半导体国庆要闻

2020.10.1- 2020.10.8

• 高启全：中国大陆高端半导体发展恐被围堵，做好中低端芯片链需10-15年

全球执行副总裁退休的高启全表示，中国在未来会把中低端的芯片供应链做好，但至少需要10～15年时间。

高启全说，在美国强大的政策措施打击下，中国大陆在高端半导体领域的发展恐被围堵；不过，在消费性低端半导体领域，中国对世界是有帮助，没有威胁，且中国有可能持续发展。

对于美中贸易战持续升温，且美国扩大防堵中国半导体产业，高启全指出，紫光集团旗下记忆体厂长江存储目前已有15% 的设备及材料是采用中国厂商产品。他预期，中国在10 至15 年内，将可发展成低端半导体供应链，这是中国台湾厂商的机会。

高启全认为，美国会封锁中国高端半导体的发展，中国要取得像极紫外光（EUV）先进制程技术看来没有机会，但预估美国之后应会陆续放宽在消费性或中低端的芯片生产链限制。相对上，台湾半导体产业链十分成熟，有机会在两岸合作上找到发展机会。

• 中芯国际后传：美国又锁定长江存储、长鑫存储、长电华天也危险

在中芯国际被美国商务部加入实体清单后，美方狙击中国半导体产业的动作并未就此收手，有传闻称下一个目标锁定DRAM产业。

据DIGITIMES报道，除了中芯国际之外，华虹及发展快速的长电、华天等封测厂，国内最大的NAND Flash厂长江存储，DRAM大厂长鑫存储，设备大厂中微半导体都在美国关注名单中。

• 中国半导体与美国的差距到底有多大？

《电子工程专辑》主分析师顾正书根据相关调研机构的统计数据和预测，对中国半导体的现状与美国半导体进行了对比，通过一些数据揭示出我们目前的差距有多大。只有对自己有了清楚的认识后，我们才能理性客观地做出正确的决策，将有限的资源投入到最需要补缺的地方。同时，我们也可以看到未来的发展机会，通过技术创新和强大的市场需求来加速中国半导体产业的发展步伐，早日在全球市场占据领导地位。

全球半导体营收对比：美国47%，中国大陆5%。

据世界半导体贸易统计(WSTS)的统计，全球半导体营收在2018年创下破纪录的4680亿美元，2019年则因为存储器市场的周期性调整而下滑12.1%，降至4123亿美元。WSTS预测，由于新冠病毒疫情对全球经济和供应链的影响，2020年相比2019年仅有微小增幅，预计达到4260亿美元，2021年将回升至4520亿美元。

从最终用户需求来看，全球半导体的主要应用市场包括通信、计算机、消费电子、汽车、工业和政府机构等六大领域，占比分别为33.0%、28.5%、13.3%、12.2%、11.9%和1.3%。AI、量子计算、5G、物联网和智慧城市等新兴应用将是全球半导体未来增长的驱动力。

在4123亿美元的全球营收中，美国半导体公司占据47%，而中国大陆的公司只占5%。

若进一步细分到半导体器件类型，微处理器/数字/逻辑器件的美国占比为61%，中国大陆为9%；模拟器件美国占63%，中国大陆低于5%；存储器方面，美国占23%，中国大陆几乎为零；分离器件美国占23%，中国大陆占5%。

若按产业链上下游分工和商业模式划分，美国在全球IDM市场的占比为51%，Fabless市场为65%，半导体设备占比40%，而在晶圆代工和封装测试方面则相对较弱，分别占比10%和15%。

2019年中国大陆的晶圆代工行业整体营收为391亿元，全球占比约10%。目前中国大陆只有华润微和士兰微这两家IDM厂商，而且规模相比美国IDM公司仍然很小。据中国半导体行业协会统计，2019年中国IC设计销售额为3,064亿元，全球占比约10%。封装测试产业营收为2350亿元，全球占比约20%。

以数字和逻辑器件的晶圆代工为例，晶圆产能达到10万片/月的资本投入正随着工艺的进步逐代飙升，从14nm/16nm的120亿美元，攀升至5nm的200亿美元。能够支付起这么高额开支的公司也越来越少，2001年全球有30家公司可以制造当时最先进工艺的芯片，而到了今天只有3家公司在追逐最先进的7nm/5nm工艺。

在2019年全球半导体资本开支中，美国占28%，而中国大陆只占10%，韩国和台湾则分别占比31%和17%。同样以数字/逻辑器件的制造技术先进性为例，2010年台湾和韩国落后美国2.5年，中国大陆落后4年。到了2019年，台湾和韩国已经赶上甚至超过美国，而中国大陆仍然有4年的差距。

现在，美国的产能仅占全球的12.5%，超过80%的产能分布在亚洲。2019年，全球新建六座晶圆厂，全部在美国之外，其中有四座是在中国。

据预测，到2030年，美国的晶圆产能将下降到10%，而亚洲国家和地区则占据83%，届时中国大陆将成为产能最大的国家。

据IBS统计，2019年中国市场的半导体供应量约有15.81％来自中国本土企业，而84.19％依赖外国公司。预计到2030年，中国市场的半导体供应量将有39.78％来自中国公司，60.22％仍将来自外国公司。这一预测数据也许有点保守，但我们计划2025年半导体自给率提升至70%的目标确实很难实现。

• 英伟达将打造英国最强大的超级电脑，预计年底上线

据经济日报报道，英伟达创办人暨执行长黄仁勋于美国时间昨日在GTC 2020主题演讲中，分享该公司在人工智慧、企业和边缘运算、机器人及远距协作等领域的最新进展。该公司持续进攻资料中心、嵌入式系统、医疗应用与专业绘图等领域。

英伟达宣布将打造英国最强大的超级电脑「Cambridge-1」，让英国的医疗研究人员能使用AI 解决急迫的医疗挑战。Cambridge-1预计于今年底上线，将采用 NVIDIA DGX SuperPOD 系统，首批运用Cambridge-1进行研究的****厂包括葛兰素史克 (GSK) 与阿斯特捷利康 (AstraZeneca)。英伟达也宣布与葛兰素史克的人工智慧研发中心，共同开发新****物和疫苗。

• 为华为赶工出货，台积电Q3营收创新高

集微网消息（文/Oliver），10月8日，台积电公布9月营收1275.85亿新台币（约合人民币302.44亿元），环比上升3.8%，同比增长24.9%。

台积电第三季度总营收为3564.26亿新台币（约合人民币844.88亿元），季增14.7%，年增21.65%，打破去年第四季度创下的单季新高纪录。

今年1至9月，台积电总营收为9777.22亿新台币（约合人民币2317.63亿元），年增29.9%。

• 储粮过冬，中国大陆半导体设备进口数据分析

国庆期间，传来美国对中芯国际半导体设备管控的消息，一时网上转载议论纷纷。不过也有说法，中芯国际其实在之前已经大量囤货以备万一了。

• 中国芯片去美化产业链形成在即

中国的科技产业，终归是要建立起来一条完全去美化的芯片产业链，才是最终的出路。

• 第三代半导体真的会火吗？

从投资来看，进入2020年以来，已有8家半导体企业共计预投资大约430多亿，第三代半导体项目在国内已处于火热阶段。

第一大问题：技术差距明显

衬底方面：
1.碳化硅：目前国际企业正在从 4 英寸衬底向 6 英寸过渡，在研的有 8 英寸硅基衬底，而国内仍然以 4 英寸为主。国外核心企业有美国Cree、 DowCorning、德国 SiCrystal、美国 II-VI、日本昭和电工等，他们占据主要产能。Cree占据40%市场，其次是美国 II-VI，日本昭和电工，三者合计占据75%以上的市场。国内则以天科合达、山东天岳、同光晶体等公司为主，他们主要供应 3 ~ 4 英寸的单晶衬底。

2.氮化镓：全球目前商用化合物晶圆尺寸最大为6英寸，比如台湾稳懋等国际主流厂家都采用6吋工艺，其中GaAs衬底主流尺寸为6英寸，8英寸在开发中；GaN衬底以4/6英寸为主。这个市场的主导者是日本住友电工，市场占有率约90%。国内厂家主要是2~4英寸。

外延方面：
1.碳化硅：外延片企业主要以美国的Cree、 DowCorning、II-VI、日本的罗姆、三菱电机，德国的Infineon 等为主。美国公司就占据全球70~80%的份额。国内瀚天天成、东莞天域已能提供4英寸的碳化硅外延片。2.氮化镓：外延片目前主要是日本的NTT-AT、比利时的 EpiGaN 、英国的IQE 、台湾嘉晶电子等在供应。2012年3月成立的苏州晶湛半导体，国内最早最大的氮化镓外延片提供商，但市占率依旧很低。器件/芯片方面：

1.碳化硅：国际上600~1700V SiC SBD、MOSFET 已经实现产业化，主流产品耐压水平在1200V以下，主流企业为Infineon、Cree、罗姆、意法半导体等。国内则主要有泰科天润、深圳基本半导体、中电科55所、上海瞻芯电子等，相比国外还属于起步阶段。

2.氮化镓：分为射频器件和电力电子器件。设计公司主要有美国的EPC、MACOM、Transphom、Navitas，德国的Dialog等公司，国内有被中资收购的安谱隆（Ampleon）等。IDM企业则包括住友电工和Cree，他们的市场占有率均超过30%，其他还有 Qorvo 和 MACOM。国内IDM企业苏州能讯、英诺赛科、江苏能华等加起来市场占有率不超过5%。以碳化硅来说，技术难度在于3点：1.在长晶的源头晶种纯度要求相当高2.长晶的时间相当长，碳化硅晶棒约需要7天。一般硅材料长晶平均约3-4天即可长成一根晶棒。3.长一根碳化硅的长晶棒只能长出2公分，量产的成本高很多。而一般的硅晶棒约有200公分的长度。

第三大问题：成本是最大瓶颈

据说，第三代半导体材料，这样一片厚度只有0.5毫米的“碳化硅”6英寸晶片，市场售价高达2000美金。而12吋硅晶圆的平均单价在108～112美元价位，再加上制造成本和良率，第三代半导体比第一代半导体硅晶成本要贵很多倍。

氮化镓也是如此，氮化镓在传统消费电子领域要取代砷化镓和硅晶，成本是最大的挑战。

第四大问题：产业人才短缺

为什么说第三代半导体是中国大陆半导体的希望？第一，第三代半导体相比较第一代第二代半导体处于发展初期，国内和国际巨头基本处于同一起跑线。----以为是同一起跑线，实际上不是，落后5~10年。（笔者观点）第二，中国有第三代半导体的应用市场，可以根据市场定义产品，而不是像之前跟着国际巨头做国产化替代。----产品仍是国外先做出来，先在市场推广，国内企业跟在后面做国产化替代。（笔者观点）第三，第三代半导体难点不在设备、不在逻辑电路设计，而在于工艺，工艺开发具有偶然性，相比较逻辑芯片难度降低。----难度并没有降低，成熟稳定的第三代半导体工艺开发比第一代硅更难了。（笔者观点）第四，对设备要求相对较低，投资额小，国内可以有很多玩家。在资本的推动下，可以全国遍地开花，最终走出来几家第三代半导体公司的概率很大。----没有产业人才，如何遍地开花？（笔者观点）因为相信，才能看见。相信中国大陆一定能把第三代半导体做起来，即使如此，也只是解决了小部分问题，绝大部分问题仍然是第一代半导体决定的。

• 台积电5nm产能满载，公司再度上调资本支出

苹果新iPhone 10月中旬即将问世，积极下单台积电，储备新机搭载的最新A14处理器。供应链传出，台积电5奈米产能中，已有三分之二、总量约18万片被苹果包下。

由于A14处理器效能卓越，苹果对新iPhone销售展望正向，加大对台积电下单力道，估计A14芯片已吃下台积电5纳米约18万片产能，等于台积电约三分之二的5纳米产能都被苹果包走，将在本季大量产出，提前满单，比原先预期年底的时程要早。

业界人士分析，A14堪称「地表最强手机应用处理器（AP）」，芯片尺寸虽与前一代A13芯片相去不远，在台积电5奈米制程工艺打造下，A14晶体管数量高达118亿个，较前一代以7奈米生产的A13芯片晶体管数量85亿个，及A12的69亿个大幅增加，甚至超越英特尔x86架构处理器晶体管数量，效能较前一代提升15%、功耗降低30 %。

• 前十大半导体供应商在第二季度继续增长

• 百分之100国产化的北斗三号民用芯片都有哪些？

官方表示，组织第三方测试机构，依据相关产品测试标准要求，对北斗三号民用基础产品进行了测试和评估，编制形成了这份推荐名录，共收录RNSS射频基带一体化芯片5款、双频多系统高精度射频基带一体化芯片2款、多模多频宽带射频芯片（全球信号） 6款、多模多频高精度天线（全球信号） 6款、多模多频高精度模块（全球信号） 6款，供各行业根据实际情况进行选用。

• 中国大陆晶圆厂的新挑战

据Yole最新预测，从2018-2024年，整个半导体封装市场的营收将以5%的复合年增长率（CAGR）增长，而先进封装市场将以8.2%的复合年增长率增长，市场规模到2024年将增长至436亿美元。在各种先进封装平台中，3D硅通孔（TSV）和扇出型（Fan-out）封装，将分别以29%和15%的速度增长。而占据先进封装市场主要市场份额的倒装芯片（Flip-chip）封装，将以约7%的复合年增长率增长。与此同时，扇入型晶圆级封装（Fan-in WLP）主要受到移动市场驱动，也将以7%的复合年增长率增长。

台积电和三星等晶圆厂在先进封装技术上的布局，助其在摩尔定律的法则中不断延续，向5nm、3nm、2nm甚至1nm工艺上突进，这也使得我们大陆晶圆厂在工艺上的差距与他们越来越远。就14nm而言，台积电早于2014年已经开始量产，今年更开始量产5nm制程，占公司营收比重预计为8%，公司预计3nm制程明年试产，2022年下半年量产。相比之下，中芯国际比台积电落后6年，而该公司早前宣布计划今年第4季试产台积电已经量产多时的7nm芯片。

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