#芯片#
芯片作為科技的制高點,這是每個國家都想佔領的高地,今天我們就來聊聊芯片的產業鏈!我們從什麼是芯片開始講起,先來看一下相關結構圖,
大家平時所說的半導體芯片或是芯片半導體,指的就是上圖中芯片整體結構裡面的那個半導體,它被封裝外圍塑料包住,這個半導體裡面有很多微型電路,通常也被叫為集成電路。
作為全球最大的芯片市場,中國消費了全世界約3/4的芯片。但在全球芯片產業鏈上,中國處在中下游。芯片產業有其獨特的內部結構和產業特性,其產業鏈分為五個子鏈,接下來就以建造樓房為例,介紹這幾個子鏈。
第一鏈是設計,相當於蓋樓的時候要請設計師來設計你整個樓層的佈局呀等等,全球最大的芯片設計公司是英國ARM,大家熟悉的華為海思也是芯片設計公司,他們相當於樓房建築設計師。而美國EDA居於軟件設計壟斷地位,這就好比設計師構思出整個框架,他們肯定要把建築圖紙做出來,而芯片相對應的建築圖紙非常的複雜,運算量非常大等等,他必須藉助一定有軟件工具才能實現,美國EDA公司就提供這樣的軟件。
第二鏈是製造或代工。包括成品製作和半成品製作。其中半成品一般指晶圓,高純度晶圓基本由日本企業壟斷;芯片成品在晶圓基礎上製作而成。這就好比,一個樓層的微觀結構是由一層層的磚頭堆積而成,晶圓就相當於這些磚頭,它上面有很多微型電路,很多層微型電路一層層疊加起來,就形成了芯片半導體裡面的集成電路。而晶圓的純度相當於磚頭的質量,純度越高,後面的芯片製成品出現故障的概率低。我們所熟悉的臺積電和中芯國際就屬於這個子鏈,製造很重要的一個指標是他的產量。目前產量全球第一是臺積電(TSMC),中芯國際是全球第五。
第三鏈是封裝測試,基本屬於勞動密集型,這就相當於燒磚出來後,通過一系列的測試來檢查磚的質量、磚頭和水泥粘連牢不牢靠等等。這個行業中國與國際差距不大。
第四鏈是設備生產,最精密的EUV光刻機是荷蘭阿斯麥(ASML),是當前唯一能提供7納米工藝光刻機的企業,生產晶圓的設備商主要在日本,三菱、索尼等企業佔優勢。上海微電子已經能夠生產製作28納米芯片的設備。這裡的光刻機以及相關設備相當於燒磚的設備,芯片半導體內部有很多微型電路,它們是需要被"刻"在上晶圓的,相當於磚頭上的精美紋路,上面所說的七納米就是指那個紋路的寬度,表達的是它能刻的電路紋路有多細。
第五是輔助材料。包括光刻膠、掩膜板、靶材、封裝基板等,這些材料目前中國企業仍面臨瓶頸。這些材料就好比工人砌牆和封頂除用到大量的磚頭外還需要用水泥、鋼筋等等這些東西。
通過上述介紹,我們知道芯片產業鏈是全球化分工明顯,各工序的專業性不斷提高。因此,有些尖端技術不斷集中,投資規模也越來越大。出現了荷蘭阿斯麥、臺積電等在芯片生產製造方面擁有技術上難以取代的企業。美國通過芯片法案促使製造環節迴流美國,短期來說困難很大。我們來看一項數據:
美國半導體工業協會的數據顯示,2021年全球前十大半導體公司榜單上,美國公司就佔了六家。但這些美國芯片公司的生產製造大部分都在海外完成。博通、高通及英偉達等芯片設計公司,基本依賴海外芯片代工廠來完成製造。英特爾,美光等雖保留了一部分芯片製造產能,但其外包代工業務量也是逐年上升。
為什麼會出現這種局面?因為想擁有整個產業鏈的話,意味投資巨大,歐美不可能把全部產業鏈吃進去。
另外,西方管理學上有一個很經典的微笑曲線理論,裡面提到製造的附加值是最低,所以他們只保留兩頭高附加值的研發設計和品牌營銷,中間的製造環節就找富士康、臺積電等這些代工廠生產,慢慢地他們就越做越大,甚至憑藉著規模效應,在整個產業鏈中佔有一定的話語權。
好的,由於篇幅問題,這次我們先講芯片產業鏈。下次再講中美在芯片產業鏈中的各自佔有的籌碼以及中國如何破局!