導(dǎo)體成為整個(gè)信息經(jīng)濟(jì)的心臟,幾乎所有的產(chǎn)業(yè)都要依賴芯片,比如汽車、家電、手機(jī)這些我們經(jīng)常接觸的消費(fèi)品,其最重要的核心部件之一就是芯片,芯片成為一種不可或缺的東西。
目前,半導(dǎo)體供應(yīng)鏈最能代表全球供應(yīng)鏈的頂尖水平。
在這個(gè)供應(yīng)鏈中間,美國牢牢占據(jù)著主導(dǎo)地位,驅(qū)動(dòng)整個(gè)供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)。美國在半導(dǎo)體行業(yè)里長期處于全球領(lǐng)先的位置,這使得它獲得了最大的利潤份額。
在半導(dǎo)體產(chǎn)量上,美國在1990年占全球市場份額的37%,但到了2020年,份額從37%下降到12%,也就是說美國芯片制造這部分的產(chǎn)能在萎縮,但美國芯片業(yè)的總收入?yún)s在大幅飆升。它生產(chǎn)制造只占全球份額的12%,而它所獲得的總收入?yún)s是全世界半導(dǎo)體這個(gè)總產(chǎn)業(yè)的近50%。
問題來了,為什么美國能在半導(dǎo)體上賺這么多錢?
我們還是從半導(dǎo)體的部件構(gòu)成方面來剖析,半導(dǎo)體主要分為四部分:集成電路、分立器件、光電子器件、微型傳感器。
其中集成電路占到整個(gè)市場的80%以上,集成電路按其功能又可分為三大領(lǐng)域,分別為邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片、模擬芯片,其中這三個(gè)領(lǐng)域中間邏輯芯片是真正的戰(zhàn)略制高點(diǎn),因?yàn)樗粌H占了芯片整個(gè)產(chǎn)業(yè)總蛋糕的42%,同時(shí)也是難度最大的環(huán)節(jié),下文將分別介紹這三個(gè)領(lǐng)域。
一、邏輯芯片
邏輯芯片主要以二進(jìn)制為原理,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)邏輯運(yùn)算和操作,它們在計(jì)算機(jī)、數(shù)字控制、通信、自動(dòng)化和儀表等方面中被大量運(yùn)用。
半導(dǎo)體作為資金與技術(shù)高度密集行業(yè),目前已經(jīng)形成深度的專業(yè)分工、細(xì)分領(lǐng)域高度集中的特點(diǎn),邏輯IC(IC:半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱)作為半導(dǎo)體行業(yè)的核心,自上世紀(jì)末開始,近20年來持續(xù)保持增長態(tài)勢,年復(fù)合增長率(CAGR)達(dá)到8.51%。
根據(jù)美國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SIA)公布的數(shù)據(jù)顯示,2020年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售額為4390億美元,與2019年的4123億美元相比增長了6.5%。美國半導(dǎo)體公司的銷售額約為2080億美元,約占全球銷售額的47%。
可以說美國基本上壟斷了邏輯芯片的所有板塊。2020年邏輯芯片市場銷售額約為1175億美元,與2019年相比,邏輯芯片的年銷售額增長了10.3%,約占全球半導(dǎo)體市場總值的27%。
在邏輯芯片中也分幾個(gè)領(lǐng)域,目前的趨勢是CPU、GPU、FPGA、ASIC、DSP并行發(fā)展。其中CPU是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心,市場主要格局是由英特爾與后起新星AMD兩家巨頭掌控。
二、存儲(chǔ)芯片
存儲(chǔ)器在現(xiàn)在這個(gè)大數(shù)據(jù)爆發(fā)的時(shí)代發(fā)揮著非常重要的作用。計(jì)算機(jī)中的全部信息,包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都保存在存儲(chǔ)器中。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是目前最主要的存儲(chǔ)器,半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片可分兩類:一類是非易失性存儲(chǔ)器,這一類存儲(chǔ)器斷電后數(shù)據(jù)能夠存儲(chǔ),主要以NAND Flash為代表,常見于SSD(固態(tài)硬盤);另一類是易失性存儲(chǔ)器,這一類存儲(chǔ)器斷電后數(shù)據(jù)不能儲(chǔ)存,主要以DRAM為代表,常用于電腦、手機(jī)內(nèi)存。除了NAND Flash和DRAM,還包含其他門類,例如Nor Flash、RRAM等。
存儲(chǔ)器行業(yè)有個(gè)特點(diǎn),市場波動(dòng)較為劇烈,而且是一個(gè)強(qiáng)周期性行業(yè),我們經(jīng)常能看到暴漲暴跌的情況。
2021年由于全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,DRAM和NAND等存儲(chǔ)器缺貨情況明顯,上半年DRAM漲幅達(dá)20%。其中的代表企業(yè)美光三季度財(cái)報(bào)顯示,實(shí)現(xiàn)凈利潤17.35億美元,同比增長高達(dá)116%,遠(yuǎn)超分析師預(yù)期。
根據(jù)WSTS發(fā)布的半導(dǎo)體市場報(bào)告,2020年全球半導(dǎo)體市場中除了光電和分立器件,增長最大的是存儲(chǔ)芯片,2020全年市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到1194億美元。
從細(xì)分產(chǎn)品市場銷售區(qū)域格局來看,美國和中國是全球存儲(chǔ)芯片的重要市場,占了近70%。
從產(chǎn)值構(gòu)成來看,NAND Flash、DRAM、NOR Flash是存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)的核心部分。目前DRAM和NAND Flash占據(jù)了存儲(chǔ)芯片95%以上的市場份額。
在DRAM競爭格局上,基本被韓國三星、海力士、美光三大寡頭壟斷市場,市占率合計(jì)達(dá)95%,可以說三分天下。
在NAND市場上,廠商相對(duì)更多,市占率排名前五的公司所占份額合計(jì)達(dá)93%。
三、模擬 IC
模擬芯片是處理模擬信號(hào)的集成電路,其產(chǎn)品已經(jīng)遍布生活中的各個(gè)角落,無論是網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備還是汽車電子,都會(huì)用到模擬芯片。
同時(shí),現(xiàn)在許多新起的應(yīng)用場景和設(shè)備,包括共享單車、AR/VR以及無人機(jī)等也都會(huì)用到模擬芯片。
模擬芯片市場的一大特點(diǎn)是不易受單一產(chǎn)業(yè)景氣變動(dòng)影響,因此價(jià)格波動(dòng)遠(yuǎn)沒有存儲(chǔ)芯片和邏輯電路等數(shù)字芯片的變化大,其市場波動(dòng)幅度也相對(duì)較小。
根據(jù)WSTS數(shù)據(jù),2020年全球半導(dǎo)體行業(yè)的模擬芯片的市場規(guī)模則達(dá)到540億美元,占比約為13%,是半導(dǎo)體行業(yè)中的重要組成部分。
預(yù)計(jì)在未來五年內(nèi),模擬芯片的銷售量將以 6.6%的年復(fù)合增長率強(qiáng)勁增長。到2022 年,全球模擬芯片市場規(guī)模有望達(dá)到748億美元。
在模擬芯片的類別中,電源管理IC、專用模擬芯片和信號(hào)轉(zhuǎn)換器組件的強(qiáng)勁銷售預(yù)計(jì)將成為未來五年模擬增長的主要推動(dòng)力。
總的來說,在全球的半導(dǎo)體行業(yè)里美國占據(jù)著主導(dǎo)地位,尤其是在邏輯芯片領(lǐng)域,美國絕不希望其他的國家來染指邏輯芯片的設(shè)計(jì)。
我們可以看到無論是CPU、GPU以及可編程芯片,基本是被美國公司完全壟斷。美國制裁華為,實(shí)際上也是想打擊華為海思芯片,把中國芯片公司從最具戰(zhàn)略意義的領(lǐng)域中踢開。美國擔(dān)心華為會(huì)像在通信領(lǐng)域一樣,在芯片上做大做強(qiáng),進(jìn)而成為強(qiáng)力的競爭對(duì)手。
而半導(dǎo)體作為信息時(shí)代的魂,是中國必須要突破的卡脖子技術(shù),現(xiàn)在國家如此重視高端制造正源于此,未來半導(dǎo)體的國產(chǎn)化是繞不開的路,將催生一批極具競爭力的優(yōu)秀上市企業(yè)。