业之一。同时晶圆外包的逐渐兴起,使专门从事晶圆代工的企业逐渐精于制造流程的设计及良率的控制,为晶圆制造商逐渐构建起难于涉足的行业壁垒。而且从全球最大的芯片公司英特尔历年的外包比例中可以看出,晶圆制造商在行业中的地位正变得越加重要。

根据IC Insights的统计,2014年全球晶圆50%的产能由前5位晶圆厂贡献。通常情况下全球晶圆的主要产能来自于行业前15家厂商,可以占到将近80%的份额。而相较于收入分布,行业80%的营收由前5名厂商包揽,由此可见行业地位越显著的厂商在晶圆单价上有越强的价格控制能力。从Gartner的资料可见,台积电作为行业龙头,独享代工市场的半壁江山,于2013、2014年分别实现251亿及201亿美元的收入,年化增长25.2%,令其他厂商望尘莫及,这主要是受益于率先布局的20nm先进制程赢得了当时苹果iPhone 6/6 plus的A8芯片的大量订单,可见谁抱上苹果大腿谁就能过得滋润。
今年苹果的A9芯片60%-70%来自于三星的14nm制程,另外30%-40%来自于台积电的16nm制程,这为今年三星收入带来些许提振,然而由于三星14nm欠佳的表现以及台积电新推出的InFO封装技术或将为台积电赢回苹果A10的大份额订单。同时格罗方德在14nm上过低的良率将会影响到其明年的收入。而中芯国际在今年底实现的28nm工艺的量产,或将带来今后国产中低端智能机芯片国产化的趋势。虽然台积电行业老大地位暂时难以撼动,但先进制程的布局及中低端市场的份额竞争将在未来1-2年带来紧随台积电其后的四位参与者的地位重排。
遵循摩尔定律,每隔18至24个月集成电路芯片上所容纳的电路数量将翻一倍,处理器性能将提高一倍,以至于在制程技术上会带来每2至3年√2倍的缩小。这虽然可以为晶圆代工商带来日益高企的行业壁垒,但也带来了技术研发的难度和大额的资本投入。截止至2014年底全球范围制程技术最为先进的厂商集中在北美、韩国、日本及台湾地区,其40nm以上之先进制程比例分别达到47%、60%、49%及33%。制程技术的发展在最近3年内有较为明显的趋势,就全球各制程产能来看,28nm、已然成为较为成熟且需求最为旺盛的产品,同时16nm、14nm的产能也正在各大厂商中快速的建立。中芯国际于今年下半年28nm制程的开工量产,将改写中国晶圆厂没有先进制程的历史,连手国内优秀的集成电路设计厂商,相信能于2016年打入国内中低端智能机的芯片市场。

目前行业三雄在最先进制程10nm量产的进度上竞争异常激烈,今年二季度英特尔对于10nm制程的量产由原计划的2016年底推迟至了2017年下半年,同时台积电于今年年底预计其10nm制程将在2016年初试产,于2016年下半年量产,该开发路图和三星对于其10nm制程的量产时间表相当。国际巨头晶圆厂之间制程的比拼一定程度上受到目前集成电路国际产能饱和影响,根据IC Insights的统计,全球集成电路产业的增长速度正逐渐减缓到低于全球GDP的增长水平,表明全球来看,集成电路行业已步入成熟阶段。
然而与国际情况相背的是,中国市场对于芯片的需求将面临迅速地增长,成为全球半导体市场的主要增长点,这势必意味着中国将成为未来集成电路设计、生产及销售的区域中心。中国的集成电路产业在设计以及封测环节已经开始通过全球入股或并购,融合来自于优秀半导体公司的基因。而晶圆制造环节也已开始和高通、华为启动了14nm的研发工作。通过海外先进技术的引进进行合作创新,将大大缩短我国集成电路产业与海外同行之间差距,用先进的产能去迎合国内旺盛的需求,这对于国内唯一的高端制程晶圆制造商中芯国际无疑是长期的利好。
随着2月份恩智浦以118亿美元的代价收购飞思卡尔,早在去年年底就开始酝酿的全球半导体并购浪潮以第一个大浪打出了公众关注。紧随其后的包括Avago以370亿美元并购博通,英特尔花167亿美元买下Altera等一系列大小并购项目,无疑使今年成为近20年来半导体行业并购交易金额最多,涉及公司最大,交易项目数量高的一年。

从今年发生最大的三起并购案来看,半导体行业的并购无外乎瞄准两个方向:瞄准新市场的横向扩张;丰富产品线的纵向整合。英特尔对于Altera的并购就是瞄准大型云数据中心及物联网这一新市场的横向扩张,通过掌握Altera在FPGA领域的核心IP资源以此来增强在数据中心业务(服务器、存储芯片等)的核心竞争力。
而恩智浦和Avago瞄准的是纵向整合方向,Avago通过博通来强化移动设备、数据中心及物联网领域的竞争力,力图打造全球最大的消费性电子和商用市场通信芯片方案供货商。恩智浦收购同为车载芯片主要供货商的飞思卡尔意图明显,通过整合其擅长的传感器,集合自身在NFC上的优势,以及双方在混合信号、MCU和射频放大器的专长,意在打造汽车工业半导体行业中的霸主地位。
此番并购浪潮的原因主要来自于两方面。其一,受到PC和手机市场的日益饱和,同时新的电子消费市场还未形成时,导致上游半导体厂商的竞争越发白热化,故而产生出被淘汰或被并购的企业。其二,半导体产业发展以达到一定高度,高成本的投入使越来越少的公司能跟上先进技术的步伐,小厂商需要抱团取暖,大厂商则需要通过并购做大规模,保持在行业中的竞争力。纵观今年并购案所涉及的核心领域,主要聚焦于无线通信技术物联网方向,大数据计算中心云处理方向,包括了图像处理、能源管理等的汽车电子方向等。我们预计明年的并购浪潮还将持续,而以上几大方向将会催生出新的电子消费市场。
随着传感设备,图像捕捉,图像处理等各领域近年来在技术上的提升,以及电动汽车在能源管理上的需求,汽车电子化的程度正逐渐得到提升,根据IC Insights的预测,至2019年汽车电子市场将有较高的成长速度,其中亚太地区将为市场成长的中心达到每年13%增速,同时IDC也预测,今后在汽车中嵌入式微单元件的比例将大幅提升,全球市场规模之2020年将有67.4亿美元的规模,相较于2013年25.9亿美元,平均年复合增长率为14.6%。
虽然受到移动通讯的速度以及云端计算能力的限制,万物互联的时代还未完全到来,但近年来IoT在部分垂直行业中开始得到运用,混合信号的开发,近场支付的推广,传感器于MCU的融合技术都有较大的进步,也是众多设计厂商研发的重点。IC Insights给出的对于物联网在垂直行业中的市场预测可见,率先得到发展的将会集中在工业和汽车行业,两大行业在2020年对于集成电路产品的需求将从2013年的37%扩大49%,占到全球市场IoT半导体市场的近一半。同时整个全球物联网半导体市场的规模在未来三年内能达到31%平均年复合增长率。
相较于近年来产能得到爆炸式提升的12寸晶圆厂,全球8寸晶圆厂的产能并没有齐头并进,而是保持着较为平缓的趋势小步前进,主要原来来自于注重于生产效率的晶圆巨头们为了使每片晶圆的芯片产出数量更多,达到更好的经济效益而开始投资扩充12寸晶圆厂产能。然而8寸晶圆厂也拥有着自身的优势,较低的固定产的折旧带来了生产成本的优势。同时在某些特种应用,例如马达驱动器、电源管理芯片等设计中目前只由8寸晶圆的生产,这位8寸晶圆代工商带来了一定的行业壁垒。


伴随着碎片化智能硬件的物联网时代起步的当下,和汽车行业、传统工业对于能源管理、MCU等集成电路的需求,在特种领域芯片生产的能力将得到设计厂商们的重视,而中国实在承接以上新兴半导体生产需求将有足够竞争优势。另外来自于国内智能芯片卡,指纹识别模块等正在释放的大量需求,将为中国的8寸晶圆代工带来不小的收获。根据IBS的预测,中国的8寸晶圆厂生产规模将稳步上升,在代工行业中的占比将由2013年时的24.3%提升至2020年的37.9%。(第一上海金融)
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