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从中兴之痛浅谈芯片产业现状

国泰君安浙江分公司2020-07-31 14:06:36



上周一,美国商务部工业与安全局宣布,因中兴违反美国政府的制裁禁令,禁止美国企业向中兴公司出售芯片等零部件产品,期限为7年。公司股票也随即宣布停牌,中兴通讯董事长殷一民也表示,这样的制裁可能立即使公司进入休克状态。


美国商务部长2018年4月16日的声明

 

为什么美国对中兴的禁售制裁会显得如此致命,今天就让我们来简单地了解一下全球芯片产业的格局与国内现状。



  首先,什么是芯片?




芯片,英文为Chip,一般是指集成电路的载体,是将集成电路经过设计、制造、封装、测试后形成的一个可以立即使用的独立的整体。通俗地讲,也就是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块硅片上。




 什么是芯片产业?


人们所说的芯片行业、集成电路行业或者IC行业往往是等价的,一般主要分为前端设计(design),后端制造(mfg)和封装测试(package),最终投放市场。而芯片的生产企业一般也分为两类模式:


一类是IDM(Integrated Design and Manufacture),设计、制造、封装测试三大流程全部包揽,代表企业有英特尔、三星和德州仪器。


另一类是Fabless+Foundry,即Fabless只负责芯片的设计(如华为海思、英伟达、高通、苹果等),而将芯片的制造加工和封装测试交给专业的Foundry来完成(如台积电、Globalfoundries)。


两大类芯片生产企业





 全球芯片产业格局变迁


整个芯片产业的发展是与上世纪60年代开始的计算机与互联网的产业革命相伴相生的。1946年,第一台计算机诞生于美国的宾夕法尼亚大学,1958年,同样是在美国,德州仪器发明了世界上第一个集成电路。


1946年第一台计算机诞生于宾夕法尼亚大学


芯片(包括CPU、显卡、存储等)是计算机的核心部件,占整个计算机成本的绝大部分,因而在随后数十年的时间里,芯片与计算机两种产业呈现相互促进、相互依赖的蓬勃发展态势。


简而言之,在芯片发展至今的60多年的时间里,芯片产业经历了起源于美国(1960s),发展于日本(1980s),加速于韩国台湾(1990s)的历程,在 2015 年后,中国的芯片产业开始崛起,但国内的芯片产业总体而言还处于起步阶段。


进入21世纪后,计算机和互联网产业发展带来的红利慢慢消退,芯片产业的增速同样也开始进入一个周期的下行期。2007年,美国苹果公司发布了第一台智能手机,互联网的发展从而迈入了新阶段——即移动互联网时代,随后以智能手机为代表的消费电子(智能手机、平板、可穿戴设备等)产业兴起,芯片产业也迎来了新的发展阶段。


2007年美国苹果公司发布了第一台智能手机

 

依托于消费电子市场的高度景气,2007年以来,芯片产业也经历了一个放量的黄金期。2010年全球智能手机产业呈现井喷发展的态势,当年全球集成电路的销售额增速超过34%,随后保持稳定增长态势,截至2016年全球半导体产业销售额高达3389亿美元。




行业集中度高,

海外巨头公司长期垄断


早期的集成电路企业以IDM(Integrated Device Manufacturing)模式为主。随着加工技术的日益成熟和标准化程度的不断提高,集成电路产业链开始向专业化分工方向发展,并逐步形成了独立的芯片设计企业、晶圆制造代工企业、封装测试企业,这种新的产业模式也叫垂直分工模式,在该模式下,设计、制造和封装测试分离成集成电路产业链中的独立一环。



芯片行业本身就是高技术壁垒的行业,尤其是前端设计和后端的制造部分。早期盛行的一体化产业模式也容易导致长期的市场垄断竞争的格局,而目前全球集成电路前 20 大厂商中大部分仍然为 IDM 厂商。因此整个芯片行业呈现高集中度的特征。


从财报数据来看,2016年英特尔、三星、高通、海力士芯片销售额排名稳居前四位,其中:英特尔仍是全球最大半导体供应商,2016年芯片销售额达540.9亿美元,市场份额高达15.7%。其次是三星,2016年芯片收入达401亿美元,占11.7%的市场份额。此外,全球前10大芯片厂商的销售额的市场占比达到55.4%,行业呈现高度集中局面,而且行业格局相对稳定。后来的企业也很难打破技术壁垒,跻身前列。




 国内芯片产业依然薄弱

 

近年来,由于芯片研发成本以及芯片制造生产线投资成本呈指数级上涨,芯片产业链中垂直分工模式开始不断地发展和成熟,在这样的背景下,中国的半导体产业迎来了一定的发展机遇。


 众所周知,中国进口集成电路体量非常大,并且还在不断增长,据海关总署2016年全年数据,我国集成电路进口金额为2270.26亿美元,同期原油进口金额仅1164.69亿美元,集成电路进口金额已是原油进口额的近两倍。


这其中一方面的原因在于中国集成电路产业比起美国,欧洲,韩国,日本依然有较大差距,自主芯片品牌竞争力不足;另一方面是由于国内巨大的消费市场以及劳动力人口优势,导致制造业环节快速发展,世界市场份额不断向中国品牌集中。


而到2017年,中国品牌智能手机已经占到世界份额50%左右,苹果和三星的手机也大多是在中国制造。因此,中国每年巨额的芯片进口规模其实与中国已经是世界最大的制造工厂密切相关的。



中国芯片市场规模达到千亿美元,占全球芯片市场50%以上,但过分依赖进口也是一大弊端。过去7年,国内集成电路的逆差处于不断上升的状态,从2010年的1277.4亿美元上升到了2016年的1657亿美元,显示逆差继续扩大。


中国关键领域的芯片对外依存程度过高,使得国内很多科技型企业处在相对弱势的地位。举例来说:在存储芯片领域,中国存储芯片市场规模达到2465.5亿元,占国内芯片市场比重23.7%,其比重甚至超过CPU、手机基带芯片,而中国存储芯片产业基本空白,几乎100%依赖进口,这对于大量依赖储存芯片的公司,如云计算、物联网公司的发展来说,是非常不利的。


在CPU领域,除华为以外,国产手机目前几乎没有使用国产的CPU芯片。而中国绝大多数的芯片相关的企业都属于产业链中的封装企业,技术门槛较低。而中国的芯片设计和制造类的企业在国际上也处于第二梯队。因此,国内芯片产业的薄弱地位和国内芯片的低进口替代率,使得中国的很多制造业企业处于受制于人的地位,这也正是中兴的痛点所在。中国制造业的缺“芯”也成为中国在崛起之路上必须迈过的一道难关。



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