中國(guó)追趕半導(dǎo)體,走到哪一步了?
從智能手機(jī)、醫(yī)療設(shè)備到國(guó)防軍工都需要半導(dǎo)體。當(dāng)前,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了國(guó)家戰(zhàn)略之爭(zhēng),爭(zhēng)奪半導(dǎo)體行業(yè)主導(dǎo)地位的斗爭(zhēng),正在演變?yōu)轭?lèi)似19世紀(jì)互為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的幾個(gè)大國(guó)為爭(zhēng)奪中亞控制權(quán)爆發(fā)沖突的博弈。只不過(guò),如今這場(chǎng)現(xiàn)代博弈主要圍繞增強(qiáng)工業(yè)產(chǎn)能和開(kāi)發(fā)最新技術(shù)展開(kāi)。
雖然,在目前的全球產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈體系下,尤其是在智能手機(jī)市場(chǎng),中國(guó)已經(jīng)形成了完整的電子產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)鏈。不過(guò),對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)的三類(lèi)公司而言,中國(guó)企業(yè)尚扮演著規(guī)則追隨者的角色。在美國(guó)持續(xù)的科技封鎖下,中國(guó)的半導(dǎo)體追趕之路如今又走到了哪步?
美國(guó)之壟斷
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多,專(zhuān)業(yè)分工程度高,技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用是行業(yè)重要驅(qū)動(dòng)力。具體來(lái)看,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上下游包括三大環(huán)節(jié):IC設(shè)計(jì)、晶圓制造加工以及封裝測(cè)試、應(yīng)用。
其中,IC設(shè)計(jì)是指根據(jù)終端產(chǎn)品的需求,從系統(tǒng)、模塊、電路等各個(gè)層級(jí)進(jìn)行選擇并組合,確定器件結(jié)構(gòu)、工藝方案等,實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能和性能要求,并將其委托給晶圓代工廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)加工;晶圓制造廠(chǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)版圖進(jìn)行掩膜制作形成模板,在晶圓上批量制造集成電路,通過(guò)多次重復(fù)運(yùn)用摻雜、沉積、光刻等工藝最終將IC設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)好的電路圖移植到晶圓上;完成后的晶圓再送往下游封測(cè)廠(chǎng)進(jìn)行切割、焊線(xiàn)、塑封,以防止物理?yè)p壞或化學(xué)腐蝕,同時(shí)使芯片電路與外部器件實(shí)現(xiàn)電氣連接,最后移交給下游廠(chǎng)商。
當(dāng)前,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈其實(shí)是以美國(guó)為主導(dǎo)的一種壟斷模式。美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)幾乎占了全球市場(chǎng)份額的一半,雖然在1980年代,美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球市場(chǎng)份額中遭受了重大損失。在1980年代初期,總部位于美國(guó)的生產(chǎn)商占據(jù)了全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售量的50%以上。但由于來(lái)自日本公司的激烈競(jìng)爭(zhēng),非法“傾銷(xiāo)”的影響以及1985年至1986年的嚴(yán)重產(chǎn)業(yè)衰退,美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)失去了全球19個(gè)市場(chǎng)份額,并將全球市場(chǎng)份額的領(lǐng)導(dǎo)地位讓給了日本。
但在接下來(lái)的10年中,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)開(kāi)始反彈,到1997年,它以超過(guò)50%的全球市場(chǎng)份額重新獲得了領(lǐng)導(dǎo)地位,這一地位一直保持到今天。美國(guó)半導(dǎo)體公司在微處理器和其他領(lǐng)先設(shè)備中保持了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),并在其他產(chǎn)品領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。此外,美國(guó)半導(dǎo)體公司在研發(fā),設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)方面保持領(lǐng)先地位。
根據(jù)美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)SIA《2020Factbook》報(bào)告,2019年美國(guó)公司擁有最大的市場(chǎng)份額,達(dá)到47%。其他國(guó)家或地區(qū)的行業(yè)在全球市場(chǎng)中占有5%至19%的份額;美國(guó)半導(dǎo)體公司約占全部半導(dǎo)體晶圓制造能力的81%;此外,亞太地區(qū)的半導(dǎo)體公司占美國(guó)產(chǎn)能余下的大部分,約為10%。約有44%的美國(guó)公司的前端半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)能位于美國(guó),其他依次是新加坡、中國(guó)臺(tái)灣、歐洲和日本。
當(dāng)然,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在全球的領(lǐng)導(dǎo)地位離不開(kāi)大規(guī)模研發(fā)投資帶來(lái)的技術(shù)突破和產(chǎn)品創(chuàng)新。半導(dǎo)體是由高先進(jìn)的制造工藝生產(chǎn)的高復(fù)雜的產(chǎn)品,而這些突破需要多年持續(xù)的巨大資本與人才投入才能實(shí)現(xiàn)。美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)一直注重研發(fā),高投入帶來(lái)了技術(shù)領(lǐng)先,技術(shù)領(lǐng)先地位使美國(guó)公司得以建立創(chuàng)新的良性循環(huán)。
畢竟,在過(guò)去的20年中,美國(guó)年度研發(fā)支出(占銷(xiāo)售額的百分比)已超過(guò)10%。這個(gè)比率在美國(guó)經(jīng)濟(jì)的主要制造業(yè)中是空前的。根據(jù)2019年歐盟工業(yè)研發(fā)投資排行榜,就研發(fā)支出占銷(xiāo)售額的比例而言,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)僅次于美國(guó)制藥和生物技術(shù)行業(yè)。顯然,研發(fā)支出對(duì)于半導(dǎo)體公司的競(jìng)爭(zhēng)地位至關(guān)重要,技術(shù)變革的迅速發(fā)展也要求制程技術(shù)和設(shè)備功能的不斷進(jìn)步。
由此帶來(lái)的美國(guó)在全球半導(dǎo)體行業(yè)的壟斷顯而易見(jiàn)。美國(guó)不僅擁有核心技術(shù)的壟斷,更是掌控著全球產(chǎn)業(yè)鏈。而當(dāng)美國(guó)及其伙伴國(guó)將一些關(guān)鍵材料、生產(chǎn)裝備列入管制清單時(shí),自然就危及到了我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和相關(guān)工業(yè)體系的安全。