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

美國(guó)時(shí)間1月6日，奧巴馬政府推出針對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的白宮報(bào)告，奧巴馬的科技顧問(wèn)委員會(huì)在報(bào)告中稱：“中國(guó)的半導(dǎo)體政策正在扭曲市場(chǎng)，破壞創(chuàng)新，奪取美國(guó)的市場(chǎng)份額，使美國(guó)國(guó)家安全處于危險(xiǎn)之中。”該報(bào)告還稱，中國(guó)的目標(biāo)是在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)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(guó)需對(duì)此作出有效反應(yīng)，維持美國(guó)在該產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。不過(guò)，該報(bào)告同時(shí)也提醒，不要全然反對(duì)中國(guó)在該行業(yè)取得的進(jìn)步。

美國(guó)白宮發(fā)布最新報(bào)告稱，中國(guó)的芯片業(yè)已經(jīng)對(duì)美國(guó)的相關(guān)企業(yè)和國(guó)家安全造成威脅，建議對(duì)中國(guó)在芯片產(chǎn)業(yè)的收購(gòu)進(jìn)行更加嚴(yán)密的審查。特朗普上臺(tái)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(shì)已經(jīng)確定，中國(guó)和美國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局中各有所長(zhǎng)，美國(guó)會(huì)加強(qiáng)并穩(wěn)固其產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)地位，繼續(xù)掌握最具價(jià)值的設(shè)計(jì)和設(shè)備。而中國(guó)會(huì)依靠“中國(guó)制造”優(yōu)勢(shì)，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(guó)設(shè)計(jì)，中國(guó)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(shí)期，一些發(fā)展中國(guó)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(chǎng)向發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)放。等到這種產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)需求達(dá)到一定數(shù)量的時(shí)候，也就為本國(guó)生產(chǎn)這種產(chǎn)品準(zhǔn)備了基本的市場(chǎng)條件和技術(shù)條件，換句話說(shuō)，這時(shí)國(guó)內(nèi)已初步掌握了這種產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，由于本國(guó)資源和勞動(dòng)力價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，該產(chǎn)品的進(jìn)口也就逐步讓位于本國(guó)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(jià)勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)，本國(guó)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不斷上升，最終實(shí)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(jí)的目的。在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)業(yè)的發(fā)展實(shí)際上經(jīng)歷了進(jìn)口、進(jìn)口替代、出口、重新進(jìn)口四個(gè)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(dòng)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(guó)目前屬于“頭雁”，而中國(guó)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(dòng)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(cè)試環(huán)節(jié)，美國(guó)將很多半導(dǎo)體企業(yè)或?qū)⒆陨淼姆鉁y(cè)部門(mén)賣(mài)出剝離，或?qū)y(cè)試工廠轉(zhuǎn)移到東南亞。在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移過(guò)程中，臺(tái)灣很多封測(cè)企業(yè)開(kāi)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(jì)等環(huán)節(jié))+Foundry(晶元代工)+OSAT(封裝和測(cè)試的外包)，產(chǎn)業(yè)鏈里的每個(gè)環(huán)節(jié)都分工明確。在制造轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，臺(tái)灣的臺(tái)積電崛起為全球最大代工廠。

目前，憑借巨大的市場(chǎng)需求，較低的人工成本，中國(guó)的OSAT和Foundry正有望接力臺(tái)灣，成為未來(lái)5年產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重點(diǎn)區(qū)域。因?yàn)?，半?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(yíng)模式，系統(tǒng)企業(yè)內(nèi)設(shè)集成電路的制造部門(mén)，僅用于滿足企業(yè)自身產(chǎn)品的需求。美國(guó)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(mén)為IBM自行生產(chǎn)的大型計(jì)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(mén)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(jì)與銷售由自己的生產(chǎn)線加工、封裝、測(cè)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(guó)的Intel公司。IDM模式的優(yōu)點(diǎn)在于IDM廠商可以根據(jù)市場(chǎng)特點(diǎn)制造綜合發(fā)展戰(zhàn)略，可以更加精細(xì)地對(duì)設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制。IDM模式不需要外包且利潤(rùn)較高，但其劣勢(shì)在于投資額加大、風(fēng)險(xiǎn)較高，要有不斷推出優(yōu)勢(shì)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(gè)環(huán)節(jié)，企業(yè)不僅需要考慮每個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)問(wèn)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(yíng)難度。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的不斷演變，國(guó)際IDM大廠外包代工的趨勢(shì)也日益明顯，逐漸催化了Fabless+Foundry+OSAT模式。由Fabless公司將設(shè)計(jì)的電路圖交給Foundry生產(chǎn)，同時(shí)經(jīng)過(guò)OSAT外包封裝測(cè)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?yàn)榘雽?dǎo)體技術(shù)發(fā)展下的必然趨勢(shì)。

追求摩爾定律提升了成本將固化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)

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(guò)了由此帶來(lái)的成本節(jié)約。新工藝越來(lái)越難，投資額越來(lái)越大。目前建一個(gè)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(shí)間將會(huì)很漫長(zhǎng)。

半導(dǎo)體晶圓制造會(huì)越來(lái)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(dòng)技術(shù)的向前發(fā)展。擁有20nm代工能力的廠家，只有臺(tái)積電、三星、Intel等寥寥幾家。在晶圓制造方面，集中度越來(lái)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(shì)變化，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)在設(shè)計(jì)和設(shè)備，在制造和封測(cè)領(lǐng)域逐漸外包，產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)確定。美國(guó)的制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)下，在全球占比逐漸下降。以美國(guó)最大的IDM Intel為例，其將70%的產(chǎn)能分布在了美國(guó)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(huì)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(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是韓國(guó)和臺(tái)灣，而并非中國(guó)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(tái)積電的FinFET競(jìng)爭(zhēng)，在方向性上能否成功，還有待觀察。但美國(guó)將牢牢掌握設(shè)計(jì)和設(shè)備制造這兩個(gè)具有卡口優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域。

但在半導(dǎo)體制造業(yè)回流上，目前尚無(wú)可觀察到的趨勢(shì)。畢竟美國(guó)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(jì)領(lǐng)域具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，而且半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是美國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，美國(guó)當(dāng)之無(wú)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(guó)逐漸將重心放在了設(shè)計(jì)和設(shè)備領(lǐng)域，這兩個(gè)領(lǐng)域是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，具有卡口優(yōu)勢(shì)。半導(dǎo)體各個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)最賺錢(qián)的公司，在設(shè)計(jì)和設(shè)備這兩個(gè)領(lǐng)域，賺錢(qián)效應(yīng)是最明顯的，也是美國(guó)在產(chǎn)業(yè)鏈中最具有優(yōu)勢(shì)的地方。

設(shè)計(jì)是產(chǎn)業(yè)鏈的“皇冠”，也是美國(guó)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(jì)，F(xiàn)abless公司的年均增長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于整個(gè)行業(yè)。美國(guó)的設(shè)計(jì)企業(yè)牢牢把控全球的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，幾乎3/4的設(shè)計(jì)收入來(lái)自于美國(guó)，領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)無(wú)可比擬。

與此同時(shí)，美國(guó)的制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)下，在全球占比逐漸下降。1980年，美國(guó)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(guó)的制造業(yè)產(chǎn)能僅占全球的13%。美國(guó)下降的趨勢(shì)，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(lái)，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)確定，很難在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)變。美國(guó)將會(huì)在設(shè)計(jì)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(chǔ)領(lǐng)域，東亞勢(shì)必已經(jīng)成為重心。

在制造方面，以美國(guó)最大的IDM Intel為例，其將70%的產(chǎn)能分布在了美國(guó)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(huì)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(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是韓國(guó)和臺(tái)灣，而非中國(guó)大陸。此外至于另外一個(gè)美國(guó)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(tái)積電的FinFET競(jìng)爭(zhēng)，在方向性上能否成功，還有待觀察。

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

一、從“雁行模式”的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)來(lái)看，中國(guó)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(dòng)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(cè)業(yè)和制造業(yè)在向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)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(dòng)明顯。中國(guó)的整機(jī)品牌崛起帶來(lái)對(duì)上游芯片的需求旺盛。中國(guó)大陸的半導(dǎo)體銷售額占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的銷售額比重逐年上升，從2008年的18%上升到1H2016的31%，同時(shí)中國(guó)半導(dǎo)體制造產(chǎn)能僅為全球的12%?？梢?jiàn)本土半導(dǎo)體市場(chǎng)需求和供給仍然錯(cuò)配，有潛力進(jìn)行國(guó)產(chǎn)替代。地緣半徑和輻射優(yōu)勢(shì)是本土制造業(yè)的最大優(yōu)勢(shì)。

三、制造代工業(yè)兩大趨勢(shì)：長(zhǎng)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(jià)比的制程節(jié)點(diǎn)，市場(chǎng)需求和供給之間存在錯(cuò)配，主要邏輯芯片代工是臺(tái)積電、三星和GF都在比拼先進(jìn)制程，并沒(méi)有在28nm上擴(kuò)產(chǎn)的計(jì)劃。因此，中國(guó)擴(kuò)產(chǎn)的產(chǎn)線，都集中在28nm制程上。臺(tái)積電、三星和GF都在比拼先進(jìn)制程，并沒(méi)有在28nm上擴(kuò)產(chǎn)的計(jì)劃。市場(chǎng)需求轉(zhuǎn)好的時(shí)候，二線晶圓代工廠的產(chǎn)能利用率將隨著臺(tái)積電的產(chǎn)能滿載而持續(xù)走高，因此很多IC設(shè)計(jì)廠商開(kāi)始接觸國(guó)內(nèi)制造線尋求調(diào)配產(chǎn)能分散風(fēng)險(xiǎn)。

半導(dǎo)體市場(chǎng)從1990年的510億美金的市場(chǎng)規(guī)模，增長(zhǎng)到2015年3350億美金，翻了6.6倍，在發(fā)展的歷程主要由幾個(gè)殺手級(jí)的下游產(chǎn)品推動(dòng)。在2000年互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅之前，個(gè)人電腦是行業(yè)發(fā)展的最大驅(qū)動(dòng)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(lái)了半導(dǎo)體行業(yè)的快速增長(zhǎng)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(kāi)始上升，到了2016年，手機(jī)的比例已經(jīng)超過(guò)了電腦。

中國(guó)制造業(yè)的整機(jī)品牌崛起，帶來(lái)對(duì)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(chǎng)，中國(guó)占42%，是非常主要的市場(chǎng)。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(shuō)明，全球各類電子類產(chǎn)品的下游應(yīng)用需求，中國(guó)是重中之重。

2016年全球最大的集成電路代工企業(yè)臺(tái)灣的臺(tái)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(shì)。但同時(shí)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(dòng)輒百億美元的投資，國(guó)家要在戰(zhàn)略層面多方考量。

綜上，美國(guó)會(huì)繼續(xù)固化其產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)地位，在“雁行模式”轉(zhuǎn)移趨勢(shì)下，美國(guó)設(shè)計(jì)，中國(guó)制造是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前最合理的配置。