經(jīng)濟(jì)情勢(shì)越是不好,越是要重點(diǎn)投資和發(fā)展基礎(chǔ)制造業(yè),這似乎成為了全球各大市場(chǎng)發(fā)展的共識(shí)。這一情況可以追溯到上世紀(jì)的1930年代,美國(guó)爆發(fā)了歷史罕見的經(jīng)濟(jì)危機(jī),當(dāng)時(shí)的美國(guó)總統(tǒng)羅斯福采取的措施就是加大基礎(chǔ)設(shè)施及制造業(yè)的投資,從而帶動(dòng)了市場(chǎng)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)逐漸走出低谷。而2008年美國(guó)爆發(fā)次貸危機(jī)之后,連累到了包括中國(guó)在內(nèi)的眾多國(guó)家,那時(shí)的中國(guó)也是投入了巨額資金用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并拉動(dòng)國(guó)內(nèi)消費(fèi)。
同樣的情況似乎也在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)生著,2018和2019年是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的低谷年。中國(guó)自2014年推出“大基金”之后,就把半導(dǎo)體制造放在發(fā)展產(chǎn)業(yè)的核心位置,投資主要流向了半導(dǎo)體制造,而隨著近兩年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不景氣,這種加大制造業(yè)投入力度的舉措更是有增無減,不僅“大基金”大力扶持本土的IDM和晶圓代工廠,各地方省市也在建設(shè)晶圓廠方面不遺余力,諸多IDM和晶圓代工廠項(xiàng)目紛至沓來。
不約而同地,美國(guó)在這兩年也在強(qiáng)調(diào)其本土制造業(yè)的回歸,其中就包括半導(dǎo)體制造,給與了在美國(guó)本土新建工廠企業(yè)諸多優(yōu)惠政策及資金支持。
可以說,相對(duì)于IC設(shè)計(jì)和封測(cè)來說,芯片制造規(guī)模和水平是檢驗(yàn)當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展水平的核心元素,包括IDM和晶圓代工廠。
在美國(guó),英特爾、德州儀器(TI)和格芯這三家企業(yè)代表著其半導(dǎo)體制造的最高水平,其中,英特爾是IDM,在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)長(zhǎng)期排名第一,主要設(shè)計(jì)和制造以CPU為代表的邏輯芯片,另外還有NAND閃存芯片;TI也是IDM,在全球模擬芯片廠商中同樣排名第一,主要以高性能的模擬芯片設(shè)計(jì)和制造為主;格芯則是晶圓代工廠,全球排名第三,僅次于臺(tái)積電和三星。
在中國(guó)大陸地區(qū),遍觀半導(dǎo)體制造業(yè),具有較大規(guī)模且在國(guó)際上有影響力的IDM幾無一家,這也是最近幾年大力倡導(dǎo)振興本土IDM的主要原因,因此,可以作為中國(guó)大陸芯片制造代表的企業(yè),只有從晶圓代工廠中尋找了,而其代表企業(yè)非中芯國(guó)際和華虹莫屬了。
在美國(guó)的三家半導(dǎo)體制造龍頭企業(yè)中,無論是歷史、市場(chǎng)影響力、工藝水平,還是營(yíng)收能力,英特爾無疑是排在首位的。而在中國(guó)大陸,中芯國(guó)際則被寄予厚望,而且其在全球晶圓代工企業(yè)中位列第五,是大陸同類企業(yè)中排名最高的,成為了最受關(guān)注和期待的本土芯片制造企業(yè)。
因此,可以說,中芯國(guó)際和英特爾是目前中國(guó)大陸和美國(guó)半導(dǎo)體制造領(lǐng)域最杰出的代表,在各自市場(chǎng)都處于巔峰位置。當(dāng)然,兩家企業(yè)的業(yè)態(tài)不同,一個(gè)是晶圓代工廠,一個(gè)是IDM,不過,對(duì)于芯片制造來說,這兩種業(yè)態(tài)有很高的相似度,具有一定的可比性。
英特爾已經(jīng)走過了51個(gè)年頭。1968年7月,有一家名叫摩爾諾伊斯的電子公司在美國(guó)加州悄然誕生,這家公司的創(chuàng)始人是兩名工程師:羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾。公司創(chuàng)辦不久,這兩位創(chuàng)始人發(fā)現(xiàn),摩爾諾伊斯這個(gè)名字聽起來就像More Noise(更多的噪音),不好聽。所以,他們決定換個(gè)新名字。他們想到了英文單詞 Intelligence,而且,這個(gè)詞和Integrated Electronics很相似。于是,他們決定把公司名字改成——Intel。
英特爾公司成立之后,主要經(jīng)營(yíng)的業(yè)務(wù)是存儲(chǔ)器,但隨著競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈,其存儲(chǔ)器業(yè)務(wù)逐漸下滑,于是,英特爾被迫加緊開發(fā)新的產(chǎn)品線,向微處理器市場(chǎng)發(fā)展,1971年,英特爾開發(fā)出了世界上第一個(gè)商用處理器——Intel 4004。1978年,英特爾生產(chǎn)出了著名的16位8086處理器,它是史上第一款x86處理器,日后也成為個(gè)人計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。自那以后,經(jīng)過了一系列的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)波折,英特爾逐漸登上了全球處理器市場(chǎng)的巔峰,成就了今天的CPU帝國(guó)。
相比較而言,中芯國(guó)際則是一家年輕的公司,在2000年由張汝京創(chuàng)辦,該公司一路走來,可謂跌跌撞撞,期間發(fā)生了很多故事,在成立后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),中芯國(guó)際都處于虧損狀態(tài),不過,對(duì)于一家重資產(chǎn)的芯片制造企業(yè)來說,這屬于必經(jīng)的發(fā)展階段,在這一過程當(dāng)中,該公司還經(jīng)歷了專利訴訟、CEO更迭等。經(jīng)過多年的摸爬滾打,終于走入了良性發(fā)展階段,成為了中國(guó)大陸地區(qū)最受關(guān)注的芯片制造企業(yè)。
英特爾旗下的晶圓廠非常多,約有70%的處理器及芯片組都產(chǎn)自美國(guó)的晶圓廠,有7個(gè)廠區(qū),包括亞利桑那州、俄勒岡州、新墨西哥州、馬薩諸州,大部分都以12英寸晶圓為主,其中,馬薩諸州是英特爾最后一座8英寸晶圓廠,該公司的主流制程14nm工藝主要在美國(guó)亞利桑那州及俄勒岡的D1X晶圓廠生產(chǎn),海外14nm晶圓廠主要是愛爾蘭的Fab 24。
另外,英特爾在中國(guó)大連也有晶圓廠。
最近幾年,英特爾也在發(fā)力晶圓代工業(yè)務(wù),但由于起步太晚,產(chǎn)業(yè)生態(tài)幾乎已經(jīng)牢不可破,所以,其在該市場(chǎng)的拓展非常吃力。
中芯國(guó)際方面,其在上海建有一座12英寸晶圓廠和一座8英寸廠,在北京建有一座12英寸和一座控股的12英寸先進(jìn)制程晶圓廠,在天津和深圳各建有一座8英寸晶圓廠,此外,該公司在北京和上海都有在建的12英寸晶圓廠,主要是為其即將量產(chǎn),或三年內(nèi)能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的最先進(jìn)制程工藝做廠房和設(shè)備準(zhǔn)備。
圖:中芯國(guó)際工廠及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)(來源:中信證券)
英特爾和中芯國(guó)際這兩家芯片制造廠的廠房對(duì)比起來并不直觀,實(shí)際上,它們的產(chǎn)能差別還是很大的,英特爾有明顯優(yōu)勢(shì)。不過,目前這兩家的產(chǎn)能利用率都很高,英特爾的14nm處理器已經(jīng)供不應(yīng)求,正在加緊在全球多個(gè)廠區(qū)擴(kuò)建廠房,引進(jìn)設(shè)備,以求盡快滿足市場(chǎng)的需求,而且,該公司還在進(jìn)一步向臺(tái)積電尋求代工幫助,以緩解其目前在14nm制程處理器方面的產(chǎn)能壓力。而隨著中國(guó)本土客戶的增加,中芯國(guó)際的產(chǎn)能也已經(jīng)接近飽和,利用率達(dá)到了97%左右,新廠房建設(shè)也在加快進(jìn)度。
英特爾2018年的營(yíng)收約為700億美元,2019年與去年基本持平。另外,英特爾一直保持著較高的毛利率,從2011年的65%開始基本保持穩(wěn)定,2018年達(dá)到61%,這一水平在整個(gè)半導(dǎo)體制造行業(yè)處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。這種盈利能力,主要取決于其產(chǎn)品的高性能,以及形成市場(chǎng)壟斷后較強(qiáng)的價(jià)格掌控能力。
10月底,英特爾公布了最新一季的財(cái)報(bào),數(shù)據(jù)顯示,該公司第三季度營(yíng)收為191.9億美元,與去年同期191.63億美元基本持平,第三季度凈利潤(rùn)為60億美元,低于去年同期的69.98億美元,同比下降6%。
中芯國(guó)際方面,11月12日,該公司發(fā)布了Q3財(cái)報(bào),當(dāng)季營(yíng)收8.165億美元,同比增長(zhǎng)4%,毛利率為20.8%,凈利潤(rùn)8462.6萬美元,相比去年同期的759.1萬美元大漲了1014%。
這兩份財(cái)報(bào)充分體現(xiàn)出了這兩家公司的特點(diǎn),即從營(yíng)收和毛利率方面看,行業(yè)巨頭處于壓倒性的優(yōu)勢(shì),而從同比增長(zhǎng)來看,年輕企業(yè)的成長(zhǎng)性優(yōu)勢(shì)非常明顯。
在先進(jìn)制程方面,目前,英特爾已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)的是14nm,且產(chǎn)能非常吃緊,而其10nm經(jīng)過多年的延遲,也于近期開始量產(chǎn),有希望對(duì)其14nm不足的產(chǎn)能形成彌補(bǔ)。早在2013年,英特爾就希望通過采用SAQP(Self-Aligned Quad Patterning),以及新的封裝技術(shù),讓10nm接班14nm,但到今年才實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
英特爾將在2019年底和2020年推出多款10nm產(chǎn)品,包括2020年上半年推出的10nm服務(wù)器產(chǎn)品。
在7nm方面,該公司稱將在2021年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)悉,7nm將是英特爾首次使用EUV工藝的制程節(jié)點(diǎn)。
中芯國(guó)際方面,28nm已經(jīng)量產(chǎn)。2018年,其28nm HKC+工藝開發(fā)完成,意味著該公司已經(jīng)熟練掌握了28nm技術(shù),完成了從28nm較為低端的PolySion,到28nm HKC,再到28nm HKC+的進(jìn)步,從2019年開始,其28nm進(jìn)入成熟階段。
然而,2019年第三季度,該公司28nm工藝占比只有4.3%,實(shí)際上,中芯國(guó)際對(duì)于擴(kuò)展28nm產(chǎn)能一直都持很保守的態(tài)度,目前依然如此,這主要是基于主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手28nm已經(jīng)非常成熟,且是主流工藝,擴(kuò)產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)較大,很容易掉入價(jià)格戰(zhàn)的漩渦,因此,中芯國(guó)際將主要資源都放在了攻克14nm/12nm FinFET,以及下一代7nm工藝的研發(fā)上。
目前,中芯國(guó)際的14nm已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段,而12nm也開始導(dǎo)入客戶驗(yàn)證。
2017年初,時(shí)任中芯國(guó)際CEO的邱慈云,以及當(dāng)年5月接替他的CEO趙海軍,這兩位均提到中芯國(guó)際將在2017年啟動(dòng)對(duì)7nm技術(shù)的研發(fā)。而到今天,中芯國(guó)際一直沒有披露相關(guān)進(jìn)度,樂觀估計(jì),該公司有望在2021年底開始量產(chǎn)7nm。
對(duì)比這兩家的先進(jìn)制程量產(chǎn)情況,差距縮小的速度越來越快,特別是7nm,樂觀估計(jì)的話,英特爾與中芯國(guó)際有望同時(shí)于2021年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。如果成真的話,對(duì)于中芯國(guó)際來說,這是一件很不容易,同時(shí)也是令人興奮的進(jìn)度了。
作為兩大經(jīng)濟(jì)體的芯片制造龍頭企業(yè),中芯國(guó)際和英特爾可以被看作是這兩大市場(chǎng)芯片制造規(guī)模和水平的縮影,無論是過去還是將來。
從歷史和現(xiàn)今來看,中芯國(guó)際處于下風(fēng),但從發(fā)展速度和未來角度看,有很多值得期待的地方。
最重要的是,中芯國(guó)際的存在,對(duì)于中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有著重要的意義:賺錢其次,而是要撐起高水平半導(dǎo)體制造業(yè)的自主化,進(jìn)而促成整個(gè)設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈的完善。同時(shí),也可以為上游的本土半導(dǎo)體設(shè)備及材料廠商提供支持。