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我国半导体产业发展仍任重道远

来源|机工情报（jg-info）
作者|机工智库研究员/宁静
半导体几乎是当今所有创新的基础 ， 对一国经济发展、技术领先地位以及国家安全至关重要 。 当今 ， 在日趋激烈的中美战略竞争中 ， “半导体”成为最重要的关键词！美方一直声称中国半导体的飞速发展正在挑战其全球半导体创新领导者地位、威胁其国家安全 ， 各种自强+遏制措施频出 。 对此 ， 我们不能一叶障目 ， 中美半导体产业仍存在巨大差距 ， 我半导体产业发展仍任重道远！
【我国半导体产业发展仍任重道远】为在日趋激烈的全球竞争中维护美国半导体产业赖以生存的“良性创新周期” ， 永久保持美国全球创新领导者地位 ， 美国2020年以来动作频繁 ， 尤其是对中国：一边加大对华围剿 ， 试图以国家安全为由切断我半导体企业的供应链体系 ， 阻碍我半导体企业向产业链高端转型升级；一边强化对本土私人市场的广泛干预 ， 设立跨部门工作组、密集出台法案 ， 加大研发投入等助推美企提升全球竞争力 。
2月 ， 白宫科学技术政策办公室（OSTP）宣布设立跨部门工作组 ， 以极大地推动半导体及其创新技术的创新 。 该跨部门工作组是美国政府为推进能源部（DOE）、国防部（DOD）、国防高级研究计划局（DARPA）、标准技术研究所（NIST）和国家科学基金会（NSF）等优先进行半导体研发而进行的努力的一部分 。 4月 ， 美国商务部产业与安全局（BIS）修改《出口管理条例》 ， 删除原条例中民用最终用户的许可例外（CIV） ， 要求对D:1组国家（包括中国）出口商业管制清单（CCL）上的、管制原因为“国家安全”的物项实施许可要求 。 而美国管制物项中的许可例外CIV基本集中在第3类电子、第6类激光器和传感器、第9类航天器物项下 。 5月 ， 美国BIS宣布修改其长期使用的外国生产的直接产品（FMDP）规则 ， 更具战略性地遏制华为等中企获取半导体产品、技术和相关软件 。 5月 ， 美国两党两院代表人士联合提出《无尽前沿法案》 ， 主要内容包括：改造国家科学基金会 ， 新设技术理事会；5年内向国家科学和技术基金会（NTSF）投资1000亿美元 ， 重点支持包括半导体在内的十大关键技术领域；向DOC拨款约100亿美元投资10～15个区域技术中心 。 6月 ， 美国两党两院共同提出《为美国半导体制造有益激励法案》（简称《美国芯片法案》） ， 提议向NSF和DOE分别拨款30亿美元和20亿美元以推动半导体基础研究 ， 向DARPA拨款20亿美元以支持电子复兴计划（ERI） ， 向DOC拨款50亿美元创建国家先进封装制造研究所等 。 6月 ， 美国两党议员共同提出《2020美国铸造法案》（AFA） ， 拟向各州芯片制造业、国防芯片制造业投入共计250亿美元的资金 ， 且特别提及禁止中国政府拥有、控制或以其他方式施加影响的企业获取该法案资助 。 7月 ， “美国-墨西哥-加拿大协议（USMCA）”正式生效 。 该协议是第一个将美国半导体产业作为优先事项纳入其中的协议 ， 将有助于加强数字经济 ， 促进半导体行业贸易优先发展 ， 并使美国企业和消费者受益 。……
中美半导体差距仍然巨大美国半导体行业协会（SIA）最新发布的《2020年美国半导体行业现状》报告通过数据对比分析 ， 揭示了美国半导体技术的先进和产业的强大 ， 而另一方面也可以从中看出我国与美国在半导体领域的巨大差距 。
全球市场份额：美国TOP1占比47% ， 中国TOP6占比5%世界半导体贸易统计（WSTS）的数据显示 ， 2018年 ， 全球半导体销售额创下破纪录的4688亿美元 ， 2019年则因内存市场的周期性调整而下滑12%至4123亿美元 。 WSTS预计 ， 由于新冠病毒疫情对全球经济和供应链的影响 ， 2020年全球半导体销售额将略增至4260亿美元 ， 2021年将持续回升至4520亿美元 。
在2019年4123亿美元的全球半导体销售额中 ， 美国半导体产业占比高达47% ， 而中国半导体产业全球销售额则低于美国、韩国、日本、欧盟和中国台湾地区 ， 占比仅5% 。 若细分到半导体器件类型 ， 微处理器/数字/逻辑器件的美国占比为61% ， 中国为9%；模拟器件美国63% ， 中国低于6%；存储器美国23% ， 中国几乎为零；分离器件美国23% ， 中国5% 。 若按产业链上下游分工和商业模式划分 ， 美国在全球IDM市场的占比为51% ， 无晶圆市场为65% ， 半导体设备40% ， 而在晶圆代工和封装测试方面相对较弱 ， 分别占比10%和15% 。
半导体材料：基本被美日欧等垄断 ， 我对外依存度超60% 。 作为芯片“基石”的电子级多晶硅 ， 纯度要求达到99.999999999% ， 关键性技术主要掌握在以美国Hemlock、德国Wacker为首的企业手中；全球硅片市场中 ， 日本信越化学、日本SUMCO、德国Siltronic、台湾地区环球晶圆、韩国SKSiltron所占市场份额合计超过90%；光刻胶市场主要由日本合成橡胶、东京应化、美国陶氏、住友化学、富士胶片垄断；CMP材料主要由美国陶氏、卡伯特微电子、日本Fujimi垄断等 。 被称为“电子工业之母”的EDA软件国产化率仅5% 。 半导体芯片的设计环节所需要先进的EDA工具、硬件仿真器和成熟的高速IP ， 绝大部分由Synopsys、Cadence和Mentor三家美企提供 ， 我国EDA行业与美国的技术差距在10年以上 。 光刻机ASML一家独大 。 由于批量生产芯片需要用到光刻机 ， 而目前全球80%的光刻机市场由荷兰ASML占领 ， 且只有ASML可以生产7nm及以下精度的极紫外光刻机 。 我芯片自给率低而消费量高 。 波士顿集团（BCG）报告显示 ， 中国当前半导体产业（不包括外国半导体公司在中国建造的制造工厂）仅能满足国内需求的14% 。 但我国约占全球半导体市场的1/3 ， 消耗了最多的芯片 ， 2019年我国芯片进口额高达3040亿美元 ， 芯片进口依存度居高不下 。 特别是 ， 我国出口的芯片整体以中低端为主 ， 进口芯片以中高端为主！我半导体产业发展正当时！正如美国波士顿集团（BCG）最新发布的《对华贸易限制如何结束美国在半导体领域的领导地位》所分析的那样：如果美国政府保持目前对中国半导体贸易施加越来越广泛的限制 ， 美国半导体公司的全球竞争地位将被削弱；如果对华限制范围极端扩大 ， 则美国半导体公司的全球销售份额以及营收将急速下降……中美贸易战和科技冷战 ， 将对美国半导体企业带来负面影响 ， 而对我国本土半导体企业则有着极大的推动作用 。
毫无疑问 ， 国内逐渐兴起的“国产替代”将给我中小芯片设计公司带来前所未有的机遇 ， 同时国内半导体设备和晶圆制造能力也将得到进一步提升；虽然高端芯片、先进半导体设备和晶圆制造工艺的技术提高需要时间积累 ， 但我国正在对5G、人工智能、物联网和量子计算等下一代技术进行大量投资；且以高铁、新能源、5G网络、电动车和工业物联网等为代表的“新基建”将带动半导体产业的高速增长……
我们不好高骛远 ， 也不会妄自菲薄 。 中国最大的优势就是：巨大的国内消费市场和潜力！！！我们应坚持并确保“国内循环为主体 ， 国内国际双循环相互促进的战略” ， 建立自己的“社交圈” 。 尤其是 ， 大力宣传独立自主、自力更生的精神 ， 以举国之力实现高科技和高端制造业突破 ， 打破美国对我在高科技和高端制造业方面的封锁 ， 启动国家经济“双循环”体系 ， 在国际上建立欧亚大陆经济体系和全球人民币结算体系 。


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