(2020.12.14)半導體一周要聞－莫大康

半導體一周要聞

2020.12.7- 2020.12.11

1. ****：中國芯片為何難以跳出困境？

雖然總體來說美國仍在芯片業(yè)占主導地位，但是沒有任何一個國家可以獨立造芯片。芯片產(chǎn)業(yè)的成功是各國最先進技術的結晶。「新美國安全中心」（CNAS）科技與國家安全項目高級研究員馬丁?拉塞爾（Martijn Rasser）說：「在半導體領域美國、韓國、日本之所以可以領先是因為擁有一眾高技術合作伙伴網(wǎng)絡，這是一個巨大的優(yōu)勢，也是中國大陸完全沒有的，對中國來說，這是一個很大的阻力?！?/p>

總部設在德國的智庫墨卡托中國研究中心（MercatorInstitute for China Studies）資深研究員約翰?李說，芯片生產(chǎn)過程建筑在西方國家?guī)资甑闹R積累之上，短期內中國公司不可能在撇開現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈體系獨立生產(chǎn)芯片。芯片制程涉及50 多個學科、數(shù)千道工序，于毫厘之間要構建幾十億個晶體管結構，目前沒有任何一個國家是獨立「自力更生」造芯片的。

2. 美國預計投入250億美元的資金用于支持芯片制造

美國參議院通過了一項7410億美元的國防法案，其中包括向GlobalFoundries這樣的計算機芯片制造商提供至多250億美元的支持，以確保未來穩(wěn)定的國內芯片供應。

3. 三星半導體領先的奧秘

目前三星半導體是全世界排名第二的半導體廠商，2020年預計營收604億美元。然而，40年之前，三星的半導體業(yè)務起點是一窮二白。三星是如何一步一步構建起它自己的半導體商業(yè)帝國？其中的成功要素有哪些？目前中國正逢芯片半導體行業(yè)發(fā)展的歷史性機會，三星過去的經(jīng)驗、趟過的路，對中國半導體行業(yè)有著哪些巨大的借鑒意義？

為什么三星可以做到這樣的成績？這三十多年到底發(fā)生了什么？從現(xiàn)在的分析看來，主要是以下幾個原因：第一，他們愿意砸人、砸錢、砸時間，第二，擁有激進且極具前瞻性的戰(zhàn)略，第三，擁有極其強大的執(zhí)行力，第四，很重要的一點，是歷史發(fā)展給予的機遇。

4. 8英寸產(chǎn)能吃緊，曾被邊緣化的NOR Flash再次成為香餑餑

“8英寸晶圓產(chǎn)能短缺”已成為近期半導體圈的熱點話題，業(yè)內人士預測稱該狀況或將持續(xù)到2021年，并且代工價格可能持續(xù)上漲。此次產(chǎn)能緊張主要是受需求的推動，相關效應已從MCU、電源管理IC、電源驅動IC、MOSFET等擴散至NOR Flash。兆易創(chuàng)新曾表示，第三季度NOR Flash的價格較為穩(wěn)定，需求超過預期，基于55nm的NOR Flash正在推廣上量中。展望第四季度，市場需求仍然旺盛，現(xiàn)在已處于供不應求的狀態(tài)，預計該季度NOR Flash出貨量的占比將達到10%左右，并樂觀看待明年的景氣度。

NOR Flash由英特爾在1988年首創(chuàng)，可以說NOR Flash的出現(xiàn)徹底改變了原來EPROM和EEPROM“一統(tǒng)天下”的局面。緊接著，東芝于1989年發(fā)表了NAND flash技術。自此以后，NOR和NAND作為市場上兩種主要的非易失閃存技術并存發(fā)展，二者各具優(yōu)勢。NAND Flash以“容量大、單位容量成本低、寫入和擦除的速度快等”優(yōu)點成為了高數(shù)據(jù)存儲密度的理想解決方案；而NOR Flash“讀寫速度快、可靠性高、使用壽命長”，多用來存儲少量代碼，廣泛應用在消費電子、智能手機、車載、5G通信設備、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領域。

對于NOR Flash缺貨原因，一方面是TWS耳機市場規(guī)模擴大，另一方面則是OLED屏智能手機滲透率提升。分析機構預測稱，到2021年TWS耳機可為NOR Flash帶來5.8億美元的市場。而目前，手機上的OLED顯示面板主要采用AMOLED技術，且應用越來越普遍，這就帶動了NOR Flash需求的增長，其復合增速達到了24%。WitsView預測，到2020年，AMOLED在智能手機市場的占有率將達到49.4%，以2018年15億部智能手機的出貨量計算，AMOLED的市占率為35.3%，對NOR Flash的需求量達到5.3億個，2020年將達到7.8億個。從而NOR Flash市場也有了進一步的成長空間，研究機構的預測數(shù)據(jù)顯示，2020年全球NOR Flash市場規(guī)模在30.6億美元左右，到2022年這一市場將進一步成長到37.2億美元。

5. 清微智能做可重構計算芯片的引領者

作為一種全新的芯片架構技術，可重構計算可根據(jù)算法和應用的不同靈活配置計算單元，實現(xiàn)“軟件可編程、硬件能變換”的能力，在同等功耗下具有更強算力，兼具低成本、應用開發(fā)簡便等優(yōu)勢。

清微智能十分看好可重構計算的未來。王博提到，可重構計算由于硬件軟件均可編程，這種創(chuàng)新設計，讓可重構芯片表現(xiàn)出低功耗、高性能、安全性、靈活性、并行性、低成本等諸多優(yōu)點，已經(jīng)在學術界及產(chǎn)業(yè)界引起廣泛重視，是公認的未來芯片架構方向。

6. 長電科技李宗懌談先進封裝的協(xié)同設計與集成開發(fā)

李宗懌表示，一些主流媒體與專業(yè)咨詢公司通常將采用了非引線鍵合技術的封裝稱為先進封裝，主要是指FC、Fanin/Fanout、2.5D、3D、埋入式等先進封裝技術，據(jù)Yole Developpement的數(shù)據(jù)顯示，2018年到2024年，先進封裝市場的復合年增長率為8.2%，預估在2025年先進封裝將占據(jù)整個市場的半壁江山，主要原因是“摩爾定律、異構集成以及包括5G、AI、HPC和IoT在內的大趨勢，推動了先進封裝的采用。”

近些年先進封裝的主要發(fā)展趨勢：（1）智能系統(tǒng)的集成在封裝上已是大勢所趨；（2）多種先進封裝技術的混合或混搭是近些年的熱點；（3）封裝向小、輕、薄方向發(fā)展仍是主流發(fā)展方向之一；（4）但受AI/HPC的推動，其后期組裝的大顆FC封裝產(chǎn)品不是在向小方向發(fā)展，而是越來越大，預計2020年后的未來3年內很有可能出現(xiàn)100*100mm的尺寸規(guī)模。

李宗懌同時指出了先進封裝設計面臨的四大挑戰(zhàn)：（一）產(chǎn)業(yè)界的鴻溝。李宗懌強調，我們不能只站在封裝行業(yè)或封裝的角度去思考封裝方面的問題。（二）綜合選擇與平衡問題?！靶枰胶釹ystem-Chip-Package-PCB各階段的實現(xiàn)難易度、成本、交期、可靠性、性能等多方面的挑戰(zhàn)?！保ㄈo標準與個性化定制。先進通常意味有時沒有標準，業(yè)內對SiP 的高階形式Chiplet的設計探索從未停止，然而至今未形成統(tǒng)一的標準。（四）高端封裝設計人才稀缺。先進封裝已出現(xiàn)將多種先進封裝技術混搭的局面，多種先進工藝TURKEY集成設計的高端人才在國內極度稀缺，也成為了眾多企業(yè)面臨的主要問題之一。

7. 蘋果開啟首波砍單，臺積電5納米明年利用率恐下滑

臺媒報道，里昂證券發(fā)布報告指出，iPhone 12上游拉貨過度積極，蘋果已正式啟動首波砍單，首當其沖的就是晶圓代工大廠臺積電，該公司明年5納米產(chǎn)能利用率恐會下滑。

8. 2023年2500億美金的芯片市場

NVIDIA 出資 400 億美金收購半導體設計公司 ARM。在給投資者的溝通文檔中，NVIDIA 給出了一個數(shù)字，面向 2023 年的芯片市場。 具體包括三個部分：(1) 終端側：游戲類高性能 PC、工作站和游戲控制臺、手機平板等，950 億美金/年；(2) 泛數(shù)據(jù)中心：高性能計算平臺、****、路由器、服務等，800 億美金/年；(3) 汽車、機器人、邊緣計算和 IoT，750 億美金/年。共計 2500 億美金的賽道空間。

9. 2021年被動元器件市場機遇何在？

從（圖1）全球被動元器件產(chǎn)值占比及（圖2）2019年企業(yè)營收排名來看，全球被動元器件中RCL的占比高達89%，且品牌集中度非常高，村田、TDK、三星電機長期位居全球TOP3的位置。 

10. 摩爾定律未終結！臺積電陳平：這三大元素指明半導體產(chǎn)業(yè)未來走向

從集成電路技術的發(fā)展方向來看，晶體管微縮、3D集成、軟硬件協(xié)同優(yōu)化設計這三大元素缺一不可，將指導未來集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

集成電路產(chǎn)業(yè)誕生60多年以來，經(jīng)歷了大型機時代、PC機時代，現(xiàn)在正處于移動計算時代，接下來將進入普及計算時代。陳平透露，兩年前臺積電預測，移動計算時代與普及計算時代的交叉點是2020年，截至2020年12月，從現(xiàn)在的產(chǎn)品體系來看，這個交叉點正在發(fā)生。進入普及計算時代之后，從移動計算時代的智能機演變?yōu)橐苿佑嬎闫脚_、高度計算平臺、車載計算平臺、IoT計算平臺。這四個計算平臺疊加在一起，將讓半導體產(chǎn)業(yè)重新回到指數(shù)型的高速增長時代，陳平對半導體市場前景很樂觀。

當前，5G和AI是熱點，以5G和AI為核心的IC應用正在進入能源、制造、社會安全、健康、媒體、娛樂、通信等社會各個領域。5G是連接技術， AI是數(shù)據(jù)處理技術，5G、 AI非常依賴先進工藝，因為它們對性能、功耗和集成度要求非常高，所以5G、 AI芯片需要先進工藝支持。大數(shù)據(jù)時代將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，為了處理這些數(shù)據(jù)，需要用IoT設備采集數(shù)據(jù)，用5G傳輸數(shù)據(jù)，用云和AI來處理數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)都需要更高的處理性能以及更多的晶體管，所以晶體管數(shù)量實現(xiàn)驚人成長。

從光刻技術上看可以保證臺積電能夠生產(chǎn)2nm器件。目前，臺積電在這兩個路徑上都取得了很好的成果，生產(chǎn)出最大的GPU，擁有500億顆晶體管，3D集成工藝做出集成2000億顆晶體管的器件。他相信，過不了不久晶體管數(shù)量將很快被刷新。

現(xiàn)在5G、AI等應用共同的要求有兩個：一個是Energy&utilities，不管是移動終端還是云計算都需要很高的Energy&utilities；第二個是集成度，要將更多的晶體管集成到芯片中。為了實現(xiàn)這兩個要求，先進工藝是不二選擇。

11. 深度小芯片時代來了！

知名市場研究機構Omdia預測，小芯片將在2024年全球市場規(guī)模擴大到58億美元，較2018年的6.45億美元增長9倍。而長遠來看，2035年小芯片市場規(guī)模有望增至570億美元。 

12. 安謀中國梁泉：算力是新時代計算浪潮的核心

梁泉認為，算力是新時代計算浪潮的核心，同時在幾個領域發(fā)展。具體地說，對算力的需求同時在云端、邊緣和終端快速發(fā)展，因而多元算力已是剛需；另外產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新需要更高性能、更低功耗、多樣化、定制化的算力選擇。

梁泉表示，Arm計算新時代有幾個主要特征。一是，Arm已經(jīng)成為唯一的主流全平臺計算架構。二是，Arm架構在性能和功耗上能夠同時實現(xiàn)超越，并且兼具成本與安全優(yōu)勢。三是，Arm架構已全面打入數(shù)據(jù)中心和智能產(chǎn)業(yè)，包括云計算、超算、運營商、無人駕駛、智慧城市以及工業(yè)自動化等領域。四是，在邊緣側，Arm架構技術從機器感知到機器決策，已經(jīng)有很強的算力。五是，在端側全面的推動算力革命。據(jù)梁泉介紹，智能語音耳機中基于安謀中國“星辰”處理器的芯片算力已經(jīng)達到 iPhone 4 的水平。六是，走向萬億的計算生態(tài)。據(jù)梁泉介紹，截至目前，Arm全球合作伙伴基于Arm技術的芯片累計出貨量超過1800億顆，全球約有530個授權客戶，1000多個技術合作伙伴。而在中國，Arm技術授權客戶及生態(tài)合作伙伴已超過200家，95%的國產(chǎn)SoC使用Arm架構，而且中國客戶基于Arm技術的芯片出貨量超過200億顆，較過去15年是200倍增長。

13. IC insights：2020年晶圓代工占半導體資本支出的34％

7/5nm工藝推動了晶圓代工資本支出，預計總半資本支出將增長6％。繼2018年支出1061億美元和2019年支出1025億美元之后，全球半導體資本支出預計將增長6％，到2020年達到1,081億美元。圖1提供了2018年至2020年按主要產(chǎn)品細分的半導體資本支出的更詳細劃分。

14. 美國國務院公布最新黑名單（附清單）

在當?shù)貢r間周二，美國國務院官網(wǎng)發(fā)布了一組被認定是“對美國構成國家安全威脅的中方公司”清單，囊括上市公司與非上市公司。包括海康威視、中芯國際、華為、中興等先前被美國商務部、國防部“拉黑”的企業(yè)全數(shù)在列...

15. 集微咨詢：2020中國十大IC設計企業(yè)可能是這十家

2020 ICCAD年會于2020年12月10日-11日在重慶悅來國際會議中心隆重召開。中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路設計分會理事長魏少軍教授為大會作了題為《抓住機遇，實現(xiàn)跨越》的主旨報告。魏少軍教授在報告中對2020年中國IC設計總體發(fā)展做了詳細分析，并給出了2020年中國十大IC設計企業(yè)排名： 

16. 全球芯片去美化與去中化碰撞

因為中國崛起的力量讓中美雙方無可避免地陷入 “修昔底德陷阱” 困境；中美科技供應鏈也被迫要面對 “去美化” 與 “去中化” 的最新課題。在這樣的情況下，綁在華為、中芯國際脖子上的禁令雖然不再近一步施力，暫時沒有性命之憂，但可能會繼續(xù)再被綁著擱置一陣子，也是折磨。

即使美方拿不出證據(jù)佐證，沒有進一步行動，但也不打算積極主動解決此問題，就會一直拖著，形成中芯國際要跟美國采購什么，都要提出申請，這對中芯很傷。專業(yè)人士則是分析，目前中芯國際受到的限制主要是未來擴產(chǎn)需要的機臺設備采購方面必須事前申請許可證，但前景依舊不容樂觀。

17. 中芯國際彭進談產(chǎn)能緊張的兩大真因

彭進表示，去年曾預計2020年中芯國際將顯著擴產(chǎn)，以滿足客戶的需求，包括8英寸增加2.5萬片，12英寸增加3萬片。但實際則在過去一年里完成了8英寸3萬片，12英寸2萬多片的擴產(chǎn)，但產(chǎn)能依然十分緊張，這主要與兩個原因有關。

第一個原因就是市場的需求增長遠超預期。包括5G的到來推動手機和****對芯片的需求增長，據(jù)高通預測，今年全球5G手機出貨量將達到2億部，明年將達到5.5億部，2023年則將超過10億部。而手機從4G升級到5G時，旗艦手機套片的價格從60-75美元增長到了100-150美元，每部手機的PMIC芯片數(shù)量也從平均4-5顆增加到了7-8顆。

關于產(chǎn)能緊張的另一個原因，彭進表示是因為擴產(chǎn)的速度很難以追上需求的增長，這也與多個方面有關，一方面是今年在疫情影響下，全球主要供應商暫停出貨，即便設備進廠了也沒有團隊來安裝，這直接導致產(chǎn)能的擴充進度延期。另一方面，市場化的價格不斷增長，晶圓代工廠擴產(chǎn)需要更加謹慎。

18. 2020 to 2024年全球服務器出貨量預測

19. 2019 CIS應用市場占比

20. 機構預測臺積電明年5納米產(chǎn)能將達到18萬片

外資圈預計臺積電明年營收增幅挑戰(zhàn)15%至20%。摩根士丹利、瑞士信貸看好臺積電前景，不僅預測臺積電將公布11月營收挑戰(zhàn)1,200億元新臺幣（下同）的單月次高表現(xiàn)，并上修臺積電5納米月產(chǎn)能四至六成、超過9萬片。

最樂觀的瑞銀證券更預期，臺積電明年5納米產(chǎn)能將達到18萬片，超越7納米。瑞信則調查，目前高通驍龍875及另一款高階芯片已排定采用臺積電6納米和4納米，超微服務器芯片也將采用臺積電5納米，還有英特爾PC芯片組可能率先采用6納米，PonteVecchio、GPU各采用7納米與5納米，預計使用3納米的CPU芯片進行認證中。

21. 穩(wěn)懋董事長：大陸目前做不了這塊芯片代工！

穩(wěn)懋目前在全球功率放大器（PA）市占已高達七成，供應蘋果等國際大廠。陳進財信心滿滿指出，「幾乎地表上每一個射頻元件設計商都是我們的客戶」。

近年來中國大陸供應鏈快速崛起，如何因應？答：今年以立訊為首的中國大陸供應鏈正積極挑戰(zhàn)臺廠在蘋果供應鏈的地位，但也僅限于下游供應鏈，而穩(wěn)懋是屬于上游供應鏈，具有資本密集、技術密集的特性，無論是PA的制程或者產(chǎn)能，都遠優(yōu)于陸系競爭對手，因此不必過于憂心。事實上，全球能做5G PA的砷化鎵代工廠，也只有臺灣業(yè)者能做到，即使是4G PA，陸系競爭對手現(xiàn)階段也只能做中低階產(chǎn)品，而高整合度的4G PA依舊是臺廠的天下，更不用說是5G PA零組件。

22. 我們可以跟中國臺灣半導體學什么？

根據(jù)世界半導體貿易統(tǒng)計組織（WSTS）預估，雖受到疫情干擾，但仍樂觀預估2020年全球半導體產(chǎn)值約4,260億美元（約新臺幣12.78兆元），增幅3.3％；相較之下，中國臺灣因疫情控制得宜產(chǎn)能未受影響，工研院產(chǎn)科國際所（IEK）更上修今年中國臺灣半導體產(chǎn)值年成長高達20.7％，并將首度突破新臺幣3兆元大關，在暌違3年后，重奪全球第2大半導體產(chǎn)值區(qū)域地位。

中國臺灣半導體之所以成為全球舉足輕重的產(chǎn)業(yè)聚落，主要可以歸因于我們在三大領域做到了世界頂尖：晶圓代工市占合計超過60％，穩(wěn)居全球第一；封測全球市占率超過30％，同樣位居世界第一；IC設計則以21.7％的市占率，緊追美國、位居第二。

23. 2020年世界半導體產(chǎn)業(yè)銷售額預測情況

根據(jù)世界半導體貿易統(tǒng)計協(xié)會（WSTS）最新秋季公布的預測報告：2020年世界半導體產(chǎn)業(yè)增長5.1%，達4331.45億美元（6月份預估為4259.66億美元，增長3.3%）。

24. IDC預測2020全球智能手機出貨量同比下降一成，但中國降幅僅個位數(shù)

國際市場調研公司IDC最新的關于全球智能手機的相關研究報告顯示，預計2020年全球智能手機市場出貨量將下降11.9%至12億部。全球智能手機出貨量預計要到2021年第一季度才會恢復增長。但IDC認為，由于中國的經(jīng)濟正逐步重啟，預計中國國內市場手機出貨量只會出現(xiàn)個位數(shù)的下降。

25. 品利基金陳啟：半導體材料是產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心實現(xiàn)國產(chǎn)替代缺一不可

對于半導體晶圓制造材料的產(chǎn)業(yè)態(tài)勢，陳啟表示，“供應高度壟斷，供方商高度集中，單一半導體材料只有少數(shù)幾家可以提供。例如硅片，全球前5家占92%；氣體方面，空氣化工、法液空、大陽日酸、普萊克斯、林德占比80%以上；拋光墊材料，陶氏化學占79%，一家獨大；光掩模版材料，Photronics，大日本印刷、日本凸版占據(jù)80%市場份額；光刻膠材料，90%市場份額被日本住友、信越化學、JSR、TOK、美國陶氏占據(jù)?！?/p>

同時，先進制程的晶圓公司越來越少，半導體材料供給廠商也越來越少；對新供應商而言，試線機會少。因為晶圓大廠對供應商的選擇慎之又慎，上線的機會少之又少；每種耗材成本只占晶圓制程的很小部分，卻會損壞整片、整批晶圓；目前，產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性是國內供應商必須要解決的關鍵問題。

硅單晶材料2018年市場規(guī)模121.2億美元，2016-2018年增長率在20%~30%，2019年預計略有增長；回收硅片市場為6億美元；企業(yè)方面，全球前五大廠商壟斷了92%的市場份額，寡頭壟斷的形成是不斷積累、不斷兼并的結果。

陳啟表示，“國內市場上，8-12英寸硅片有效供給少；但目前硅片總投資1580億，產(chǎn)能規(guī)劃4倍于國內晶圓線，規(guī)劃產(chǎn)能可滿足全球供給。大硅片項目遍地開花，部分華而不實，這種‘大躍進式’的發(fā)展已受發(fā)改委關注?！?/p>

光刻膠領域，目前市場規(guī)模80億美金，年增長5.4%左右。陳啟認為，“光刻膠行業(yè)壁壘高，日本歐美企業(yè)寡頭壟斷局面；國內市場約70億人民幣，主要是以低端PCB光刻膠為主，自給率10%左右，IC級自給率不足5%。”