近期ChatGPT熱潮席卷全球,拉動了芯片產業量價齊升,GPU、HBM一躍成為備受矚目的“芯片明星”。然而,在市場忙于聚焦高端芯片的同時,可能忽略了中低端芯片的潛力。
28nm工藝是集成電路制造產能中劃分中低端與中高端的分界線。
在當前的芯片種類里,除了對功耗要求比較高的CPU、GPU、AI芯片外,還包括像MCU、DDIC、ECU、存儲芯片一類的中低端工業級芯片。這些中低端芯片被廣泛用于電視、空調、汽車、高鐵、火箭、衛星、工業機器人、電梯、醫療設備、智能手環以及無人機等領域。
此外還有很多工業芯片、軍用芯片只需要用到130nm、90nm、65nm。國際芯片大廠德州儀器、ADI、Skywoks、Qorvo、博通、英飛凌、恩智浦、ST等公司的模擬芯片制造工藝大部分也都在28nm以上。
龍芯總設計師胡偉武就說過這樣的話:“現階段,14nm芯片夠用了,基本可以滿足國內90%市場需求,不要盲目追求5nm技術,提升系統性能,提高競爭優勢也很重要。”
如今,國產芯片已經出現了一些正向的反饋效果。近日華為創始人、CEO任正非表示:在過去的這三年里,華為成功完成了13000+顆器件的替代開發、4000+電路板的反復換板開發等。這1.3萬+顆器件的替代,更多還是集中在低端領域,而不是高端。
國產芯片市場需求穩定,相應產品對外依存度也正在隨之降低。
01 國產中低端芯片成績顯現
在芯片的制程工藝中,模擬芯片對制程的要求較低,不追求摩爾定律,目前主流節點還在從 180nm向 130nm遷移,只有小部分先進產品用到 28nm制程,國內晶圓代工廠基本能夠滿足模擬芯片的制程要求。國產模擬芯片公司大多是從消費電子市場切入,由于消費電子市場巨大,品類眾多,因此成為中國模擬芯片創業企業的理想起步市場。近些年來,中國涌現了卓勝微、圣邦微、思瑞浦、艾為電子、納芯微、晶豐明源、芯海科技、力芯微、芯朋微、希荻微等為代表的一批模擬芯片公司。這些企業在模擬芯片的部分細分領域已嶄露頭角,在細分市場的產品形態有的已經處于業界較為前沿的位置。
在存儲芯片方面,由于中國存儲原廠普遍起步較晚,所以與國際存儲大廠相比,中國原廠目前的產能規模還較小。但近幾年來,國內原廠已經填補了一些技術空白。隨著中國存儲芯片企業的不斷崛起,外資巨頭對存儲芯片市場的壟斷局面正在被打破。
在功率半導體方面,隨著工業控制、通信和消費電子等核心下游不斷往國內轉移,中國已成長為全球*的功率半導體需求國之一。中國已經涌現了功率半導體營收規模*的華潤微電子、在IGBT領域排名*的比亞迪半導體,還有以MOSFET 廠商無錫新潔能和 IGBT 模組廠商嘉興斯達半導等優秀企業。不過現階段中國功率半導體的進口量占比仍然較大,尤其是用于工業控制領域的高性能產品及用于高可靠領域的產品,國產化替代空間較大。
02 廠商發言:實至利好期
近日,筆者采訪了多位半導體行業專業人士,他們也對中國現階段的芯片市場發表了自己的一些看法。
最近兩年,不論是美國的制裁還是中國新興應用領域的涌現,都在倒逼國產芯片行業的進步,在此階段中,給國產芯片公司帶來哪些利好?
北京久好電子科技有限公司CEO劉衛東先生表示:“利好肯定是有的。現在全球經濟形勢比較復雜。一方面國家在做工作,比如工信部進行工業強基工程重點產品、工藝“一條龍”應用計劃示范,就包括芯片,當時久好電子就入選了。另一方面,各個企業也確實都在新的形勢下尋求發展。比如在現在的產業鏈中,久好電子芯片的產品已經大量應用于汽車前裝市場,獲得比亞迪、吉利汽車、東風汽車等知名終端客戶的認可和大批量應用。以前國內的汽車廠商對于很多國產芯片是不怎么開放的,如今國產芯片正在有更多的機會,國產替代過程也在加快?傮w來說市場機遇是大于挑戰的,只是有很多東西還需要時間去突破。”
提到最近兩年的訂單數量是否有大幅增長,劉衛東表示:“受整體經濟情況影響,增長的降低是有的,不過在一些領域的訂單幾乎是一年一番的,按照這種情況發展下去,國產替代的前景一定是喜人的。”
廈門縱行信息科技有限公司銷售人員說:“在最近幾年是可以明顯看到國產化的腳步在加快的,比如在國家的支持下,水利、電力、石油這些特殊行業的芯片用量都在轉向國產芯片廠商,這對于國產芯片打開市場非常有意義。”
還有其他廠商表示:“尤其在中低端芯片市場,中國的利潤已經卷到*,國外企業占不到優勢已經開始逐漸退出這一市場,再加上前兩年的疫情封鎖,給臺系芯片廠商供應也帶來一定的阻力,中國大陸芯片廠商剛好有機會吃下這片市場,中國芯片企業的發展空間還是很大的。”
國產中低端芯片市場飽和了嗎?
在談及國產中低端芯片市場是否趨于飽和,國產廠商一致認為當前看到的芯片供過于求現象主要是因為在前兩年的芯片供不應求背景下產能的集中釋放以及渠道囤積庫存導致,市場消化庫存需要時間,這是一個正常的波動現象。就產業參與者來看,這一部分也是一直波動的,有人入局也有人出局,資本的力量在推動,中低端芯片技術門檻相對較低、投入相對較小、見效快,不少新興芯片企業選擇先行“著手”,未來中低端芯片市場的新參與者依舊會持續涌現。
03 哪些市場困局需重視?
對于市場困局,各位行業人士不約而同表示“內卷嚴重”是他們當下的一個極大挑戰。
2019年,芯片熱,資本蜂擁而至,公司估值不斷高漲,幾乎每一筆投資在賬面上都實現了大幅的盈利,一直持續到現在。國內芯片設計公司從2018年的1600多家增加到2022年的3200多家。在這背后給國產芯片市場帶來的是徹底的競爭和白熱化,是極盡的內卷和消耗。
除了內卷之外,在大規模生產芯片的條件方面,中國還欠缺一些相對完善的產業基礎。雖然中國已經擁有中芯國際、華虹等芯片代工廠,但仍然存在部分產品委外生產的情況。彼時就要為臺積電由于不可抗力因素出現產能滑坡做好準備。
值得注意的是,資本對新興技術市場的干擾也會影響技術的發展。社會資本的趨利性造成的混亂投資,同樣會分散資本的集中利用。
04 打好地基蓋大樓
2022年全球芯片行業面臨供給過剩,芯片設備需求下滑,臺積電也頻頻爆出7nm及更先進工藝產能過剩的問題,彼時中國芯片企業選擇的道路卻是逆勢擴張。隨后臺積電面臨嚴重的高耗電問題,也不得不關閉部分EUV光刻機,轉向擴張成熟工藝,映襯出中國芯片發展成熟工藝是一個恰當的選擇。
如今,中國依舊在加速釋放中低端芯片產能,先占領中低端市場份額,再以中低端市場的利潤來發展高端芯片技術。比如:40nm以上的搞好了,基礎就越來越牢靠,就可以“內循環”。再搞高精尖突破,搞28nm、14nm、10nm、7nm,基礎好了突破也有意義。
這就如同蓋房子一般,打好地基才能更好更快的蓋大樓。
美國國家情報總監辦公室(DNI)在近日發布的年度威脅評估中表示,美國對中國的出口管制可能導致該國在“低能力”芯片技術領域主導全球產業。DNI在報告中還警告稱,正在迅速建設新芯片工廠的中國仍然是“美國技術競爭力的*威脅”,對先進芯片的限制導致中國專注于滿足世界對低級芯片技術的需求。DNI表示,中國政府正在“加倍努力促進自主創新和實現自給自足”,和當初的民用和軍用工業領域類似,“由于中國面臨西方國家出口管制帶來的困難,它正專注于能力較低的商品芯片技術,而中國可能成為該領域的強國,這最終可能會讓一些買家更愿意依賴中國。”
中國在建設新芯片工廠方面也處于世界*地位,預計到2025年將占全球制造設施的18%,比2019年增加7%。
可以看到,中國自主研發芯片正在逐步成熟,相關產業鏈和價值鏈也得到了不斷地完善和發展。當然也不止于此,我們還要重點突破 CPU、GPU、DSP、FPGA 等高端通用芯片的設計,布局人工智能芯片、邊緣計算芯片等專用芯片的開發。我們都知道,中國芯片進口量巨大、國產高端芯片缺失、制造芯片工序繁雜、中國芯片產業與歐美日相差甚遠,但國產芯片企業正在高端破局的道路上加快腳步,未來發展,大有看頭。
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