在這場國產(chǎn)芯片創(chuàng)業(yè)淘汰賽中,很多人都在堅持,很多人都在期待終局,又害怕終局。
失敗的結(jié)局,可能很多創(chuàng)業(yè)者和投資人都無法面對,可能從一開始他們壓根就沒有去思考過創(chuàng)業(yè)和投資失敗。但該來的總會來,國產(chǎn)芯片的每一個細分賽道都擠滿了公司,每一個細分賽道的格局正在形成或已經(jīng)形成。
在我個人的猜想里,對于芯片設(shè)計,晶圓制造,封裝測試,都是這場芯片創(chuàng)業(yè)淘汰賽的最后三年,這三方互為依靠,生死攸關(guān),三方都在從消耗戰(zhàn)轉(zhuǎn)向突圍戰(zhàn)。
芯片設(shè)計行業(yè)終局猜想
芯片設(shè)計行業(yè)的熱鬧大家都能感受到,違背商業(yè)的行為隨處可見,依靠融資掩蓋的真相也正在浮出水面。芯片設(shè)計公司需要回答一個問題,公司靠什么活,靠融資還是靠市場。
盡管2024年銷售過億元的芯片設(shè)計公司有731家,但其中能盈利的公司有超過50%嗎?估計沒有。
那些銷售不到1億元的國內(nèi)芯片設(shè)計公司還有2895家,能夠盈利的公司又會有多少家呢?估計不會超過20%。
也就是說在國內(nèi)3626家芯片設(shè)計公司里,能真正靠市場盈利的公司小于1000家。公司成立超過5年的有2000家,如果一家芯片設(shè)計公司成立已經(jīng)超過5年甚至10年還不能盈利,就要去思考是產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)難度太大、研發(fā)周期過長,還是市場沒有真正形成或者市場內(nèi)卷導(dǎo)致沒有利潤。
如果是產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)難度太大、研發(fā)周期過長,只要不是重復(fù)技術(shù),只要產(chǎn)品能創(chuàng)造價值,那就堅持。如果是市場還沒有形成,有可能是技術(shù)和產(chǎn)品走的太過于靠前,也有可能選擇了一個假想的方向和市場。如果是產(chǎn)品同質(zhì)化市場內(nèi)卷,導(dǎo)致產(chǎn)品沒有毛利甚至負毛利,就應(yīng)該思考有沒有能力突圍,能不能做出有競爭力有合理毛利的芯片產(chǎn)品,而不是一味的融資進行消耗戰(zhàn),期待“剩”者為王。如果只是想“?!闭邽橥酰却囊欢ㄊ撬缆芬粭l。
我看到的是芯片初創(chuàng)公司在創(chuàng)新,通過創(chuàng)新獲得市場機會和利潤;我看到的是每個細分賽道的頭部企業(yè)準備掀桌子,通過設(shè)計創(chuàng)新和供應(yīng)鏈結(jié)合把成本做到你想都不敢想的程度;我看到的是很多芯片設(shè)計公司正在構(gòu)建壁壘,去奪取這場淘汰賽最后的勝利。如果只是想依靠規(guī)模實現(xiàn)低成本競爭,這種走鋼絲的模式,很可能是今年盈利、明年虧損,后年關(guān)門。
投資芯片設(shè)計行業(yè)的市場化資金越來越少,取而代之的是國有資本和地方產(chǎn)業(yè)基金。繼續(xù)投資重復(fù)的中低端芯片產(chǎn)品意義不大,只會讓行業(yè)更加內(nèi)卷。繼續(xù)投資高端卡脖子芯片是有價值的,高端芯片需要的資金量大,研發(fā)周期長,需要國有資本和地方產(chǎn)業(yè)基金這樣有耐心的資本,但最好能聚焦一些,不要撒胡椒面一樣的到處投資。
也看到一個現(xiàn)象,國有資本和地方產(chǎn)業(yè)基金在繼續(xù)投資那些做中低端重復(fù)芯片設(shè)計的創(chuàng)業(yè)公司,要么通過換總部落地作為投資條件;要么參與小圈子產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建,通過投資芯片設(shè)計公司再成立基金,再用新成立的基金投資當(dāng)?shù)匦陆ǖ?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%99%B6%E5%9C%86%E5%8E%82/">晶圓廠或者封測廠,同時芯片設(shè)計公司把訂單給到晶圓廠或者封測廠,晶圓廠或者封測廠給到芯片設(shè)計公司很低的價格,這樣形成一個閉環(huán)或半閉環(huán)的產(chǎn)業(yè)鏈。
如果不是國有資本和三四線城市地方產(chǎn)業(yè)基金的繼續(xù)參與,國內(nèi)芯片創(chuàng)業(yè)淘汰賽在2025年底就基本結(jié)束了,但由于他們的參與,這場淘汰賽預(yù)計會延長3年,也只有3年。
晶圓制造行業(yè)終局猜想
2021年全球芯片短缺推動晶圓廠大規(guī)模擴產(chǎn),尤其是成熟制程(28nm及以上)。2021年全球產(chǎn)能約每月2,600萬片(8英寸等效晶圓),按12英寸晶圓轉(zhuǎn)換為8英寸等效,1片12英寸≈2.25片8英寸。
2024年產(chǎn)能約每月3,000萬-3,100萬片,主要來自中國大陸、韓國、中國臺灣地區(qū)的新建晶圓廠(如臺積電、三星、中芯國際等)。絕對增長約400萬-500萬片/月(8英寸等效),年均復(fù)合增長率約5%-6%。
成熟制程(如28nm及以上)短期內(nèi)面臨過剩風(fēng)險,尤其是消費電子相關(guān)領(lǐng)域,但先進制程(7nm及以下)供需仍偏緊,技術(shù)壁壘高,擴產(chǎn)周期長。尤其是臺積電、三星等頭部廠商的3nm/2nm產(chǎn)能仍被蘋果、英偉達、AMD等大客戶爭奪,短期內(nèi)供不應(yīng)求。
國內(nèi)有數(shù)據(jù)可查的CMOS晶圓廠有39家,能夠提供22nm及以下工藝的只有中芯國際和華力。未來國內(nèi)先進工藝制程晶圓廠大概率也只會剩下中芯國際和華力。
另外對砷化鎵晶圓廠、氮化鎵晶圓廠,碳化硅晶圓廠以及相關(guān)IDM企業(yè)做了統(tǒng)計,具體如下:
在此,并不想評價任何一家晶圓廠,統(tǒng)計描述的信息也不一定準確。今天想探討的是國內(nèi)晶圓產(chǎn)能會不會過剩,如果產(chǎn)能過剩會不會導(dǎo)致洗牌。這里會引出一個思考,整個半導(dǎo)體行業(yè)洗牌是從芯片設(shè)計公司開始,還是從晶圓廠開始,肯定不會從封測廠開始。
20多年前,中芯國際剛成立的時候,為了填充產(chǎn)能,成立基金投資國內(nèi)芯片設(shè)計公司,并鼓勵芯片設(shè)計創(chuàng)業(yè),從而培養(yǎng)和扶持自己的客戶。沒有芯片設(shè)計公司的訂單,晶圓廠做不起來。而芯片設(shè)計公司拿不到有競爭力的晶圓價格,在內(nèi)卷市場上也搶不到訂單,芯片設(shè)計公司和晶圓廠互為支持。如果晶圓廠撐不住了,相應(yīng)的芯片設(shè)計公司輕則損失,重則關(guān)門。如果大量的芯片設(shè)計公司倒閉,相應(yīng)的晶圓廠產(chǎn)能會受到很大影響,虧損擴大,最后被大廠兼并。現(xiàn)在無法預(yù)測是晶圓廠先撐不住,還是芯片設(shè)計公司先撐不住。
很多人不知道,一家新的晶圓廠代工要完善和成熟需要至少4~5年,如果工藝有點難度,可能需要7年。晶圓廠不是某幾個人,或者某個團隊就可以運作起來,需要整個工藝流程的各個部門和團隊能夠很好的配合和熟練操作,最后都要落到一個關(guān)鍵指標WPH(wafer per hour)和良率,否則就是無效益繁榮?,F(xiàn)在各晶圓廠之間價格競爭也卷的很厲害,新建的晶圓廠要實現(xiàn)產(chǎn)能和利潤提升都不容易,所以盈利對晶圓廠來說是個巨大挑戰(zhàn)。
當(dāng)然國內(nèi)晶圓廠的產(chǎn)能不只是為中國準備的,也是為全球準備的,近期一些國外IDM芯片公司紛紛關(guān)閉部分成熟工藝晶圓廠,把訂單轉(zhuǎn)到中國,但有能力承接國外產(chǎn)能的國內(nèi)晶圓廠也只會有那么2~3家。
封裝測試行業(yè)終局猜想
按照芯片制作流程,先有芯片設(shè)計,再有晶圓制造,最后才是封裝測試。
芯片設(shè)計公司不愿意輕易更換晶圓廠,需要時間熟悉PDK和工藝,以及設(shè)計規(guī)則(Design Rule),還有配套IP也會限制芯片設(shè)計公司更換晶圓廠。只有極少數(shù)芯片設(shè)計公司同一顆芯片備份兩個晶圓廠,對于full mask光罩費很貴的芯片不可能做重復(fù)備份。最多是不同的芯片產(chǎn)品在不同的晶圓廠投片,一方面是工藝差異化(或價格差異化),一方面是考慮到供應(yīng)鏈安全。
但到了芯片封測這里就不一樣了,只有少數(shù)芯片封測選擇不多,絕大多數(shù)芯片能選擇的封測廠很多,聽說有芯片設(shè)計公司找了10家封測廠配合,哪家價格便宜下到哪里,隨時換。所以只要封測產(chǎn)能過剩,價格就會卷上天。
根據(jù)目前行業(yè)內(nèi)收集的信息(由于名單太長,沒有附上),國內(nèi)芯片封測廠共有757家,華東地區(qū)有452家(包括上海、江蘇、浙江、安徽、山東、江西、福建),華南地區(qū)有164家(廣東),東北、華北、華中地區(qū)有61家,西北、西南地區(qū)有80家。假如未來3年后,國內(nèi)芯片設(shè)計公司剩下1500家,那么封測廠可以平均分配到兩家客戶。
當(dāng)看到這里的時候,你或許有一種感覺,選擇大于努力。在中低端芯片產(chǎn)品上,不管芯片設(shè)計公司如何努力的縮小DIE面積,減少mask層數(shù),這些本質(zhì)上是拉不開距離的,半年或者一年以后,其他公司都能做到。真正能幫助芯片設(shè)計公司拉開距離的是晶圓廠和封測廠的選擇,所以選擇決定命運。
我不覺得新建的晶圓廠會有更好的成本優(yōu)勢,在WPH產(chǎn)出和良率上都不占優(yōu)勢,反而成熟的規(guī)模更大的晶圓廠在成本上更有競爭力,只是對毛利的追求更高一些。
但是,新建的封測廠很可能有明顯優(yōu)勢,封測廠成本來自廠房建設(shè)成本(當(dāng)?shù)卣鲑Y建設(shè))、設(shè)備成本、水電成本、人力成本。除去廠房建設(shè)成本,人力成本是封測廠最大的成本,也是三四線城市芯片封裝廠報價更低的主要原因。因此,先進封裝主要集中在經(jīng)濟發(fā)達的一二線城市,而技術(shù)含量不高的封裝正在轉(zhuǎn)移至人力成本更低的三四線城市。
于是可以推測出,封測廠在接下來的三年會面臨一次洗牌,封測廠是否能留住優(yōu)質(zhì)的芯片設(shè)計公司,做中低端芯片封裝的封測廠是否有人力成本上的優(yōu)勢,是未來需要面對的挑戰(zhàn)。
在這場危機中,卻給芯片測試帶來機會,將出現(xiàn)更多封裝和測試分離的機會。除了第一和第二梯隊的封裝廠有比較完善的測試團隊,很多封裝廠不具備很強的專業(yè)測試能力,不管是從成本的角度來看,還是從三四線城市吸引人才留住人才的角度來看,國內(nèi)中小規(guī)模的封測廠養(yǎng)著一個完整的專業(yè)測試團隊是不現(xiàn)實的。
芯片產(chǎn)品單價越高,封裝和測試分離趨勢越強。據(jù)行業(yè)內(nèi)人士講,行業(yè)標準是測試費用占芯片產(chǎn)品單價的7%(國內(nèi)有些為5%),測試成本在封裝測試中占比并不高,除了簡單的OS測試(open&short測試),稍微復(fù)雜的測試對人和設(shè)備的要求卻很高。所以,封裝和測試分開是一種可行的降本方式,而且FT測試是芯片出廠最重要的把控節(jié)點,管控好了FT,就管控住了品質(zhì)和一致性。
封裝和測試分離,中間會多出一次物流費,這個物流費占比很小,如果能在測試廠那邊建立一個倉儲,直接發(fā)貨給客戶,那么這個轉(zhuǎn)場的物流費就直接省掉了。當(dāng)然,規(guī)模大的芯片設(shè)計公司還有一個做法,找一家便宜的封裝廠,自己購買測試設(shè)備和change kit,派駐測試工程師。
寫在最后
2020年以來,美國對華芯片制裁的層層加碼,將中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)推入一場史無前例的生存競賽。在政策紅利、資本狂熱與地緣博弈的交織下,國產(chǎn)芯片行業(yè)正在經(jīng)歷從“全面開花”到“大浪淘沙”的劇烈震蕩。
這場淘汰賽的終局,或?qū)⒅厮苋虬雽?dǎo)體版圖,并深刻影響中國科技產(chǎn)業(yè)的未來命運。這場淘汰賽的終局,并不是一場你死我活的零和游戲,而是一次對技術(shù)理性、商業(yè)邏輯與戰(zhàn)略定力的終極考驗。不是“?!闭邽橥酰恰皠佟闭邽橥?。當(dāng)潮水退去,最終留下是一個更健康、更具韌性的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。