產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移勢在必行 中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化趨勢解讀

美國時間1月6日，奧巴馬政府推出針對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的白宮報告，奧巴馬的科技顧問委員會在報告中稱：“中國的半導(dǎo)體政策正在扭曲市場，破壞創(chuàng)新，奪取美國的市場份額，使美國國家安全處于危險之中。”該報告還稱，中國的目標(biāo)是在半導(dǎo)體設(shè)計和制造領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位，措施之一是在十年間支出1500億美元，美國需對此作出有效反應(yīng)，維持美國在該產(chǎn)業(yè)的競爭力。不過，該報告同時也提醒，不要全然反對中國在該行業(yè)取得的進(jìn)步。

美國白宮發(fā)布最新報告稱，中國的芯片業(yè)已經(jīng)對美國的相關(guān)企業(yè)和國家安全造成威脅，建議對中國在芯片產(chǎn)業(yè)的收購進(jìn)行更加嚴(yán)密的審查。特朗普上臺后，也有可能宣布制造業(yè)回流政策。但在全球化的格局下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化趨勢已經(jīng)確定，中國和美國在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局中各有所長，美國會加強(qiáng)并穩(wěn)固其產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢地位，繼續(xù)掌握最具價值的設(shè)計和設(shè)備。而中國會依靠“中國制造”優(yōu)勢，將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)延升到上游半導(dǎo)體制造領(lǐng)域?；蛟S美國設(shè)計，中國制造，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前最合理的配置。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的雁行模式

日本經(jīng)濟(jì)學(xué)家赤松要在1956年提出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“雁行模式”：當(dāng)進(jìn)入到工業(yè)化時期，一些發(fā)展中國家，由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的落后，不得不把某些產(chǎn)品的市場向發(fā)達(dá)國家開放。等到這種產(chǎn)品的國內(nèi)需求達(dá)到一定數(shù)量的時候，也就為本國生產(chǎn)這種產(chǎn)品準(zhǔn)備了基本的市場條件和技術(shù)條件，換句話說，這時國內(nèi)已初步掌握了這種產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，由于本國資源和勞動力價格的優(yōu)勢，該產(chǎn)品的進(jìn)口也就逐步讓位于本國自己生產(chǎn)了。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、規(guī)模經(jīng)濟(jì)的利用以及廉價勞動力的優(yōu)勢，本國產(chǎn)品的國際競爭力不斷上升，最終實現(xiàn)這種產(chǎn)品的出口，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的目的。在這個過程中產(chǎn)業(yè)的發(fā)展實際上經(jīng)歷了進(jìn)口、進(jìn)口替代、出口、重新進(jìn)口四個階段。按照雁行模式理論，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的路徑按照技術(shù)密集與高附加值產(chǎn)業(yè)-資本技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)-勞動密集型產(chǎn)業(yè)的階梯式產(chǎn)業(yè)分工體系演進(jìn)。在“雁行模式”中，美國目前屬于“頭雁”，而中國正在從“尾雁”逐漸往上趕。

按照半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移“雁行模式”路徑：勞動密集型產(chǎn)業(yè)—〉資本技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)—〉技術(shù)密集與高附加值產(chǎn)業(yè)。第一階段的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移為封裝測試環(huán)節(jié)，美國將很多半導(dǎo)體企業(yè)或?qū)⒆陨淼姆鉁y部門賣出剝離，或?qū)y試工廠轉(zhuǎn)移到東南亞。在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移過程中，臺灣很多封測企業(yè)開始崛起，如日月光和矽品等。

第二階段的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移為制造環(huán)節(jié)，這和集成電路產(chǎn)業(yè)分工逐漸細(xì)分有關(guān)系。集成電路的生產(chǎn)模式由原先的“IDM”(Integrated Device Manufacturer，意為整合元件制造商)為主，轉(zhuǎn)換為Fabless(不涉及晶元生產(chǎn)的設(shè)計等環(huán)節(jié))+Foundry(晶元代工)+OSAT(封裝和測試的外包)，產(chǎn)業(yè)鏈里的每個環(huán)節(jié)都分工明確。在制造轉(zhuǎn)移的過程中，臺灣的臺積電崛起為全球最大代工廠。

目前，憑借巨大的市場需求，較低的人工成本，中國的OSAT和Foundry正有望接力臺灣，成為未來5年產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重點(diǎn)區(qū)域。因為，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的根本原因。

半導(dǎo)體制造的最初形態(tài)為垂直整合的運(yùn)營模式，系統(tǒng)企業(yè)內(nèi)設(shè)集成電路的制造部門，僅用于滿足企業(yè)自身產(chǎn)品的需求。美國的AT&T是最先采用垂直整合模式的企業(yè)，隨后IBM的集成電路制造部門為IBM自行生產(chǎn)的大型計算機(jī)提供處理器。隨著集成電路技術(shù)的擴(kuò)散，日本日立、NEC、富士通、東芝等企業(yè)，歐洲的西門子、飛利浦等電子公司都采用了這種模式。

IDM是繼垂直整合模式之后的新模式，由集成電路制造商自主設(shè)計與銷售由自己的生產(chǎn)線加工、封裝、測試后的成品芯片。與垂直整合模式不同的是，IDM企業(yè)的產(chǎn)品是滿足其他系統(tǒng)廠商的要求，最典型的例子就是美國的Intel公司。IDM模式的優(yōu)點(diǎn)在于IDM廠商可以根據(jù)市場特點(diǎn)制造綜合發(fā)展戰(zhàn)略，可以更加精細(xì)地對設(shè)計、制造、封測每個環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制。IDM模式不需要外包且利潤較高，但其劣勢在于投資額加大、風(fēng)險較高，要有不斷推出優(yōu)勢產(chǎn)品作保證，而且IDM模式的技術(shù)跨度較大，橫跨了Fabless、Foundry、OSAT這三個環(huán)節(jié)，企業(yè)不僅需要考慮每個環(huán)節(jié)的技術(shù)問題，而且還要綜合協(xié)調(diào)三大環(huán)節(jié)，加大了企業(yè)的運(yùn)營難度。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的不斷演變，國際IDM大廠外包代工的趨勢也日益明顯，逐漸催化了Fabless+Foundry+OSAT模式。由Fabless公司將設(shè)計的電路圖交給Foundry生產(chǎn)，同時經(jīng)過OSAT外包封裝測試，最終成品芯片作為Fabless的產(chǎn)品而自行銷售。Fabless+Foundry+OSAT模式的應(yīng)運(yùn)而生是因為半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展下的必然趨勢。

追求摩爾定律提升了成本將固化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢

追求摩爾定律要求復(fù)雜的制造工藝，該工藝高昂的成本超過了由此帶來的成本節(jié)約。新工藝越來越難，投資額越來越大。目前建一個最新制程的半導(dǎo)體工廠成本達(dá)120億美元之多，而賺回投資額的時間將會很漫長。

半導(dǎo)體晶圓制造會越來越壟斷地集中在幾家巨頭手上。也只有巨頭才能不斷地研發(fā)推動技術(shù)的向前發(fā)展。擁有20nm代工能力的廠家，只有臺積電、三星、Intel等寥寥幾家。在晶圓制造方面，集中度越來越高。

受產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)變化和產(chǎn)業(yè)鏈“雁行模式”趨勢變化，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢在設(shè)計和設(shè)備，在制造和封測領(lǐng)域逐漸外包，產(chǎn)業(yè)趨勢確定。美國的制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢下，在全球占比逐漸下降。以美國最大的IDM Intel為例，其將70%的產(chǎn)能分布在了美國本土，制造業(yè)回流的邊際效應(yīng)已經(jīng)遞減。Intel和美光科技等企業(yè)會為了追求更高節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)制程而投入Capex，但這方面的競爭對手是韓國和臺灣，而并非中國大陸。至于GlobalFoundry公司，其在先進(jìn)制程上的工藝路線劍走偏鋒，F(xiàn)D-SOI路線與臺積電的FinFET競爭，在方向性上能否成功，還有待觀察。但美國將牢牢掌握設(shè)計和設(shè)備制造這兩個具有卡口優(yōu)勢的領(lǐng)域。

但在半導(dǎo)體制造業(yè)回流上，目前尚無可觀察到的趨勢。畢竟美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)完善，全行業(yè)鏈布局，在設(shè)備和設(shè)計領(lǐng)域具有絕對的優(yōu)勢，而且半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是美國的支柱產(chǎn)業(yè)，美國當(dāng)之無愧是世界半導(dǎo)體的中心。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變和“雁行模式”下的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，美國逐漸將重心放在了設(shè)計和設(shè)備領(lǐng)域，這兩個領(lǐng)域是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，具有卡口優(yōu)勢。半導(dǎo)體各個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)最賺錢的公司，在設(shè)計和設(shè)備這兩個領(lǐng)域，賺錢效應(yīng)是最明顯的，也是美國在產(chǎn)業(yè)鏈中最具有優(yōu)勢的地方。

設(shè)計是產(chǎn)業(yè)鏈的“皇冠”，也是美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的重心。核心技術(shù)造就壁壘，GSA(全球半導(dǎo)體聯(lián)盟)統(tǒng)計，F(xiàn)abless公司的年均增長率遠(yuǎn)高于整個行業(yè)。美國的設(shè)計企業(yè)牢牢把控全球的領(lǐng)先優(yōu)勢，幾乎3/4的設(shè)計收入來自于美國，領(lǐng)先優(yōu)勢無可比擬。

與此同時，美國的制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢下，在全球占比逐漸下降。1980年，美國的半導(dǎo)體制造產(chǎn)能占全球的比重為40%，1990年這一數(shù)字為30%，到2015年，美國的制造業(yè)產(chǎn)能僅占全球的13%。美國下降的趨勢，是和摩爾定律技術(shù)發(fā)展下的產(chǎn)業(yè)鏈布局分工以及雁行模式的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移相關(guān)。由此看來，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的趨勢確定，很難在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)變。美國將會在設(shè)計和設(shè)備領(lǐng)域牢牢掌握控制權(quán)，但是在制造方面，尤其是代工和存儲領(lǐng)域，東亞勢必已經(jīng)成為重心。

在制造方面，以美國最大的IDM Intel為例，其將70%的產(chǎn)能分布在了美國本土，制造業(yè)回流的邊際效應(yīng)已經(jīng)遞減。在已有的產(chǎn)能基礎(chǔ)上，Intel和美光科技等企業(yè)會為了追求更高節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)制程而投入資本支出，但這方面的競爭對手是韓國和臺灣，而非中國大陸。此外至于另外一個美國企業(yè)GlobalFoundry，其在先進(jìn)制程上的工藝路線劍走偏鋒，F(xiàn)D-SOI路線與臺積電的FinFET競爭，在方向性上能否成功，還有待觀察。

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化趨勢

一、從“雁行模式”的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)來看，中國的半導(dǎo)體正在經(jīng)歷產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中的第一和第二階段。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移路徑按照勞動密集型產(chǎn)業(yè)—〉資本技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)—〉技術(shù)密集與高附加值產(chǎn)業(yè)的路徑。封測業(yè)和制造業(yè)在向國內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢已經(jīng)確定，很難逆轉(zhuǎn);

二、 半導(dǎo)體作為電子產(chǎn)業(yè)鏈的上游，行業(yè)受下游需求波動明顯。中國的整機(jī)品牌崛起帶來對上游芯片的需求旺盛。中國大陸的半導(dǎo)體銷售額占全球半導(dǎo)體市場的銷售額比重逐年上升，從2008年的18%上升到1H2016的31%，同時中國半導(dǎo)體制造產(chǎn)能僅為全球的12%。可見本土半導(dǎo)體市場需求和供給仍然錯配，有潛力進(jìn)行國產(chǎn)替代。地緣半徑和輻射優(yōu)勢是本土制造業(yè)的最大優(yōu)勢。

三、制造代工業(yè)兩大趨勢：長生命周期的28nm制程和摩爾定律發(fā)展下的7nm制程。前者是目前最具性價比的制程節(jié)點(diǎn)，市場需求和供給之間存在錯配，主要邏輯芯片代工是臺積電、三星和GF都在比拼先進(jìn)制程，并沒有在28nm上擴(kuò)產(chǎn)的計劃。因此，中國擴(kuò)產(chǎn)的產(chǎn)線，都集中在28nm制程上。臺積電、三星和GF都在比拼先進(jìn)制程，并沒有在28nm上擴(kuò)產(chǎn)的計劃。市場需求轉(zhuǎn)好的時候，二線晶圓代工廠的產(chǎn)能利用率將隨著臺積電的產(chǎn)能滿載而持續(xù)走高，因此很多IC設(shè)計廠商開始接觸國內(nèi)制造線尋求調(diào)配產(chǎn)能分散風(fēng)險。

半導(dǎo)體市場從1990年的510億美金的市場規(guī)模，增長到2015年3350億美金，翻了6.6倍，在發(fā)展的歷程主要由幾個殺手級的下游產(chǎn)品推動。在2000年互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅之前，個人電腦是行業(yè)發(fā)展的最大驅(qū)動力，2000年后，2G手機(jī)、智能手機(jī)和最近幾年的平板電腦，相繼帶來了半導(dǎo)體行業(yè)的快速增長期。 下游產(chǎn)品的需求結(jié)構(gòu)這些年也發(fā)生了較大的變化，1998年下游產(chǎn)品還主要被電腦主宰，到了2003年，電腦的比例逐漸下降，手機(jī)比例開始上升，到了2016年，手機(jī)的比例已經(jīng)超過了電腦。

中國制造業(yè)的整機(jī)品牌崛起，帶來對上游芯片的旺盛需求。在下游整機(jī)制造半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的下游應(yīng)用市場，中國占42%，是非常主要的市場。其中智能手機(jī)占全球28%，LCD 電視占全球24%， PC/Notebook占全球 21%.，平板占比大于21%。這說明，全球各類電子類產(chǎn)品的下游應(yīng)用需求，中國是重中之重。

2016年全球最大的集成電路代工企業(yè)臺灣的臺積電，將其16nm工廠落子南京，也是看到大陸在“雁行模式”產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中將更加鞏固制造業(yè)重心的趨勢。但同時也要注意，半導(dǎo)體制造業(yè)屬于典型的資本技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)，動輒百億美元的投資，國家要在戰(zhàn)略層面多方考量。

綜上，美國會繼續(xù)固化其產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢地位，在“雁行模式”轉(zhuǎn)移趨勢下，美國設(shè)計，中國制造是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前最合理的配置。