全球芯片告急!中國何去何從?私募巨頭最新研判來了

全球芯片告急,美國也不例外。根據央視財經援引路透社報道,美國總統拜登24日在白宮橢圓形辦公室會見了一個由兩黨議員組成的小組,共同討論美國供應鏈問題,特別是因減產導致的全球芯片短缺問題。並在會後簽署一項行政命令,對包括半導體行業在內的關鍵行業的供應鏈進行一次范圍廣泛的審查。

受美國的封禁,中國的芯片產業遭遇「卡脖子」。 而在股票市場,相關的芯片股漲上天,中國能否做到半導體產業「獨立自主」,目前產業處於什麼水平,半導體產業還有哪些投資機會。

基石資本合夥人、資深半導體專家楊勝君,為我們做了解讀。楊勝君畢業於復旦大學和美國俄勒岡州立大學電子工程系,曾任職於銳迪科微電子,在半導體芯片行業有十多年產業經驗。對科技領域有深刻的認知和豐富的投資經驗。

基石資本是知名的股權投資私募機構,擁有逾20年投資經驗,累計資產管理規模逾500億元。在半導體設計、製造、封裝、測試等全產業鏈布局了大量頭部公司,著名投資項目包括圖像傳感器芯片設計企業豪威科技(韋爾股份)和格科微、射頻濾波器芯片廠商好達電子、芯片新興封測公司甬矽電子等。

問題1:為何目前芯片突然供不應求,如何看待現在芯片行業的景氣度?半導體產業未來的發展空間在哪里?如何看待第三代半導體產業的發展?

楊勝君:中國新一代芯片企業的成長機遇可以概括為兩個方面,一是舉國體制,包括國產替代,以及科創板與注冊制等,近兩年已多有提及;二是產業升級和新興產業應用的涌現,大幅擴大了芯片市場。

具體來說,首先是產業升級大幅提高了芯片使用量。以手機產業為例,手機是目前半導體產業最大的應用領域,過去15年,得益於手機產業的大發展,半導體產業規模由2300多億美金提高到了約4500億美金,近乎翻倍。一方面,全球手機出貨量已達到10億級;另一方面,手機性能與功能的提升大幅推高了對芯片數量、性能和面積的需求,並要求芯片實現功能、功耗、性能、成本的全方位優化。更快的運行速度、更好的拍攝效果,都依賴於更多、更好的芯片,同時,芯片還需做好電源控制與功率控制,以平衡手機性能與電池容量的矛盾。

其次,人工智能、5G、IoT、新能源汽車等新興產業應用的涌現,開辟了新的芯片市場。新能源汽車是最受看好的應用。新能源車新四化(電動化、智能化、網聯化、共享化)是汽車發展大趨勢,其智慧駕駛、動力傳動、車身控制、安全系統和娛樂設備等功能,都需要大量高級芯片,充電樁也需要芯片。車的功能越豐富,智慧駕駛技術越進步,對芯片的要求就越高。相比手機,新能源車的體量可能低一個數量級,但單價高出不只一個數量級,因此如果對其增長預測能夠如期兌現,它將為半導體產業撐起萬億規模。

綜上,當前中國的芯片產能非常緊缺,供應商資源成為國內外廠商的核心訴求。半導體產業短期內看不到掉頭的可能性,至少兩年之內看不到周期。產業鏈中的龍頭企業或相對領先的企業都實現了快速增長,比如基石資本投資的韋爾股份(豪威科技),其利潤2019年才4個億,2020年已升至30多億。

再說第三代半導體產業。首先,半導體產業對所使用材料的純度和復雜性有極致的要求,因此材料在半導體產業中扮演了舉足輕重的角色,半導體材料的水平是衡量一個國家精細化工產業水平的重要標志。

半導體行業的材料主要分為兩類,一類是主材,如硅或化合物晶圓材料,另一類是輔材,如光刻膠。從國內半導體材料領域的產業積累來說,不管是主材還是輔材,跟美日等國外領先企業都有不小差距,像光刻膠就是國內半導體產業鏈的痛點。

從半導體產業的主材料體系發展歷程來看,鍺、硅等屬於第一代,砷化鎵、磷化銦等屬於第二代,碳化硅、氮化鎵屬於第三代。

第三代半導體具備耐高溫、耐高壓、高功率,抗輻射等特點,適合製造微波射頻、光電子、電力電子等器件,適用於高電壓和高功率場景,是目前光伏、特高壓輸電、新能源汽車芯片控制材料的不二之選。

第三代半導體材料主要有三個優勢:

一是速度更快,有助於提高芯片性能。第三代半導體採用寬禁帶材料,關斷時候的漏電電流更小,導通時候的導通阻抗更小,且寄生電容遠遠小於硅工藝材料,所以芯片運行速度更快,功耗消耗更低,待機時間更長。第三代半導體可以用較大的工藝節點達到硅材料先進節點的部分性能。

二是能量轉換效率高,功率損耗小。以新能源汽車為例,福特汽車展示的數據顯示,相比用傳統硅芯片(如IGBT)驅動的電動汽車,用第三代半導體材料芯片(如特斯拉Model 3使用的SiC芯片)驅動的新能源汽車的能量耗損低5倍左右,由此大幅增加續航里程。從節能的角度考慮,一個大型數據中心機房一年的耗電相當於一個中等城市的用電量,如果採用第三代半導體芯片來控制電源,相比傳統的硅芯片,將能省下大量電力。

三是可以承受更大的功率和更高的電壓。第三代半導體可大幅提高產品的功率密度,適應更高功率、更高電壓、更大電流的未來電動車的需要。

基於上述優點,新能源汽車、5G、人工智能及超大數據中心等新應用場景的打開,將給第三代半導體帶來巨大的發展空間,催生上萬億元的潛在市場。更為重要的是,第三代半導體未來將在幫助人類普及新興能源、發展清潔能源、實現碳中和這一偉大目標中發揮重大作用!

問題2:其次是一個普羅大眾最疑惑的一個問題:中國連原子彈都可以造出來,卻為什麼造不出光刻機呢?

楊勝君:首先要糾正一個說法,中國並不是造不出光刻機,而是目前暫時造不出高端光刻機,比如上海微電子已經可以造出90nm製程的光刻機,而且據傳其將在2021-2022年交付第一台28nm製程的光刻機,但這相比目前業界最領先的荷蘭ASML公司的7nm甚至5nm EUV光刻機,還有很大的差距。現在最高端的旗艦手機的SOC芯片已經是5nm製程,28nm製程不能滿足消費市場競爭的需求。

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圖:上海微電子SSA600/20光刻機及其技術參數 來源:上海微電子官網

所以我們要討論的不僅是能不能造,更是夠不夠好。

原子彈作為一個軍事戰略層面的話題,能不能造是核心。原子彈在實現了理論突破後,只要攻克了高濃度核原料和離心機等工程難點,就可以引爆,原子彈就算造出來了,它的戰略威懾作用就達到了;至於原子彈的當量有多大、航程有多遠、精度怎麼樣,都是夠不夠好的問題,可以留待以後慢慢解決,即它的技術迭代周期可能會更長。

但光刻機不一樣,單是做出來是不夠的,必須要足夠好才有意義。除了國家軍事安全,光刻機還事關全球化背景下的國家經濟安全和商業競爭。半導體產業是一個「贏者通吃」的全球性行業,例如,在競爭最激烈的手機市場,如果競爭對手的旗艦手機SOC芯片採用的是最先進的7nm或5nm工藝製程,而你還在用14nm,那你的手機性能肯定會落後,就會喪失市場競爭力。就像現在Intel最新的電腦CPU已經是11代i7了,用i3處理器的電腦,不可能占領高端市場。所以,光刻機的性能要達到與業界最領先的競爭對手差不多的水平,才有競爭力,這意味着光刻機的技術迭代速度要遠遠高於原子彈的技術迭代速度,大大增加了光刻機的技術發展難度。

光刻機的技術到底難在哪里?難在它是橫跨多個學科、產業的最頂級理論、技術與工藝的產物。光刻機被譽為「半導體皇冠上的明珠」,一台光刻機由十萬多個部件組成,是集合了數學、化學、精密光學、流體力學、精密機械、自動化控制、軟件工程、圖像識別、電子電路等領域頂尖技術的產物。因此,光刻機製造依賴於各個學科的進步,只要其中一門學科出現瓶頸,就造不出來。

以製造工藝為例,光刻機最難的是它的精度控制,在納米級的、極端精準度的要求下,平時很多忽略不計的細節都會成為難題,比如震動、光源頻率、反光鏡等,甚至連無塵室內的空氣都要求比外面干淨一萬倍。曾有一位美國工程師表示,光刻機僅僅是一個零件調整的時間就長達數十年之久,尺寸調整次數更可能高達百萬次以上。當然,這位工程師的說法肯定有夸張成分在里面,但光刻機的精度控制可見一斑。

即使是一家獨大的ASML,也無法獨立製造光刻機,而是集成全球工藝,十多萬個零件中90%都是眾多先進的高科技術產業工廠所提供,比如光源系統採用美國的Cymer(已被ASML收購),鏡頭(光學系統)來自德國的蔡司等等。

中國正在解決上一代的90nm、28nm工藝製程,要發展到7nm、5nm,可能還需要5至10年或更長時間。未來一旦我們的高端光刻機做出來了,就意味着我們國家光刻機相關的所有基礎科學都已出現重大突破,那我們整個配套的半導體及其相關產業也躋身全球頂級了。

問題3:要實現半導體產業的突破式發展,關鍵因素有哪些?

楊勝君:近半個世紀以來,半導體產業的發展主要受以下三大因素的影響:(1)理論和技術體系的建立;(2)工程師和企業家精神;(3)全球產業鏈。

首先說理論和技術體系。半導體是現代科學和工程技術體系的集大成者。從晶體管發明以來的70年間,經過數代傑出科學家和工程師的努力,半導體基礎理論和技術體系已經完成,但是要將這些理論設計轉變為製造,再到實現商業化,依然需要解決大量的次基礎理論和技術。

半導體芯片是跨學科最廣泛的技術領域,從基礎物理、數學、化學等現代自然科學到信息論、控制論、通信理論等現代工程理論,再到材料工程、精細化工、光學工程、超精密機械、基礎軟件等現代工程技術,既需要掌握復雜的理論設計,也需要掌握復雜的工業製造,沒有一個企業能單獨掌握完整產業鏈。

相比起來,光伏、鋰電池等產業之於集成電路芯片產業,技術體系相對簡單,在理論設計、製造工藝、設備精度、材料要求等方面,存在數量級的差異,這些產業中國目前已經基本掌握。

其次是工程師和企業家精神。芯片行業過去幾十年的進步更多是來自於傑出科學家和工程師的卓越貢獻。

半導體是少見的有濃烈個人英雄色彩的行業,少數卓越的企業家扮演了非常關鍵的角色,甚至有「一將頂一師」之說,因為一個非常好的將帥,基本上就能把一項技術推進幾代,最典型的就是中芯國際的梁孟松先生,用了不到一年的時間就實現了中芯國際28nm工藝到14nm的跨越,並實現了14nm良率的大幅提升。

吊詭的是,半導體領域又恰恰是企業家精神比較缺乏的一個行業,Intel前CEO安迪·格魯夫、台積電創始人張忠謀和英偉達創始人黃仁勛是芯片行業少有的偉大管理者和傑出企業家。

究其原因,主要是高智商技術天才大都自負,不尊重企業經營管理人才和商業化人才的價值,傑出科學家和工程師往往把自己的公司帶向災難和沒落。

最典型的就是「晶體管之父」,諾獎得主威廉·肖克利。晶體管可以說是20世紀最偉大的技術發明,但肖克利的創業經歷卻是一片狼藉,因為不懂管理技巧和缺乏商業策略,他的肖克利半導體實驗室成立不到一年,手下的八名頂級科學家們就選擇自立門戶,成立了仙童半導體公司。仙童半導體公司是大部分半導體公司之母,為美國培養了大量的半導體人才,如英特爾創始人羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾、AMD的創始人傑里·桑德斯等。

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其三是全球產業鏈。芯片的成功和成熟需要大量的驗證和出貨,所以全球性的配套產業鏈是芯片產業發展的關鍵驅動力。

芯片技術的演進來自日積累月的迭代,而芯片行業的巨大研發費用和資本開支需要下游產業鏈長期、持續的利潤支持,芯片的跨代發展更是來自於下游應用的強力驅動。比如,沒有PC和互聯網就沒有Intel,而沒有智能手機和移動互聯網,也無法成就台積電;失去下游強勁增長的Intel,逐漸成為落後於產業發展的「牙膏廠」,如今市值也大幅被台積電和英偉達超越。

問題4:中國的半導體行業現在到底處於什麼水平?從2018年到現在,除了得到資本市場的高期待外,實體層面中國芯片產業都發生了些什麼?中國芯片產業有無進步?從定性的角度看,中國芯片能否、何時能趕上美國?

楊勝君:根據美國SIA的數據,近30年在芯片全球產業鏈中的占比,美國大概占50%上下,中國現在大概有5%,也就是10倍的差距。

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全球芯片產業鏈占比 資料來源:WSTS,SIA, IHS Global, PWC

看完現狀我們再看追趕速度。根據美國官方組織統計的美國上市公司數據,美國芯片上市公司2019年的研發投入和資本支出總計717億美元,從1999年到2019年,美國芯片上市公司整體資金總投入將近9000億美金。而中國國家大基金一期二期加起來也就3000億人民幣,差了一個數量級。

另一個數據更加震撼,美國芯片上市公司過去二十年的年均研發投入銷售占比是16.4%,而中國芯片上市公司是8.3%,大概只有美國的一半。

由此可見,中國要完成對美國的超越,道阻且長。作為追趕者,我們必須要加大投入,才有可能後發居上。換一個角度看,美國在1894年GDP已經是世界第一了,但直到第二次世界大戰後才成為科技第一,中國可能也需要這麼一個過程。

近幾年來,中國芯片產業的進步是有目共睹的,我們目前已經從中低端解決了有無問題,國產CPU已經在國內獲得應用機會,未來將在此基礎上,不斷迭代、不斷升級,從有到好;

從製造來說,中芯國際也取得了巨大進步,工藝製程從此前的28nm升級到了14nm,雖然台積電更快,但我們的進步是巨大的,如果沒被光刻機卡住,我們肯定在7nm、5nm上實現了突破;目前中芯國際排全球第三名;

在半導體設備上,中微半導體、北方華創也實現了一定比例的國產替代;

在半導體材料上,8英寸、12英寸的晶圓硅片,也有了一定國產化比例;

而在少數芯片領域,國產廠商也開始進入全球中高端應用市場,如華為海思的麒麟手機芯片、豪威科技的圖像傳感器芯片等。

問題5:既然如此,中國要如何實現半導體產業的突破式發展?如何看待中國芯片產業的發展路徑和國產替代的發展空間?

楊勝君:中國芯片產業要發展,有四個基本因素:一是資金,二是人才,三是時間,四是產業鏈支持。

隨着國家政策支持力度不斷加大,特別是科創板推出後,資金和人才的情況有了顯著改善。巨大的財富效應吸引了大量的海外人才回歸,我很多當年留在美國的同學這兩年紛紛回國創業。科創板的上市條件比以前更為寬松,只要做到一定規模就可以在科創板上市,這種快速的財富創造帶來的財務自由誘惑是極大的。

時間是最難解決的問題,芯片的核心難點是沒有捷徑,只能依靠不斷迭代,而一款芯片的研發周期是很長的,一般一年只能迭代兩次,這就大大制約了我們的追趕速度。

還有一個非常關鍵卻常被忽略的因素,就是市場。芯片的上下游產業鏈一定要打通,這是最關鍵的問題。

西方國家對中國半導體產業的限制和禁運早在瓦森納協定中就已明確約定,並不是2017年中興通訊被美國制裁後才突然出現;而國內產業鏈下游企業尤其是電子信息行業龍頭企業們一直冷落甚至排斥國產芯片,才是中國芯片產業遲遲不能快速發展的更為重要的原因。

芯片產業是一個非常成熟的全球性競爭產業,如果是在一個完全開放的體系中跟全球競爭,只要我們的芯片還不如英偉達,就沒有客戶買,自然也沒有廠家設計和生產。這並不僅僅是錢的問題,而是如果沒有下游的使用反饋,芯片廠家就無法進行產品迭代,一直閉門造車永遠不可能生產出足夠好的產品。中國的互聯網產業為什麼發展這麼快,就是因為我們有大量的用戶數據,幫助我們以難以想象的速度快速迭代。這也是為什麼大型互聯網企業基本都在中國和美國。

如果沒有外力,放任芯片成為一個完全自由競爭的市場,下游沒有企業使用國產產品,將會形成惡性循環,永遠發展不起來。

這里我們可以探討一下政府可以扮演什麼樣的角色,這也是後發國家產業發展的核心問題。政府應該出台相關的產業政策,對我們自主生產的產品採取一定的保護措施,支持國產芯片的發展,給予低端產品應用和迭代的機會。

對此,我們可以參照國家在上世紀90年代末至2010年間發展國產通信產業的成功經驗。黃衛偉教授在《不對稱競爭》一書中曾細述這段往事。在2G時代早期,我國移動通信設備基本依賴進口,本土企業發展遠遠落後於快速擴大的市場。在這種情況下,當時的信息產業部適時提出要求,在條件相當的情況下,優先選用國產通信設備系統,並在其後的實際采購中,協調各方簽訂了國產程控交換機帶量采購協議,為建設民族通信產業打下了堅實基礎。後來國家在發展3G/4G產業鏈的過程中,也沿襲了這種做法,即通過設置國產化設備和終端采購比例,扶持國內通信設備產業。華為、中興等企業的通信設備初期都是這樣發展起來的。

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圖片:黃衛偉《不對稱競爭》

政府可以通過「不對稱競爭」策略,採取適當的政策方式來支持國內下游企業采購和使用國產芯片和核心零部件,鼓勵國產化產業鏈的發展。

雖然國產芯片可能與頂尖產品有一定性能差距,但在很多場景下,已足以滿足國內廠商的要求。我們可以為芯片制定合適的質量標准,讓國產廠商能夠放心使用滿足標準的國產芯片。只要有客戶,企業的技術會不斷迭代,不斷進步。

這兩年,貿易摩擦也助推了芯片國產化率提高。美國針對華為發布禁令後,大眾對國產芯片的認知得到提升,國內企業也開始願意用國產芯片了,芯片的國產化率推進的速度很快。原因有二,一是看到華為的先例,有些企業也會產生制裁之憂;二是作為行業標杆,華為的采購起到了示範作用,哪怕華為是被迫用的,也說明這個產品的質量是過關的,華為相當於做了一個品牌背書。

中國一年大概進口3000億美金的芯片,這麼多芯片短時間內不可能全部國產化,但政府也有預期,從產業鏈的角度,從易到難,一步步解決。原來只有5%的國產化率,2020年有17%的國產化率,再過兩年可能進步到30%,再過五年可能做到60%,或許到2035年,國產化率能做到80%,那就很成功了。

問題6:中國半導體產業要發展,離不開設計軟件EDA工具(電子設計自動化)和芯片設計IP,沒有EDA軟件,所有芯片設計公司都要停擺,半導體產業的金字塔也會坍塌,如何看待中國半導體工業設計軟件EDA工具和芯片設計IP缺失問題?

楊勝君:芯片設計軟件EDA工具和芯片設計IP是中國半導體產業發展的必選項,是無法規避的現實問題。基於戰略安全考慮,EDA必須要自己做,不然如果美國不給license,我們的芯片設計就停擺了。因為需要長時間廣泛深刻的行業積累,目前國內這方面的人才非常稀缺。現階段我們也是先解決有無問題,然後再一步一步往前走。

EDA行業雖然市場規模不大,僅在100億美金左右,但門檻特別高,特別專業,需要長期聚焦、長期投入。相對於光刻機等硬件設備,EDA作為軟件還是相對容易的,只要架構和算法實現突破,不斷迭代,就差不多了。

目前EDA行業超過60%的市場份額被Synopsys、Cadence和Mentor Graphics 3家企業占據。國內則有華大九天、概倫電子等企業在追趕。雖然與全球前三大EDA軟件企業相比,國內EDA企業才剛剛起步,功能簡單,但我們有希望在5年時間內取得較大進步。

芯片設計IP也是目前國內外差距較大的領域,尤其是使用最廣泛的CPU、GPU等芯片IP,國內還存在較大差距,這種差距可能比EDA設計軟件還大。目前芯片設計IP的全球市場主要被ARM、ImaginationTechnologies、CEVA及幾大EDA公司占據。不管是EDA設計軟件還是主流芯片IP,目前國內這方面的人才非常稀缺,因為需要長時間廣泛深刻的行業積累。

問題7:如何看待中國芯片的製造問題,目前中國即使設計出了先進芯片,國內的基礎工業還造不出來,如果定性的話,中國芯片未來能不能做成?

楊勝君:芯片製造為什麼復雜?核心是芯片的製造流程特別長。芯片生產是結合了設備、材料與工藝的整體問題,並不是買到光刻機設備,就一定能把芯片做好,還需要對材料的理解、對工藝的理解、對工序的理解。

一個先進工業芯片成套的生產流程有幾百道工序,每道工序使用的材料體系不一樣、用到的設備也不一樣;工藝流程設計也不一樣,比如溫度怎麼設計、濕度怎麼設計、壓力怎麼設計;材料怎麼配比也不一樣;工序的前後順序也不一樣。每一個細節都是一個Know-How,是一個工程問題,都要解決,才能生產,同時每一個環節都會對最終成品的質量造成影響。因此,芯片製造和設計一樣,都需要長期積累,只有一直持續投入,一直有客戶使用,才可能積累起來。

這也導致了半導體產業基本每個方向都形成了巨頭壟斷的局面。各廠商為了提高市場競爭力,肯定都希望采購最好的產品,除非是定位特別低端的產品,或者有保護政策。在芯片的各個分支里,都在上演一樣的故事,高端材料跟低端材料、高端設備跟低端設備做出來的芯片差別很大,客戶不會選擇用低端的產品,所以低端產品永遠都沒有機會發展。這種壓力層層傳導,最後變成既要材料最好也要設備最好,既要設計最好又要生產工藝最好,才能塑造出在全球有競爭力的產品。而那些做不到最好的廠家,基本上就淘汰了。

過去幾年下游應用逐漸打開後,國產化率一直在增加。越來越多的企業做出了更先進更高級的芯片,原來只有國外廠家能供應的芯片,現在國內也有很大的供應。我們的產業鏈已經逐漸形成,國產化比例越來越高了。

另一方面,高端芯片並不是只有一條技術路線,比如7nm的芯片,目前已掌握的技術路線中可能是EUV光刻機比較好,但可能也有其他技術路線,也許不用EUV光刻機也能造出來。三星和台積電的技術路線也不一樣。就像造原子彈,中國的原理跟美國的原理不一樣,沒關系,只要達到效果就行。最關鍵的是需要時間和持續的投入,用時間去驗證、去積累,這是核心,是顛簸不破的真理。

我們國家有像華為、商湯這樣優秀的企業,不斷提出更高的要求,芯片產業肯定是可以追上的。同時還要注意發展好產業配套,否則美國一制裁就麻煩了。

問題8:如何看待中芯國際梁孟松與蔣尚義之爭?

楊勝君:梁蔣的路線其實並不矛盾,梁孟松先生是做先進工藝,蔣尚義先生做先進封裝,而先進工藝和先進封裝是相輔相成的。先進封裝是從系統整體應用的角度來理解、部分實現更先進的系統性能和更低的成本,而先進工藝則是單純從芯片的角度來實現,先進工藝研發是基石,因應摩爾定律的發展規律,先進工藝長期持續發展是毋庸置疑的。在摩爾定律趨緩與後摩爾時代逼近的關鍵時刻,提前布局,先進工藝和先進封裝雙線並行的發展戰略顯得尤為必要。

工藝、設計和封裝技術的進步是推動摩爾定律不斷往前發展的三個重要因素。

其中,先進工藝對應的是加工精度,也就是我們通常說的多少納米工藝製程。所謂的7nm、5nm指的是芯片內部晶體管的最小柵長,柵長越短,在相同尺寸的硅片上能集成的晶體管就越多,或者在相同的芯片復雜程度下,需使用的晶圓面積越小。因此,一般情況下,工藝製程越小,芯片的性能越高。

我們未來肯定是要一步步做到7nm、5nm、3nm的,要麼等ASML的EUV光刻機,要麼等我們自己研發出先進的光刻機,這是終極問題。

而封裝,通俗來講就是如何將單個或多個小芯片與其他材料組合成一個大芯片。先進的封裝技術可以通過提高協同效應,節省空間、降低功耗和成本,從而在工藝沒有變化的情況下,側面提升芯片性能和降低芯片成本。

前不久,台積電也公布將在高端封裝進行重點投入。在上周剛剛結束的2021年國際固態電路會議(ISSCC)上,台積電系統闡述了發展先進封裝的思路,台積電認為,先進製程如3nm工藝技術相對於5nm,性能的提高可能只有10%。今天最復雜的芯片已經集成了500億個晶體管,而未來通過先進封裝技術的創新,可以在一個先進封裝的芯片里面集成3000億個晶體管,芯片的性能還可以再提高十倍或更多。

蔣尚義先生也是希望通過先進封裝來進一步發掘芯片的潛力,實現更先進技術的效果,同時降低芯片應用成本。當目前半導體工藝走到7nm,5nm的時候,技術上摩爾定律還在延續,但是每一代產品的設備投入、流片成本都在大幅度提高。大家都在談論後摩爾時代的到來。系統級封裝將會是後摩爾時代的重點方向。系統級封裝就是將許多芯片或電子元器件封裝成為一個芯片來提高系統的集成度。類似於將一個小的PCB板封裝成一個芯片。

工藝演進是相對快的,但是越到後面難度越大,而過去三、四十年來,半導體封裝技術進步不算快,半導體封裝和基板技術越來越成為整體系統性能的技術瓶頸,因此,後摩爾時代,先進封裝是延續摩爾定律的重要解決方式之一,也是一種產業方向,未來小型化的芯片也需要從這些方面來努力。因此,中芯國際發展先進工藝和先進封裝都是合理的選擇。

問題9:如何看待半導體產業的投資機會?

楊勝君:我們要理性認識半導體產業的投資機會。

國內現在正處於半導體產業市場化發展的第二階段。第一階段,也就是2000-2013年,伴隨着蘋果產業鏈在國內的起步和手機山寨市場的崛起,國內的半導體產業野蠻成長,產業以低端為主;第二階段,由民間資本為主發展到政府與民間相互配合協同,在國家大基金和科創板設立等的推動下,產業進入升級階段,創業者背景更加成熟高端,企業從低端模仿向中高端晉級,韋爾股份等千億龍頭誕生,產業並購出現,從單純的設計到IDM也發展起來等等。

在這個大背景下,我們的投資策略可以總結為以下四點:(1)遵從產業發展規律,以市場的原則去應對芯片全球市場化的特點;(2)尊重硬科技企業發展的內在規律,堅持長期主義;(3)尊重專業性,謹慎被風口帶飛;(4)各參與方要相互尊重和合作,不要吃獨食。

以基石資本為例,我們是全產業鏈布局,已投資10多家半導體公司,基本上涵蓋了材料、設備、設計、封測等所有細分領域。

具體來說,我們首先關注的是細分領域的想象力。比如攝像頭芯片,它的行業增速非常快,三四年間市場規模從80億美金增長到160億美金,2021年大概會到200億美金;又如濾波器,國產化率比較低,天花板很高,行業成長很快,這些都符合好賽道的判斷標准。另外,安防、手機、人工智能方面的需求也越來越大。

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圖片:豪威科技推出的首款可在旗艦和高端智能手機中實現優異自動對焦功能的全相位檢測覆蓋率圖像傳感器 來源:豪威科技微信公眾號

在每一個好的細分領域中,我們會選擇那些有深厚歷史積累的團隊,要在一個領域有長期的鑽研,比如豪威科技就是攝像頭芯片產業的先驅。我們投的寧波甬矽電子,是做封測的,有非常好的積累,現在遇上產能緊缺,發展得更快,2017年11月份才成立,2020年就做到了近10億收入。

企業的商業化能力也很重要,要能夠完成從技術優勢到商業化優勢的轉變。這是很關鍵的一步,因為產品最終是要在市場上銷售的,如果做不出商業化的產品,最終技術優勢也會喪失。許多企業創始人都是技術出身,只重視做技術,要防止自己陷入片面追求技術的誤區。

半導體芯片產業有其自身的發展規律,經過半個多世紀的快速發展,產業的基礎理論和技術體系已經建立,我們現在依然處於快速的產業迭代發展過程中,這個過程需要時間和持續的投入,中華民族歷來具有勤奮和智慧的美德,這些特點正是發展芯片所必需的,因此中國人是適合做芯片的。

我們相信,只要堅持目前的投入,在當前的發展趨勢下,再有十年左右的時間,中國的半導體產業將基本解決被國外卡脖子的局面,也一定會在全球產業鏈中擁有一席之地。

來源:cnBeta