“回想起来,前二、三十年,我们享受了一个难得的、平静的,美好的全球化时代。”一位半导体设备行业老兵这样总结2024,他的感叹某种程度上反映了行业真实体感。
从宏观环境看,横亘在中国半导体制造业的这场“没有硝烟的科技战”,正逐步走入“深水区”。
与两年前的芯片法案清单相比,来自美方的禁令,正在围绕半导体生态链层层加码、愈演愈烈;而中国在这场关于先进科技的竞争中,也不再只是被动接招。
从行业协会集体发声,到英伟达涉嫌违反反垄断法被立案调查,作为全球最大的芯片市场之一,中国大陆庞大的生意需求和国产材料、设备等技术的不断突破,也正在转化为对抗单边制裁的武器。
过去的2024年里,中美围绕先进芯片的“科技竞争”,展开了哪些博弈?接下来的2025年,新版禁令又将为后续交锋带来哪些影响?
一切仍然充满变数。
全面围堵与背水一战
中国芯片界过去一年暗潮涌动,核心原因依旧是中美博弈。
2018年至今,围绕人工智能和芯片制造,美国多次加码对华芯片管制措施,更动态、更精准的“杀招”下,“全面围堵”的信号已非常明显。
2024年12月初,美国商务部下属工业和安全局(BIS)发布新版禁令——总计210页的出口管制文件,所涉及的企业数量、出口管制条例内容的深度,给业内造成了不小的震荡。
“一次性涉及整个半导体生态链,以往每年清单都加几个或十几个(企业),这次的数量非常大。”半导体设备行业高管李华向「硅基研究室」进一步解释,此次禁令的不同之处有三:
1、管制的范围从过去以头部晶圆厂覆盖到包括刻蚀、薄膜、离子注入、EDA软件等半导体生态链领军企业,范围更广了;
2、制裁企业的数量也超出预期,一次性在“实体清单”中新增加140个名单;
3、强化对高带宽内存(HBM)的管制措施,作为当下GPU的标配,此举无疑剑指中国先进芯片制造。
美国凯腾律所合伙人韩利杰在《美国“设卡阻挠”中国再造台积电、ASML》一文中提到,“2024年是管制步步深入的一年,前十个月波澜不惊,看似没有重磅炸弹,但目标清晰,规则越发严密,随着12月2日这一轮新规则发布,管制力度达到了2024年最高潮。”
「硅基研究室」多方了解,短期冲击和长期向好,已成为业内共识。
在李华看来,国产设备过去有很大进步,但对核心零部件等对外资设备仍有依赖,“对后续扩厂和项目进度一定会有影响,因为国产顶上来,还需要一定的时间。”但他也认为,长期来看还是利于国产替代的加速,实现自主可控。“中国工业门类特别齐全,半导体产业基础也打好,我们是完全有资源和能力来填补这些空间的。”
面对拜登政府卸任前留下的“最后杀招”,行业协会集体发声传递抱团取暖的信号。
2024年12月3日,中国互联网协会、中国汽车工业协会、中国通信企业协会、中国半导体行业协会也罕见地联合发声,建议国内企业谨慎采购美国芯片。
韩利杰认为,四大协会虽不能代表每个企业的立场,此次发声针对的是下游的终端用户:“更多的是呼吁整个业内同心同德”。
事实上,认清现实、放弃幻想早已是业内共识,在即将到来的特朗普2.0时代,美国推动与中国科技产业脱钩的步伐不会停下,加速自研、自立是中国半导体行业发展的唯一选择。
过去两年,国内半导体产业在行动上也做了诸多尝试,主线是扶持国产供应链,支线则是推动欧美原厂提供大陆本地化生产、服务,以及国内晶圆厂开展的“战略性囤积”,这些动作一定程度上,对冲了短期内断供带来的影响。
以光刻机巨头ASML为例,早在2021年,ASML就在中国设立了维修中心,提供常见零件的维修服务。截至目前,ASML在中国大陆共设有16个办事处、15个仓储物流中心、3个开发中心和1个培训中心。
在多位行业人士看来,海外供应商为了能继续在中国市场做生意,也一定会在“合法合规的范围内,做最大的努力”。“随着地缘政治矛盾加剧,ASML等企业一定会努力游说美国政府,联合荷兰政府一起尽量将管制政策的影响减小到可控的范围内。”李华表示。
类似观点也到了现实层面的印证,此前,ASML新上任的CEO Christophe Fouquet在接受媒体专访时就提到,“中国、美国,每个政府都认为ASML是拼图中的关键部分,如何解决这个问题?我们不会被动地等待,而是必须自发组织起来。”
另外一边,所谓的“战略性囤积”也反映在欧、美巨头们的财报里。
以ASML为例,其2024年第三季度财报显示,中国大陆业务占比为47%,但管理层预计2025年中国大陆销售额占比将下降至20%左右,数据回落背后其中一个原因,就是来自中国大陆厂商的超前囤货。
放弃幻想的认知,囤货与本地化生产的行动,都是中国半导体厂商“背水一战”的弹药。
国产芯片还需打好基本功
遏止中国半导体产业发展的绳结,只能由我们自己剪断。
据韩利杰观察,随着出口管制政策的动态更新,很多企业已经适应了这种环境,这也反映出了中国芯片产业的韧性:
“管制会变相加速国产自研进度,之前的SoC、现在的GPU都在用行动证实这一点。所以,面对现在层层加码的出口管制,也不需要绝对地悲观。”
一方面,这种层层加码的禁令模式,激发了国内晶圆厂商的“风险意识”。类似“外国直接产品规则”(FDPR)这样“一滴血”式的长臂管辖机制,意味着绝大多数半导体生产设备,都随时可能出现在管制名单中。
越来越多晶圆制造厂,正在积极寻求各个环节的国产替代。相比于设备的“好不好用”,“能不能用”成为了厂方高管们更注重的指标。
另一方面,禁令所带来的设备、材料空缺,也孕育了新的市场。不过,半导体设备是高度细分、存在较高门槛的行业,从研发到投产环节,需要经历上下游企业的反复磨合、调教,这种紧密的合作关系,以价格战的形式入局这条路走不通。与此同时,需求量的增加,也对应着技术要求的提高,想要彻底利用禁令带来的市场真空期,国产半导体设备仍然要打好“基本功”。
国产设备的“基本功”,遍布在一颗芯片的上千道工序、200-300台设备之中。
关牮长期跟踪国内半导体设备发展,他认为晶圆制造国产化是一门“不能偏科”的学问——光刻机只是其中一个技术环节,刻蚀、沉积、显影、清洗、封测等一系列前、后道环节,国产设备的替代都有很长的路要走。
“打个比方,海外最先进的水平是100分的话,我们原来是从四五十分现在高速提升到七八十分,但七八十分后再想往上提升,难度就一下子变得越来越大了,因此还是需要很长的时间去积累。”关牮说。
蓉和半导体CEO吴梓豪也认为,光刻很重要,但并不是半导体产业的全部:“以前光刻的进步是线宽进步,现在先进制程大都采用立体结构,刻蚀、薄膜沉积等环节的技术水平,正在变得愈发重要。”
成熟制程还是“练兵场”
“单纯推进光刻节点,良率没那么好,也会造成很高的成本。”吴梓豪说。
先进制程的工艺每提升一代,对应的成本提升往往都非常惊人。“现在台积电2nm的价格几乎是5nm的翻倍。”吴梓豪透露,目前台积电每片300mm的2nm晶圆价格可能超3万美元,5nm晶圆的价格在1.5万美元左右。
另据中国台湾媒体报道,台积电将从2025年1月起针对3nm、5nm和 CoWoS工艺进一步提升定价,其中,3nm、5nm的价格涨幅将在5%~10%不等。
先进制程所需求的庞大资金投入,需要企业在市场端先获得健康、可持续的营收利润。与此同时,7nm、5nm甚至3nm的先进制程,对于尚处起步追赶阶段的国产设备厂商来说,短期内也难以做到各项设备的全面替代。
身处上述背景下,要推动产业链各环节的协同发展,28nm及以上的成熟制程依旧是更佳的“练兵场”。
据TrendForce集邦咨询最新调查,受国产化浪潮的影响,预计到2025年,国内晶圆代工厂将在全球成熟制程市场中扮演重要角色,成为产能增量的主要推动力。
「硅基研究室」、「腾讯科技」联合策划的《2024,中国芯片还需要DUV光刻机吗?》一文曾提到,不同于时刻处在社会聚光灯下的先进制程,成熟制程虽然在曝光度和技术难度上不如前者,但也绝非所谓的“落后产能”,而是有着广阔市场空间的“主流业务”。
据TrendForce集邦咨询预测,2023年到2027年,全球晶圆代工成熟制程和先进制程的产能比重预计将维持在7比3,尤其是电动汽车、能源转型相关的朝阳产业,成熟制程芯片更是应用广阔。
此前,博世中国总裁徐大全就曾在采访中提到,智能汽车96%以上的车用芯片还是28纳米以上,而由于全球主流芯片代工厂商大多将目光投向先进制程的“军备竞赛”,现有的成熟制程产能很有可能在未来再度爆发“缺货危机”。
“28纳米以上制程的芯片,国外投入不足,如果芯片制造商愿意努力的话,也是(会)给中国大陆在这个范围留下了机会。”他表示。
另据中国汽车工业协会最新统计,传统燃油车所需汽车芯片数量为每辆车600颗至700颗,电动车所需芯片数量为1600颗,而智能汽车全车需要的芯片则大幅提升至3000颗。
下游对成熟制程需求强烈,给大陆芯片制造业预留了最好的发展窗口,去胶、热处理等行业已经走在前列,光刻、离子注入、量测等工艺,差距仍然明显。
华泰证券报告显示,去胶、热处理和清洗等半导体工艺环节设备国产化率相对较高(约大于30%),刻蚀设备、薄膜沉积等环节也正在快速缩小与国外先进水平的差距,国产化率达到20%。
吴梓豪告诉「硅基研究室」:“全球各地的半导体产业,最开始的技术、工艺都很差,要到第二代第三代积累了经验,才会好起来,在被封锁的当下,只有让上下游的企业都获得订单,才有充足的资金去继续推进下一代。”
2025,洗牌不可避免
经历了漫长的去库存周期,全球半导体市场开始温和复苏。
据Counterpoint Research数据,在人工智能技术需求和内存市场复苏驱动下,全球半导体行业在2024年第三季度收入达1582亿美元,同比增长17%。据国际半导体产业协会SEMI预测,2024年全球半导体市场有望实现15%~20%的增长,市场规模将达到6000亿美元。
而行业下行浪潮中,政策和企业不断的“逆周期投资”,国内半导体市场也开始收获红利。
“2024年对比全球来看,中国市场可以说是一枝独秀,在逆周期投资下,国产半导体设备厂商作为最大的受益者,它们的增长也非常迅速。”李华告诉「硅基研究室」。
SEMI数据显示,2024年上半年,全球半导体设备出货总额达532亿美元,而中国大陆市场作为世界最大的半导体设备市场,在第二季度不仅市场规模居首,还以62%的增速领跑全球,成为为数不多实现正增长的市场。
与此同时,SEMI还指出,今年前6个月,中国大陆在芯片制造工具上的支出达到创纪录的250亿美元,其预测,到2027年,未来三年内中国大陆半导体总资本支出将超过1000亿美元。
虽然国产替代在加速,晶圆代工也在扩产,但对中国半导体设备商而言,2025年,绷紧的弦不会松懈。
一方面,从ASML等国际半导体设备对华销售大幅下滑的趋势也可以看出,疯狂囤积和扩产只是暂时现象,随着采购量恢复到合理水平,企业接下来的问题是如何利用已有的设备、已有的产线,与产业链上下游配合,生产出更先进的芯片,这既需要提升芯片制造技术,也需要同步发展国产配套设备。
另一方面,过去几年里,半导体市场热钱涌入催生无数企业,接下来的2025年,洗牌将不可避免。
据IT桔子数据显示,近十年来,按投资事件计算,国内半导体投融资活动频繁的节点在2021年和2022年。近年来,在融资环境变化的背景下,行业的投资数量和金额大幅减少,降温明显。
据关牮观察,此前在一级市场涌现出大量新兴项目,但真正技术水平好的不是特别多,“明年开始会有一个比较惨烈的淘汰。”
洗牌和淘汰主要会沿着两大方向,其一,在刻蚀、薄膜沉积等主要赛道,国产设备商会争抢海外设备商份额,也会随客户需求扩充产品线,加速本土内卷与并购。
中微公司董事长尹志尧在近期接受央视《对话》节目采访时就提到:“上市之前比较保守,前10年做了1个大产品,后面8年做了2个产品,大概是3个产品。上市后,经验更加丰富,现在1年要同时开发20多种产品”。
据「硅基研究室」不完全统计,过去一年A股半导体领域并购事件已超30起,半导体材料、模拟芯片领域尤为活跃,布局多元业务,进化为平台型企业成为未来设备厂商的长期目标。
其二,一些如EDA(电子设计自动化)、ALD(原子层沉积)等拥挤的细分赛道会率先迎来洗牌,竞争力不足的企业就会被淘汰,优质的项目会产生。“你比如现在做ALD的,我们数一数可能有十几个,不可能最后大家都能生存下来。”李华说。
在李华看来,任何一个成功的半导体公司,都离不开专注以及与客户保持紧密的联系。
ASML在成立早期并不被人们看好,摆在眼前的竞争对手是强大的尼康、佳能等日本光刻机厂商。但凭借着对大客户的深入服务、对浸没式光刻技术和极紫外光源(EUV)的大胆持续投入,让它成为了全球芯片制造商争相合作的巨头。
长期关注阿斯麦动向的荷兰记者马克·海金克在《专注:ASML之道》也写道:“从第一天开始,这种对单一产品的专注就是ASML的王牌。”
注:文/kiki、谢浩,文章来源:硅基研究室,本文为作者独立观点,不代表亿邦动力立场。
文章来源:硅基研究室