全球半導(dǎo)體現(xiàn)況與展望

今年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)受到中美間的貿(mào)易戰(zhàn)、科技禁令等影響，造成中國(guó)及美國(guó)的消費(fèi)者成本增加，導(dǎo)致汽車、消費(fèi)性電子等產(chǎn)品需求下滑，加上新iPhone 缺乏創(chuàng)新，民眾換機(jī)意愿減少，連帶影響其它廠牌手機(jī)銷售數(shù)量。由于手機(jī)是在消費(fèi)性電子中銷售量最高的，一旦它的銷售數(shù)量開始停滯，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都將重感冒。 至于這波半導(dǎo)體的修正會(huì)有多久呢?市場(chǎng)估計(jì)有機(jī)會(huì)在2019 年下半年，就能看到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇的喜訊。 因主要在于目前整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)財(cái)務(wù)杠桿合理，同時(shí)資本支出也維持一定水準(zhǔn)，而全球半導(dǎo)體產(chǎn)能利用率在最差的狀況仍高于65%，與2008 年～2009 年金融海嘯初期的30%～35 % 相比，現(xiàn)在半導(dǎo)體情況較為健康。同時(shí)AI、5G、高速運(yùn)算、車用電子、折疊手機(jī)等新科技開發(fā)正如火如荼的進(jìn)行，只要未來(lái)數(shù)月，中美貿(mào)易戰(zhàn)趨緩，市場(chǎng)信心回復(fù)，2019 下半年半導(dǎo)體市場(chǎng)全面復(fù)蘇值得期待。

中國(guó)半導(dǎo)體核心技術(shù)差距大

中國(guó)每年生產(chǎn)逾15 億支手機(jī)、3.5 億臺(tái)PC，以及數(shù)億臺(tái)各類家電，論數(shù)量排名都是世界第一，加上中國(guó)對(duì)于智慧型手機(jī)、平板電腦、消費(fèi)性電子、汽車電子、區(qū)塊鏈、智慧監(jiān)控、AI 等均有強(qiáng)大的需求，配合政府政策支持，這些因素成為推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)大動(dòng)力。 根據(jù)國(guó)金證券研究所預(yù)估2018 年中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)上看人民幣1.46 兆元，約占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的一半，并預(yù)估到2025 年時(shí)全球市場(chǎng)比重將升至56%。 中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，但晶圓代工，記憶體、半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)及銷售規(guī)模仍低，只占全球市場(chǎng)不到15% 的比重，且只能滿足中國(guó)市場(chǎng)需求不到三分之一。以目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看要在未來(lái)十年內(nèi)達(dá)到全面自主生產(chǎn)，可說(shuō)是難上加難。 同時(shí)美國(guó)也擔(dān)心中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展將嚴(yán)重威脅到未來(lái)國(guó)家安全。美國(guó)總統(tǒng)川普正透過(guò)貿(mào)易戰(zhàn)進(jìn)行半導(dǎo)體技術(shù)的禁止授權(quán)，及半導(dǎo)體產(chǎn)品、設(shè)備，及原料的禁售策略，更讓中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展的路途崎嶇難行。

中國(guó)IC 設(shè)計(jì)仍不敵國(guó)際大廠

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，IC 設(shè)計(jì)是中國(guó)最欣欣向榮的產(chǎn)業(yè)，主要受惠于物聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)，和AI 等應(yīng)用遍地開花的影響。而中國(guó)無(wú)晶圓設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)預(yù)估在未來(lái)七年的復(fù)合成長(zhǎng)率將達(dá)到16%，不但高于晶圓代工的10-12%，更是是全球無(wú)晶圓設(shè)計(jì)市場(chǎng)成長(zhǎng)率的二倍。同時(shí)，中國(guó)無(wú)晶圓設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)自給率將從2018 年的36%，提升到2025 年的50%;至于全球的市占率也將從2018 年的19%，提升到2025 年的32%。 中國(guó)IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)雖然技術(shù)水準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模都有所提升，但與國(guó)外半導(dǎo)體大廠相比，整體差距仍大，尤其在關(guān)鍵基礎(chǔ)矽智財(cái)研發(fā)積累不足，導(dǎo)致在核心基礎(chǔ)技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)上容易受制于人。 中國(guó)的IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)大部分規(guī)模較小，但是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中卻需要投入大量研發(fā)和設(shè)計(jì)成本，以International Business Strategies 的數(shù)據(jù)來(lái)看，從14/16 納米前進(jìn)到5 納米，設(shè)計(jì)成本將增加接近三倍。 而且前期研發(fā)投入大量人才財(cái)力，因此一般銷售規(guī)模要達(dá)到上百萬(wàn)顆，才能確保獲利。目前中國(guó)IC 設(shè)計(jì)的問(wèn)題在于公司數(shù)量過(guò)多，高達(dá)1500 家。此將導(dǎo)致研發(fā)資源分散，因此中國(guó)政府應(yīng)該帶頭整并，將資源集中，增加與國(guó)際大廠抗衡的實(shí)力。 至于2019-2020 年中國(guó)IC 設(shè)計(jì)的關(guān)注焦點(diǎn)，首推AI 領(lǐng)域，相關(guān)的設(shè)計(jì)公司如寒武紀(jì)、地平線、比特大陸將會(huì)持續(xù)受到政府及民間資金的關(guān)注，并且讓這些具有核心技術(shù)、市占率高，同時(shí)屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，或戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的公司，在達(dá)到一定條件之下于科創(chuàng)板上市。 第二個(gè)焦點(diǎn)則是放在光學(xué)螢?zāi)恢讣y辨識(shí)技術(shù)。因應(yīng)全螢?zāi)恍枨?，加?D感測(cè)解鎖功能尚未成熟，因此2019年有機(jī)會(huì)是光學(xué)螢?zāi)恢讣y解鎖爆發(fā)的一年。而匯頂、Synaptics、思立微、神盾、敦泰等均是光學(xué)螢?zāi)恢讣y解鎖的主要供應(yīng)商。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)預(yù)估，2018年全年光學(xué)指紋辨識(shí)芯片出貨量約為3000萬(wàn)～4000萬(wàn)顆，以14億支手機(jī)計(jì)算，滲透率不足2%;預(yù)計(jì)2019年滲透率可望達(dá)到10%，即1億～1.5億顆;2020年則滲透率可望超過(guò)25%，約3.6億顆。 最后則是物聯(lián)網(wǎng)急速帶動(dòng)微控制器(MCU) 的成長(zhǎng)。今年MCU 的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到186 億美金，年增11%;出貨量則達(dá)306 億顆，年增18%，預(yù)期可在未來(lái)五年內(nèi)出貨量的復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)11.1%，市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增長(zhǎng)率則達(dá)7.2%。 以MCU 的應(yīng)用來(lái)看，汽車目前約占整體應(yīng)用30%，市場(chǎng)規(guī)模相當(dāng)于60 億美元，成長(zhǎng)速度是所有領(lǐng)域最快的，預(yù)計(jì)未來(lái)5 年年復(fù)合成長(zhǎng)率可達(dá)10%。工業(yè)領(lǐng)域是MCU 第二大應(yīng)用領(lǐng)域，約占整體規(guī)模25% 左右，未來(lái)MCU 在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用主要受益于工業(yè)自動(dòng)化+ 互聯(lián)網(wǎng)。 目前MCU 市場(chǎng)主要為國(guó)際廠商的天下，前七家廠商市占率超過(guò)70%，其中NXP、瑞薩等公司主要應(yīng)用范圍均涉及高階汽車領(lǐng)域。隨著車用電子應(yīng)用越來(lái)越廣，因此車規(guī)芯片的可靠程度是各大車廠極為重視的，主要這涉及到人身安全，所以中國(guó)廠要在此領(lǐng)域和NXP、瑞薩等企業(yè)搶訂單，短期仍不容易。

晶圓代工發(fā)展困難重重

至于中國(guó)在晶圓代工的發(fā)展方面，根據(jù)國(guó)金證券的預(yù)估，中國(guó)晶圓代工產(chǎn)業(yè)在全球的市占率將從2018 年的10%，上升至2025 年的14%。而中國(guó)晶圓代工龍頭中芯國(guó)際，將可望吃下中國(guó)50% 以上晶圓代工的比重。 中芯在挖角前臺(tái)積電研發(fā)處長(zhǎng)梁孟松后，雖然在14 和7 納米研發(fā)能量和量產(chǎn)突飛猛進(jìn)，不過(guò)，受制于專利權(quán)的壁壘，中芯只能追進(jìn)，卻無(wú)法超車。即使外界預(yù)估到2020 年中芯開始量產(chǎn)14 納米，將可與臺(tái)積電的差距接近至4 年，但2020 年臺(tái)積電14 納米大部分機(jī)臺(tái)已折舊完畢，預(yù)估其銷售成本可下滑50 %，如果反映在客戶價(jià)格上，中芯勢(shì)必要壓低銷售價(jià)格來(lái)取得14 納米的市占率，以中芯的財(cái)務(wù)情況來(lái)說(shuō)，主業(yè)虧損幅度擴(kuò)大是可以預(yù)期的。 可以想見(jiàn)中國(guó)晶圓代工這產(chǎn)業(yè)，雖然肩負(fù)中國(guó)國(guó)家政策發(fā)展的使命，但要與國(guó)際大廠競(jìng)爭(zhēng)，不光是技術(shù)上差距甚大，再加上折舊成本的優(yōu)勢(shì)，都讓中國(guó)晶圓廠不易跨過(guò)這道護(hù)城河。

國(guó)際壟斷的記憶體市場(chǎng)，中國(guó)先求一席之地

一般的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分工已成為趨勢(shì)，即分為IC 設(shè)計(jì)，晶圓代工廠和封測(cè)廠三個(gè)大環(huán)節(jié)，但是在記憶體領(lǐng)域，IC 設(shè)計(jì)和晶圓制造整合的IDM(Integrated Device Manufacturer)模式還是主要的運(yùn)作模式，也因此記憶體市場(chǎng)很顯明呈現(xiàn)寡頭壟斷格局，由三星，海力士，東芝，Western Digital 和美光合占了產(chǎn)業(yè)逾90% 的比重。 即使記憶體產(chǎn)業(yè)已被壟斷，但中國(guó)仍有長(zhǎng)江存儲(chǔ)、合肥長(zhǎng)鑫/ 睿力集成等數(shù)家中國(guó)記憶體制造商。根據(jù)SEMI 全球半導(dǎo)體產(chǎn)能預(yù)測(cè)，未來(lái)三年在中國(guó)記憶體DRAM 廠的晶圓產(chǎn)能擴(kuò)充計(jì)畫將高達(dá)33% 的復(fù)合增長(zhǎng)率，而快閃記憶體NAND 廠則有27% 復(fù)合增長(zhǎng)率?？梢?jiàn)這些廠商憑借著中國(guó)政府政策，與中國(guó)廣大市場(chǎng)需求等優(yōu)勢(shì)，力求在記憶體市場(chǎng)中站穩(wěn)腳步。

圖: 國(guó)金證券。2017 全球快閃記憶體市占率

圖: 國(guó)金證券。2017 全球DRAM 市占率

封測(cè)跟得上國(guó)際腳步，價(jià)格戰(zhàn)成隱憂

隨著電子產(chǎn)品進(jìn)一步朝向小型化與多功能的發(fā)展，芯片尺寸越來(lái)越小，芯片種類越來(lái)越多，其中輸出入腳數(shù)大幅增加，使得3D 封裝、矽穿孔(TSV)、扇形封裝(FO WLP/PLP)、微間距焊線技術(shù)，以及系統(tǒng)封裝(Sip) 等技術(shù)的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇。

全球半導(dǎo)體封裝正朝向上述提及的技術(shù)邁進(jìn)，但僅少數(shù)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)如臺(tái)積電、日月光、安靠、江蘇長(zhǎng)電等有量產(chǎn)能力。目前多家在中國(guó)投資的國(guó)際半導(dǎo)體大廠將其封測(cè)業(yè)務(wù)外包給中國(guó)封測(cè)廠，因此預(yù)估中國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)未來(lái)7 年的復(fù)合成長(zhǎng)率為12%，為全球封測(cè)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)率的二倍。同時(shí)，中國(guó)封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)自給率將從大約2018 年的42%，提升到2025 年的52%;全球市占率，也將從2018 年的22%，提升到2025 年的32%。

相對(duì)于IC 設(shè)計(jì)、晶圓代工、記憶體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在封測(cè)領(lǐng)域不至于落后國(guó)際大廠。中國(guó)的長(zhǎng)電科技與通富微電，和日月光與Amkor 等國(guó)際大廠在封測(cè)技術(shù)和系統(tǒng)封裝技術(shù)差距不大，但受到中國(guó)及海外各廠彼此價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)影響，可以想見(jiàn)最終仍免不了走上價(jià)格戰(zhàn)一途。

此外中國(guó)晶圓代工龍頭中芯國(guó)際在財(cái)務(wù)狀況惡化的情況下，是不是會(huì)影響其擴(kuò)廠，也是需要留意的。未來(lái)中國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)需要由龍頭廠帶頭整并，減少研發(fā)資源浪費(fèi)，中國(guó)封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)才有機(jī)會(huì)站上國(guó)際舞臺(tái)，完成自主可控。