缓步前进:中国半导体行业的现状和未来

二十多年以来,中国一直在努力发展半导体设计能力,希望最终能够做好关键铺垫,发展现代化的电子产品产业链。作为全球第二大经济体,中国有办法买下任何东西。主权基金和大型国有企业将数以十亿计的资金投入海外资产。但是仍有一些东西是中国买不到的,至少目前不能,即便中国拥有世界上最大规模的外汇储备。先进芯片技术可能就属于此列。中国国产电脑芯片行业的产出仍远远供不应求。中国制造业所用半导体的80%都依靠进口,而高科技和先进芯片几乎100%需要进口。

中国是世界上最大的电子产品制造国,也因此成为世界上最大的半导体消费国,约占全球消耗量的40.5%。这一统计来自普华永道的报告《持续增长:中国对半导体行业的影响:2011年最新版》。2010年,中国半导体市场增加30%,达到1320亿美元。2009年的规模是1012亿美元。不过,中国排名前十位的芯片供应商(占芯片总使用量的47%)全部都是国外制造商,比如英特尔、三星以及海力士等。在2011年营业额排名世界前二十位的半导体企业中,没有一家中国公司。尽管对市场的影响力巨大,但分析家认为,如果中国想要涌现一批“Fabless”模式的芯片设计公司、或者将芯片制造外包出去的公司,仍需10到15年的时间,方能跻身全球前二十五位公司之列。分析家指出,这是因为中国缺少经验丰富的芯片工程师和设计师,此外还有外国合作伙伴因为知识产权和安全方面的担忧而不愿分享技术。

中国政府目前正在试图重拾为期20年的芯片行业发展规划,宣布在2010-2020年投入300亿美元用于半导体设计与制造。地方各级政府也计划同期投入250亿到300亿美元。

来自加州大学伯克利分校的企业创新研究所副研究员、《芯片与变革:看危机如何重塑半导体行业》一书作者之一林登(Greg Linden)指出,关键还是在于细节。“中国在其他行业所向披靡,但这个行业的竞争尤为不易,不像生产家具、纺织品甚至汽车。”林登说:“这是世界上最高精尖的制造产业之一。”他认为飞机制造或许可以与之相比,这种工作需要每个部门精工细作,毕竟是关乎人命的事情。林登说:“你不能用靠不住的工程、制造和组装混事;必须事事完美。”

进展有限

目前,中国半导体公司中约有20%属于Fabless芯片设计公司,缺少制造能力。另外30%则属于晶圆代工。其余企业只不过简单参与了封装和测试。

中国最大的代工品牌中芯国际(SMIC)发展有限,就很好地说明了这一问题。中芯国际由台湾芯片行业的资深人士张汝京在2000年成立。公司除了2004年和2010年,几乎年年亏损。截至2011年3月31日,中芯国际全年亏损2.4556亿美元。而一年前公司的净利润为1400万美元。公司旗下共有七家晶圆制造厂,2011年营业额13.2亿美元,比2010年的15.5亿美元有所下降。

而中芯国际管理层的动荡则堪称最后一击。“管理层数次变动,也导致公司改变了发展方向。”上海加德纳半导体集团(Gartner Semiconductor Group)研究主管Roger Sheng指出。他说,中芯国际扩张过于迅速,无法保持高收益率,也无法保障工厂有良好的条件。“我很确定大部分原因都归咎于管理不当,因为他们似乎每隔一两年就会改变战略。”林登也这样认为。“我觉得这说明晶圆代工的竞争不只是往里面扔钱那么简单。”但他又说,“我希望他们最终会找到立足点。”

中芯国际曾在2000年称,计划投资100亿美元用于第一个五年经营。据报道,公司还计划投资120亿美元用于开展截至2015年的五年经营。

林登认为,从其目前的努力方向来看,中芯国际主要着力于空调等家用电器芯片制造、而非先进芯片领域,尚不足以与全球巨头竞争,比如台积电和UMC公司等。内地其他工厂也属于同样的情况。不过林登相信,中芯国际后来者居上只是时间问题。三星等韩国公司目前是全球先进芯片制造领域的佼佼者。它们花了三十年才发展到当前水平。林登说:“中国需要的是耐心。制造和设计(半导体)是一个不断学习的过程。不能拔苗助长。”

来自东京大学社会科学研究所的教授、中国经济与产业专家丸川知雄(Tomoo Marukawa)则指出,除了技术和管理方面的问题,少数行业领跑者过度专注于生产,令后来者几乎难以进入这个行业。台积电和UMC在设计(拥有芯片设计资产库)和制造(拥有较高的生产率和较高的品质)两方面都很强。他解释说:“中国企业还没有办法创造这样一种企业模式。”

这个问题不仅限于中芯国际和其他中国芯片制造企业。普华永道合伙人、全球技术主管奇特卡拉(Raman Chitkara)说:“这是一个正在迈向成熟的行业,台积电一家独大。任何企业在台积电面前都甘拜下风。它的营业额比其他三家公司(UMC、Global Foundries 和中芯国际)都要高。”奇特卡拉来自硅谷。台积电能够比其他制造厂商更快地引入新技术。这让他们掌握了实现快速商业化的优势。“这样一来,每个人都希望使用这些技术。而一旦每个人都使用同样的技术,就能形成一定规模,给他们带来充足的现金流以迅速提高产能。大鱼更大,小鱼更小。”奇特卡拉也是深度报告《中国对半导体行业的影响》的撰写者之一。这份报告的发布已进入第六个年头。

信息敏感

这些问题姑且不谈,中国的半导体设计和制造人员还面临一些技术获取方面的限制。这与外界长期担心此类知识会被用于军事有关。2007年,中芯国际获美国政府认证为“经验证最终用户”(VEU)。这一认可让中国工厂获得双重用途设备和技术时不再需要履行繁琐的许可要求。但是一般来说,中国工厂还不能获得最新技术。一位不肯透露姓名的国外半导体行业高管说:“台湾芯片产业发展面临的最大困难就是美国或日本的半导体技术可以自由进入。虽然多边出口控制协调委员会的规定在很早之前就已废弃,但是在美日政府向中国转移技术这个问题上,仍有一些不成文的、心照不宣的规定。”

另外,国外企业对中国企业侵犯知识产权还抱有强烈的不信任。林奇说:“工厂需要取得足够多的信任,因为客户会在提供设计时透露大量敏感信息。”以台积电为例,在帮助客户完成设计的过程中就要求交换大量知识产权信息。中芯国际曾因商业秘密的问题在一场与台积电的诉讼案中败诉,进一步损害了在这个问题上的信任度。“那样会导致他们更难争取到最佳客户。”林登说,“信任是很重要的一块,不能忽视它。”

掌握技术是其一;通过创新和基础研发不断将其发扬光大,则是另一回事。一位长期参与中国半导体行业的外国前任高管说,绝大多数中国芯片制造企业都将注意力放在追求短期利益、而不是长期产品研发上。他说:“一旦中国企业从外国公司手中拿到技术,就希望快速盈利。一旦技术过时,他们就会寻求另外的技术转移。”他说,尽管他建议学习和吸收国外技术转移、然后拿出自己的芯片技术,但政府官员、行业高管都对他的建议置之不理。日本九州岛福冈市中村学园大学的教授国吉澄夫(Sunio Kuniyoshi)也深有同感。他曾是东芝公司中国分公司的高级经理。他说:“你必须谨慎关注市场。但是在投资半导体行业时要有长远眼光。”

中国最初试图在这个领域发展基础技术,将发展半导体技术确立为国家“908工程”和“909工程”(分别在1980年和1995年)。但是在2000年,北京方面调整了政策重点,从创建IDM企业——就像三星那样集设计、制造和销售为一体,到成为合约工厂或OEM制造商,就像台积电和UMC那样。自此,代工占据了主导地位。但中国也有一批芯片设计企业正在成长。在《中国对半导体行业的影响》报告中,来自普华永道的奇特卡拉估计这个市场的年增长率在46%,从2001年的1.78亿美元达到2010年的54亿美元。HIS iSuppli研究预测,中国fabless半导体制造商的年收益将比2010年翻一倍左右。2015年将高达107亿美元。IHS iSuppli的高级研究员Vincent Gu在一次新闻发布会上说:“中国Fabless行业在2010年得益于对手机半导体的旺盛需求。去年,中国移动电话发货量猛增仅60%。”

尽管增长迅速,但中国500家芯片设计企业中的绝大多数依然规模较小。而且专家对他们成长为全球佼佼者的潜力并不乐观。根据普华永道的看法,中国最大的Fabless企业当属海思半导体有限公司。这家公司是全球最大的电信设备制造商华为公司的附属企业,2010年的年营业额为6520亿美元。营业额排名第二的展讯通信有限公司为手机设计半导体。2011年预计营业额超过5亿美元,比2010年的3.69亿美元有所增加。虽然集成电路设计企业发展迅速,却没有市场主导者。“中国企业倾向于搞价格竞争。因此,当你更倾向于价格竞争时,你就会处于一个非常两难的财务困境。你不一定有足够的增长利润来支持一定规模的研发,拓展资产组合。”奇特卡拉这样说道。

林登说,在中国的500家Fabless企业中,相当多都属于缺少生产、但擅长赢得政府补贴的类型。“500家企业中的绝大多数都没有做任何形式的销售。其中一些在做设计外包;他们可能会提供设计服务。普华永道列举的一些较大的Fabless企业也提供服务,但不提供生产。其中存在巨大差别。”

人才稀缺

绝大多数芯片公司目前都会尽可能雇佣更多的内部软件工程师提供全面服务,就像芯片设计人员那样。林登说:“他们必须为客户提供完整服务包,可以迅速融入终端产品。这进而要求对系统有深入理解。市场在设计芯片所需要的18个月结束时会有很大需求。”

拥有多年经验的工程师和经理短缺,妨碍了这个行业走向成熟。他补充道:“即便你能挥一挥魔杖,创造出源源不断的人才供应,你也无法拥有大批在竞争中接受历练的企业,了解在半导体这种非商品行业中如何竞争。”

这似乎有点奇怪,毕竟有报道称中国每年毕业于工程专业的大学生有50万人。尽管优秀的工程学专业的确会涌现出很多非常聪明、极富天赋的学生,但他们很多人并没有打算投身这个领域,位于上海的中国市场研究集团(China Market Research Group)电子产品部门副主任、高级分析师卡文德(Ben Cavender)这样说道。其中很多人选择工程学专业是为了进入某所大学。一旦毕业就会转入会计或者咨询行业。另外,工程专业毕业生接受的往往是两年制教育而非四年制。“他们缺少研发新技术所需要的知识,”卡文德说。除此之外,中国设计企业需要招聘的是拥有多年经验、来自成熟IC公司的员工。“你需要找到拥有在美国或其他国家的芯片企业工作经验的人。这很难,而且成本很高。”他补充道。

由于中国缺少大批优秀的芯片设计和工程人员,其设计能力严重依赖于招聘海外人才。业内人士透露,中芯国际有很多来自台湾、韩国和日本等国家或地区的工程师。对于这个问题,中芯国际拒绝发表评论。“日本工程师可能是退休人员,或者在日本产业结构调整过程中被裁掉的人。他们在某种程度上将日本技术转移到韩国企业,帮助他们提高技术水平。”京都市立命馆大学经管学部教授肥冢浩(Hiroshi Koizuka)这样说道。“很多被裁员或者正在求职的日本工程师也以同样的方式效力于中国企业,而中国企业的技术就很可能因此得到改善。”

匹兹堡州立大学市场营销与管理学教授Choong Y. Lee认为,中国还应当采取更加积极和全面的战略,培养芯片设计与制造业。他指出,20世纪90年代,日本曾称霸这一领域,拥有NEC、日立和东芝等企业。但由于对市场走势反应不够快,日本将这一地位拱手让给韩国三星。与之相反,三星在20世纪90年代和21世纪前十年投入巨资,被韩国专家和经济学家视为过于冒险。但是到2005年,三星已成为世界上第二大半导体制造国。根据IHS iSuppli半导体价值链服务显示,东芝在2011年的营业额排名第四。NEC和日立于2003年完成与三菱电机在半导体业务领域的合并,成立瑞萨电子株式会社,目前排名第五。但企业已经连续七年显现赤字,启动一项价值12.5亿美元的资产与架构重组计划。同样是这三大巨头(NEC、日立和三菱电机),在1999年就合并了动态随机存取存储器业务,成立Elpida Memory。2011年这家公司全球排名第十五位,但随后的2月即宣布破产。

行业专家指出,日本制造商犯了一个错误,那就是罔顾全球市场发展趋势。林登指出:“内存是他们的唯一支柱。而当韩国公司(以及美国美光)学习到如何让PC市场所需要的内存芯片更便宜、同时继续保持良好的品质,绝大多数日本企业却无法顺应时势。Fabless模式在日本并未得到普及。因此,创新仅限于等级森严的大型财团。”

展望前方,中国依然能够在技术上不断进步,毕竟这个领域的变数很大。与其跟着日本坚持做IDM,或许最好的办法还是效仿韩国。既有一些大型IDM,也有不少Fabless,而且其中一些在韩国以外的地方已经取得一定成就。肥冢浩认为,这在很大程度上取决于中国是否有能力吸引日本等国大型企业的顶级设计人员。林登说道:“如果十年内没有一家中国芯片公司进入全球销售25强,我一定会非常吃惊。”

 

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"缓步前进:中国半导体行业的现状和未来." China Knowledge@Wharton. The Wharton School, University of Pennsylvania, [20 June, 2012]. Web. [25 September, 2017] <http://www.knowledgeatwharton.com.cn/article/3147/>

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缓步前进:中国半导体行业的现状和未来. China Knowledge@Wharton (2012, June 20). Retrieved from http://www.knowledgeatwharton.com.cn/article/3147/

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"缓步前进:中国半导体行业的现状和未来" China Knowledge@Wharton, [June 20, 2012].
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