中芯國際進入實體名單後,完全基於美系設備的7nm其現實意義遠小於基於國產設備的成熟工藝,晶圓代工廠並不是半導體的最底層技術,只是芯片設備、材料、工藝的集成商。中國半導體的主要矛盾已經從缺少先進工藝調教,轉移到缺少國產半導體設備、材料。
中國缺少14/7/5nm先進工藝,但是中國同樣也缺少13um/90/65/55nm成熟工藝,韋爾豪威的CIS芯片(55/45nm)、兆易創新的NOR(55/45nm)、匯頂的指紋識別(55nm)、卓勝微/思瑞浦/聖邦的模擬芯片(90nm上下)都需要成熟工藝產能。從目前產業看,中國能實現光伏、LED、LCD面板的全面國產替代,成熟製程芯片也能依靠國產設備、材料、工藝進行生產。
美系藉助根技術優勢將繼續打擊他國並把持高端製程、先進工藝的芯片製造,並且這種局面短期不會發生扭轉。我們預計,低緯度國產替代進程將持續下去,中國將從下而上把持泛半導體技術。在根技術,如設備、材料領域得到長足進步前,先做好成熟工藝回爐再造,再逐步向上攻克先進工藝壁壘,螺旋發展。
迴歸基於國產設備的成熟工藝再造,是中國半導體當下最現實的任務,完全基於美系設備的7nm其現實意義遠小於基於國產技術的55nm晶圓廠。服務好國內這些成熟工藝的fabless,其現實意義也大於客戶基礎小的多的FinFET工藝。
全球科技格局將重新洗牌,呈現逆全球化的返祖狀態。即使強如美國也只參與了半導體產業的小部分環節,中、歐、日、美、韓、中國臺灣,各自佔據了產業鏈不可或缺的部分。
半導體是一個充分全球化分工的行業,沒有哪個國家能單獨實現全部內循環,所以半導體行業沒有所謂的全鏈路國產化,而在部分關鍵領域實現去美化、去A化的基礎就是聯合歐洲、日本的設備和材料以及韓國、中國臺灣省的製造。
而美國以高端製造業爲根基,向下補全短板。第三象限指的是日本(材料)、韓國(存儲)、歐洲(設備)、中國臺灣省(代工),依靠在細分行業的領先優勢,獨立在中國、美國內循環外,成爲全球硬科技市場外循環的中間介質。
依據自身發展的資源稟賦以及要素分佈,將全球硬科技分成三大象限:
第一象限:以美國爲主導;
第二象限:以中國大陸爲主導;
第三象限:以韓國,日本,中國臺灣省,歐洲爲主導(中間介質)。
受到外部環境壓力,中國的本土Fabless、Fab都面臨上遊供應鏈危機,但中國自主發展的道路不會因爲外部打壓而改變。隨着內循環政策提出,未來中國以成熟Fab爲根基,跟第三象限進行外循環。
1、成熟工藝=內循環爲主+外循環爲輔
2、先進工藝=外循環爲主+內循環爲輔
基於全球產業客觀規律,我們認爲中美在以下環節的科技外循環仍將繼續:
1、設備:與歐洲、日本這些「中間介質」進行設備外循環,但是要在美系的ETCH、PVD、CVD、CLEAN、CMP、ANNEAL等領域進行國產設備內循環(北方華創、屹唐、盛美、華海、萬業、中微、至純、精測等);
我們將設備公司分爲:生態級、平臺級、產品級三類。平臺化是全球半導體巨頭的必經之路,全球半導體設備的大部分份額都被少數幾家(應用材料、LAM、TEL等)把持。
通過分析巨頭的成長之路,我們總結出半導體設備的兩大必然趨勢:
1)產品的平臺化:前道工藝設備全覆蓋(除光刻、量測設備外);
2)泛半導體領域全覆蓋:泛半導體技術的同源性導致了產品矩陣必須要擴充到LCD、LED、第三代半導體等多重領域。
基於以上分析,我們將未來國產半導體設備市場的格局定義爲:「一超四霸多強」:
1)平臺級:北方華創(刻蝕機、PVD、清洗機、CVD、ALD、氧化、退火、MFC);
2)準平臺級:屹唐半導體、盛美半導體;
3)單產品級:瀋陽拓荊、上微、中微、萬業企業、華海清科、中科飛測、中科信、華峯測控、精測電子、至純科技。他們共同構成了整個中國半導體的底層生態。
2、材料:與日本、歐洲這些「中間介質」進行材料外循環(大硅片、光刻膠等),在各種大硅片、電子氣體、電子化學品、濺射靶材等領域進行國產材料內循環(中環、滬硅、立昂、雅克、晶瑞、江豐電子等);
3、IP/EDA:與美國的(ARM、Synopsys、Cadence等)進行軟件生態外循環,但是國內也在各種新場景、新應用的EDA和IP領域進行內循環(華大九天、芯願景、廣立微、芯禾科技、芯原股份);
4、Fab/IDM:與韓國的存儲芯片、中國臺灣省的晶圓代工進行外循環,在國內依靠自建成熟工藝的晶圓廠和IDM繼續內循環(中芯、華虹、長存、長鑫、華潤微、士蘭微、捷捷、揚傑、格科微、集創)。
所以未來中國將維持最低內循環在成熟工藝進行底層根技術(設備、材料、EDA/IP )的自主創新,回顧中國泛半導體發展之路,未來數年,我們認爲中國半導體將在儘可能內循環的基礎上依賴外循環,實現雙循環體系。
中芯國際承擔着三種任務:
1、先進工藝的研發和突破,比如FinFET 14/7nm;
2、存量產能的運營和生產,主要是中芯北京、上海和天津、深圳各個廠區;
3、新增產能的擴張,基於已有量產工藝技術的產能擴張,主要是成熟工藝。
由於種種原因,本應該放在第一優先級的成熟新產能擴張未能得到充分執行。中芯國際北京合資線幾經挫折終於在2020年末正式資金到位,但此時全球已經爆發了以8寸和12寸成熟工藝爲主的產能危機。
中國龐大Fabless行業面對全球晶圓廠代工產能的緊張,本土並沒有強力的產能後備軍,根據中芯國際招股說明書以及IC insight數據,中芯國際的摺合8寸片月產能約爲40萬片,遠低於臺積電約270萬片的月產能,而根據華虹官網數據,國內排名第二的華虹半導體月產能僅有22萬片。
未來中芯國際的三大任務中,通過擴產滿足國產Fabless需求並提供安全可控的代工服務爲第一要務,維護存量產能正常運營爲第二要務,至於在先進工藝的突破,這不是公司個體所能及,而是要通盤聯合國內半導體設備、材料、IP/EDA廠商一起合作,共同突破的系統性工程。
所以蔣尚義的迴歸和中芯國際大幅上修成熟工藝Capex,符合這個產業大趨勢,是中芯國際面對全新國際形式和條件約束(美國設備的制裁)的正確且必然的選擇。
1、產能爲王:產能成爲這個時期最確定的機會,晶圓廠成爲所有下遊創新的底盤。
2、設備先行:漲價的背後是缺貨,缺貨的背後是擴產大潮將至,設備將迎來一輪強勁增長。
3、產能本土:與以往基於全球化背景下的產能擴產週期不同,此次產能擴充將會在國產化和去A化的大框架下運行。
1、晶圓廠製造的機會:中芯國際、華潤微、長電科技、聞泰科技、華虹半導體、士蘭微、捷捷微電、揚傑、深科技、晶方科技、通富、華天、TCL、京東方、三安集成;
2、設備擴產的機會:北方華創、屹唐半導體、盛美半導體、萬業、華峯測控、長川、至純、大族、華海、中微、精測、晶盛;
3、材料本土化的機會:中環股份、滬硅產業、立昂微、江豐電子、雅克科技、晶瑞股份、杉杉、三利譜、安集科技、神工股份。