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02 貿易戰半導體芯片產業鏈(鈦資本研究院:全球產業鏈重構下的芯片機遇)
Instagram刷粉絲, Ins買粉絲自助下單平台, Ins買贊網站可微信支付寶付款2024-06-05 07:51:46【】0人已围观
简介封測龍頭日月光每年的研發費用占收入比例約為4%左右,遠低于半導體IC設計、設備和制造的世界龍頭公司。隨著晶圓代工廠臺積電向下游封測行業擴張,也會對傳統封測企業會構成較大的威脅。2017-2018年以后
2017-2018 年以后,大陸地區封測(OSAT)業者將維持快速成長,目前長電 科技 /通富微電已經能夠提供高階、高毛利產品,未來的3-5 年內,大陸地區的封測企CAGR增長率將持續超越全球同業。
日韓貿易戰主打半導體,中國半導體技術怎么樣?
美中或是日韓貿易戰,均以科技領域為主戰場,都涉及到半導體層級,反映半導體是科技競賽的主戰場。半導體是現代資訊產業的基礎和核心產業之一,為衡量一個國家科技發展水準乃至綜合國力的重要指標。
更重要的是,美中或是日韓貿易戰將使全球化垂直分工所基于的商業信任和自由貿易規則遭到破壞,未來各國恐更加重視供應安全與自主可控,是否造成資源浪費、研發和投資效率低落等問題,值得深思。
即便是全球半導體供應國之首的美國,占有國際附加價值、技術含量最高的環節,但因中國業務占美國半導體業者比重均在3成之上,更遑論部分美系半導體大廠的中國合計客戶占比高達5成以上,故在美中貿易戰之下,美系半導體廠業績也相對受損。
同樣地,中國半導體業近年來雖高速成長,但部分環節發展仍未突破瓶頸,且有產業鏈覆蓋不完整的情況,自然在美中貿易戰遭到美方以關稅、非關稅貿易障礙的方式,襲擊關鍵核心晶片的供應。有鑒于此,預料中國將持續以半導體扶植政策、集成電路第2期大基金的投入、內外部人力資源的積累、由科創板來實現資本市場和科技創新更加深度的融合,來加速推動中國本身半導體國產替代的方向,期望在未來新興科技所帶動的新產品、貿易戰下帶來的新分工模式基礎上,使中國半導體進入技術能力提升、創新活力增加、產品多元化的結構改革階段。
今年中國半導體業的景氣表現,大體呈現先抑后揚的局面,主要是盡管美中貿易談判未來仍是存有變數,但至少短期內5至6月美國對于華為的嚴格禁制令在第3季初已有所松綁,使得下半年華為對于供應鏈的下單力道加大。同時華為生態鏈的重塑也有利于中國本土的半導體廠商,顯然美中貿易戰加速核心環節國產供應鏈崛起的速度,且半導體供應鏈的庫存水位持續下降,再加上5G無線通訊、AI、 IOT、穿戴式裝置/AR/VR、車用電子、高效能運算/資料中心、工業4.0/智慧制造等商機也將逐步發酵所致。
若以2019年中國晶圓代工的發展主軸來看,依舊以先進制程的追趕與突破、特殊制程的差異化競爭為主,后者應用的產品包括DRAM,模擬IC,光學器件,感測器,分立器件等。其中2019年中芯國際公司專注推進FinFET技術,上海中芯南方FinFET工廠順利建造完成,進入產能布建,公司更規劃2019年下半年實現14納米FinFET量產計劃,同時12納米制程開發進入客戶導入階段,顯然中芯國際欲利用臺積電南京廠產能利用率下降,正研議放緩增建產能腳步之際,而縮短與臺積電中國布局的差距,不過隨著臺積電在臺灣廠的先進制程陸續步入7納米強化版、6納米制程、5納米制程之下,中芯國際仍是處于追趕的階段。
鈦資本研究院:全球產業鏈重構下的芯片機遇
近期的中美貿易戰,既是挑戰也是 歷史 性機遇,將促使不少產業的產業鏈進行格局重組、重構甚至推倒重來。而芯片是本次中美貿易戰的重點,由于華為受到的各種影響,全球芯片產業被置于國際聚光燈下。在貿易戰背景下,芯片產業鏈的哪些環節會產生哪些變化?這些變化會對創業投資產生哪些影響?其中蘊含著哪些新的機會?2019年6月6月,中國發放了首批5G牌照,比原定2020年5G商用時間表提前了整整一年,這說明推動 歷史 發展勢在人為。
在新一代企業級 科技 投資人投研社第21期,鈦資本邀請芯片領域專家時昕博士對相關問題進行解答。時昕博士是Imagination公司主管中國區戰略市場與生態的高級總監,擁有處理器設計及軟件生態的豐富行業經驗,加入Imagination之前在華為公司擔任智能計算業務部業務發展總監,此前,時博士曾在AMD、ARM、Synopsys、三星半導體韓國總部等國際公司擔任不同的技術與商務崗位職責。時昕博士畢業于中科院聲學所,研究方向為處理器設計,同時擁有北大MBA學位。
半導體,是元素周期表的某些元素,如硅、鍺、碳等等,在一定條件下有導電或絕緣的特性。半導體大致可以分成幾個大類:第一類是傳感器,包括傳統的傳感器和MEMS(微機電系統)傳感器,傳統的傳感器包括壓力、溫度、氣體、磁場、慣性、指紋、聲音等傳感器,MEMS工藝可以做得更小;第二類是光電器件,包括現在常用節能燈上的發光二極管,以及電子面板如手機或電視面板,包括華為折疊屏手機用面板也屬于半導體器件;第三類是分立器件,包括晶體管、功率器件、模擬或射頻;第四類是集成電路,包括數字集成電路、模擬集成電路、射頻集成電路。
我們今天討論的主要是第四類——集成電路,特別是數字集成電路(集成電路還包含模擬集成電路和射頻集成電路等,這些今天不做詳細討論)。比如一些高速AD,即模數轉換、數模轉換特定電路,也包括一些射頻集成電路,如天線等。目前常用的芯片較多基于硅,所以芯片從業者經常自嘲是“硅農”。還有其它的元素,如基于鉀的砷化鎵、氮化鉀在功率器件和微波器件方面很有優勢,而碳作為替代硅的下一代半導體材料,在學術界已經火了很久。
全球芯片發展比較領先的國家和地區:美國是半導體的發源地,芯片就是在美國實驗室里發明的,硅谷的名字由來也與之關;日本有一段時間芯片發展得比較好,但因為受到打壓,最后一蹶不振;臺灣地區發展比較好的是TSMC這種代工廠,TSMC的崛起離不開張忠謀教父級人物的個人能力,以及當時中國臺灣在電子方面的進步;韓國能夠發展起來,實際上是用類似于財閥的機制,集中資源辦大事,三星是從存儲器起家,目前發展到不僅包含存儲器,也有邏輯芯片和面板。韓國和臺灣地區的存儲器和面板產業對比是很明顯的例子,存儲器和面板等產業都需要巨額資金的支持,臺灣地區也有政策資金的支持但比較分散,韓國相對來說比較集中投給了三星,所以最終在面板和存儲方面,臺灣地區完全被韓國拋下了。從這個角度來說,像存儲、代工、面板等需要巨量資金的這種行業,不要分散力量,集中力量才能把事辦好。
2018年全球芯片公司Top15榜單,可惜其中沒有一家中國公司。據海關總署的統計數據,2017年中國芯片進口總額大概為26萬億元,在2018年還繼續同比增長13%。中國集成電路的自給率大概是1%~10%,每年的進口額高居不下,所以很多場合都說中國每年用于進口芯片的資金已經超過進口原油,一定要盡快發展自己的芯片產業。
投資人可能比較關心的是,怎樣投出下一個NVIDIA,也就是隨著人工智能大火的GPU公司。打 游戲 的人可能知道NVIDIA是做顯卡的,GPU是顯卡上用的主要芯片,在芯片行業里沒有特別專門區分GPU和顯卡。
想要投出下一個NVIDIA,要看在哪些賽道上出現巨型新興公司的可能性比較高:在2018年全球芯片公司Top15排行榜中,內存公司最多,有三星、海力士、鎂光;第二多的是處理器公司,NVIDIA的GPU就是一種處理器;另一個比較容易出巨頭的賽道是做通信相關的芯片,像高通、博通。榜單里有很多家是IDM模式,也就是既有芯片設計,也有自己的生產線,像Intel、三星、TI、ST、NXP等公司;高通、博通、NVIDIA都是Fabless模式,也就是只做芯片設計。
在上個世紀,很多芯片公司都要自己做設計和生產,隨著臺積電代工模式的出現產生了一種模式叫Fabless,或者說叫IC design house,這些公司只做芯片的設計,而把生產交給第三方公司做代工。
2017年Fabless公司Top10榜單,十家公司中六家來自美國,一家來自新加坡,一家來自臺灣地區,兩家來自祖國大陸(華為的海思和清華下的嘉瑞集團),而歐洲和日本在榜單上都出局了。再考慮到博通把總部遷移到美國,那就意味著美國占了七家,比例非常驚人。其中比較看好的是海思,海思在2018年的營收將近74億美金,之前有看法說如果海思的營收在2019年能保持20%的增幅,有可能超過圖一中的NXP,不過在現在的形勢下這個挑戰的難度大大增加了。
從2000年左右到現在,國內的芯片雖然是高 科技 行業,卻是以中低端產品為主。國內芯片公司被戲稱為“一代拳王”,就是說憑借某一款產品盛極一時,卻缺乏持續引領市場的能力。比如,2000年左右全世界MP3里的芯片基本都來自中國南方的一家公司,但當MP3市場萎縮后,該公司就很難找到下一類別的市場。
好的消息是,國家對芯片產業很重視。不僅給予國家級科研支持,像“863計劃”和2001、2002每年幾十億的專項投資,還從產業基金方面給與了很多支持。2014年,國務院發布了《國家集成電路產業發展綱要》,奠定了未來集成電路的戰略發展方向;同年9月,在工信部和財政部的指導下,設立了國家集成電路投資基金股份有限公司,被稱做“大基金”。大基金參與方都是國內比較有實力的企業,一期的募資總規模1300多億元,超募了原定目標的15%。基金所有權為基金電路產業投資股份有限公司,采取了市場化機制的管理模式和公司制的經營模式,跟以往的政府項目補貼模式有本質不同。大基金的一期從2014年到現在將近五年的時間,拉動作用顯著,現在已經開始啟動大基金二期,募資規模將要超過一期且投資方向也要圍繞國家戰略和新興行業進行規劃,比如智能 汽車 、智能電網、物聯網等等,盡量向裝備材料業給予支持。
芯片產業鏈中主要的環節如上圖所示,最上方是用戶,既可以是ToB用戶也可以是ToC用戶。比如既可以是運營商使用的5G設備,也可以是一般消費者使用智能手表或智能家電等等。在用戶下面有系統解決方案的提供商,像做智能手機的企業會有兩方面的需求:一是硬件供應商,主要指芯片的供應商;二是軟件供應商,比如智能手機需要AP和基帶的供應商。封裝測試很重要,像安卓從芯片系統商拿到是封裝和測試后的。封裝和測試在整個產業鏈里門檻不是最高的,中國有很多工廠做得不錯,像長電在全球排名不錯,它的芯片主要是做封裝測試,芯片本身由代工廠制造,包括TSMC、三星、中芯國際等公司。
芯片代工廠的需求包括:第一,根據芯片設計公司的設計文件,生產制造芯片;第二,無論是芯片設計還是芯片生產都需要技術支撐,像EDA工具和IP模塊,不僅存在于芯片設計公司的上游,還會與芯片代工廠有技術溝通和合作。比如代工廠需要做7nm工藝的研發,就要跟EDA工具提供商如Synopsys溝通確認,其工具能否支撐7nm的設計,甚至需要共同開發。開發IP模塊,也要確定其是否能夠在7nm上正確實現功能和性能,這可能要幾方合作。甚至對于CPU,芯片代工廠提供給客戶的不僅僅是CPU的設計,還要跟代工廠共同開發針對此CPU可能會用到的特殊基礎庫,沒有基礎物理庫,CPU、IP也無法在客戶最終系統級芯片里正確使用。
芯片代工廠的上游是TSMC以及國內的中芯國際。它們也有上游,比如光刻機90%以上由荷蘭ASML提供。整個芯片生產線牽扯到的設備非常多,其中技術門檻最高的是光刻機,還有其他設備比如離子注入、蝕刻等等。除了設備之外,芯片代工還需要準備芯片生產過程中的耗材或原材料,比如所有的芯片最終都要做到晶圓上,包括每個工藝節點上要做光刻還需要有光刻膠等等原材料,都需要供應商。所以,芯片產業鏈條中的環節非常多,欠缺了任何一個環節,鏈條就會被打斷,無法實現
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