全球半導(dǎo)體現(xiàn)況與展望

今年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)受到中美間的貿(mào)易戰(zhàn)、科技禁令等影響，造成中國及美國的消費者成本增加，導(dǎo)致汽車、消費性電子等產(chǎn)品需求下滑，加上新iPhone 缺乏創(chuàng)新，民眾換機意愿減少，連帶影響其它廠牌手機銷售數(shù)量。由于手機是在消費性電子中銷售量最高的，一旦它的銷售數(shù)量開始停滯，整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都將重感冒。 至于這波半導(dǎo)體的修正會有多久呢?市場估計有機會在2019 年下半年，就能看到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇的喜訊。 因主要在于目前整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)財務(wù)杠桿合理，同時資本支出也維持一定水準，而全球半導(dǎo)體產(chǎn)能利用率在最差的狀況仍高于65%，與2008 年～2009 年金融海嘯初期的30%～35 % 相比，現(xiàn)在半導(dǎo)體情況較為健康。同時AI、5G、高速運算、車用電子、折疊手機等新科技開發(fā)正如火如荼的進行，只要未來數(shù)月，中美貿(mào)易戰(zhàn)趨緩，市場信心回復(fù)，2019 下半年半導(dǎo)體市場全面復(fù)蘇值得期待。

中國半導(dǎo)體核心技術(shù)差距大

中國每年生產(chǎn)逾15 億支手機、3.5 億臺PC，以及數(shù)億臺各類家電，論數(shù)量排名都是世界第一，加上中國對于智慧型手機、平板電腦、消費性電子、汽車電子、區(qū)塊鏈、智慧監(jiān)控、AI 等均有強大的需求，配合政府政策支持，這些因素成為推動中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強大動力。 根據(jù)國金證券研究所預(yù)估2018 年中國半導(dǎo)體市場規(guī)模達上看人民幣1.46 兆元，約占全球半導(dǎo)體市場的一半，并預(yù)估到2025 年時全球市場比重將升至56%。 中國是全球最大的半導(dǎo)體消費市場，但晶圓代工，記憶體、半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)及銷售規(guī)模仍低，只占全球市場不到15% 的比重，且只能滿足中國市場需求不到三分之一。以目前的發(fā)展趨勢來看要在未來十年內(nèi)達到全面自主生產(chǎn)，可說是難上加難。 同時美國也擔心中國半導(dǎo)體發(fā)展將嚴重威脅到未來國家安全。美國總統(tǒng)川普正透過貿(mào)易戰(zhàn)進行半導(dǎo)體技術(shù)的禁止授權(quán)，及半導(dǎo)體產(chǎn)品、設(shè)備，及原料的禁售策略，更讓中國半導(dǎo)體發(fā)展的路途崎嶇難行。

中國IC 設(shè)計仍不敵國際大廠

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，IC 設(shè)計是中國最欣欣向榮的產(chǎn)業(yè)，主要受惠于物聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)，和AI 等應(yīng)用遍地開花的影響。而中國無晶圓設(shè)計產(chǎn)業(yè)預(yù)估在未來七年的復(fù)合成長率將達到16%，不但高于晶圓代工的10-12%，更是是全球無晶圓設(shè)計市場成長率的二倍。同時，中國無晶圓設(shè)計產(chǎn)業(yè)自給率將從2018 年的36%，提升到2025 年的50%;至于全球的市占率也將從2018 年的19%，提升到2025 年的32%。 中國IC 設(shè)計產(chǎn)業(yè)雖然技術(shù)水準和產(chǎn)業(yè)規(guī)模都有所提升，但與國外半導(dǎo)體大廠相比，整體差距仍大，尤其在關(guān)鍵基礎(chǔ)矽智財研發(fā)積累不足，導(dǎo)致在核心基礎(chǔ)技術(shù)和芯片設(shè)計上容易受制于人。 中國的IC 設(shè)計產(chǎn)業(yè)大部分規(guī)模較小，但是在產(chǎn)品設(shè)計過程中卻需要投入大量研發(fā)和設(shè)計成本，以International Business Strategies 的數(shù)據(jù)來看，從14/16 納米前進到5 納米，設(shè)計成本將增加接近三倍。 而且前期研發(fā)投入大量人才財力，因此一般銷售規(guī)模要達到上百萬顆，才能確保獲利。目前中國IC 設(shè)計的問題在于公司數(shù)量過多，高達1500 家。此將導(dǎo)致研發(fā)資源分散，因此中國政府應(yīng)該帶頭整并，將資源集中，增加與國際大廠抗衡的實力。 至于2019-2020 年中國IC 設(shè)計的關(guān)注焦點，首推AI 領(lǐng)域，相關(guān)的設(shè)計公司如寒武紀、地平線、比特大陸將會持續(xù)受到政府及民間資金的關(guān)注，并且讓這些具有核心技術(shù)、市占率高，同時屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，或戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的公司，在達到一定條件之下于科創(chuàng)板上市。 第二個焦點則是放在光學(xué)螢?zāi)恢讣y辨識技術(shù)。因應(yīng)全螢?zāi)恍枨螅由?D感測解鎖功能尚未成熟，因此2019年有機會是光學(xué)螢?zāi)恢讣y解鎖爆發(fā)的一年。而匯頂、Synaptics、思立微、神盾、敦泰等均是光學(xué)螢?zāi)恢讣y解鎖的主要供應(yīng)商。

根據(jù)研究機構(gòu)預(yù)估，2018年全年光學(xué)指紋辨識芯片出貨量約為3000萬～4000萬顆，以14億支手機計算，滲透率不足2%;預(yù)計2019年滲透率可望達到10%，即1億～1.5億顆;2020年則滲透率可望超過25%，約3.6億顆。 最后則是物聯(lián)網(wǎng)急速帶動微控制器(MCU) 的成長。今年MCU 的市場規(guī)模達到186 億美金，年增11%;出貨量則達306 億顆，年增18%，預(yù)期可在未來五年內(nèi)出貨量的復(fù)合增長率達11.1%，市場規(guī)模的復(fù)合增長率則達7.2%。 以MCU 的應(yīng)用來看，汽車目前約占整體應(yīng)用30%，市場規(guī)模相當于60 億美元，成長速度是所有領(lǐng)域最快的，預(yù)計未來5 年年復(fù)合成長率可達10%。工業(yè)領(lǐng)域是MCU 第二大應(yīng)用領(lǐng)域，約占整體規(guī)模25% 左右，未來MCU 在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用主要受益于工業(yè)自動化+ 互聯(lián)網(wǎng)。 目前MCU 市場主要為國際廠商的天下，前七家廠商市占率超過70%，其中NXP、瑞薩等公司主要應(yīng)用范圍均涉及高階汽車領(lǐng)域。隨著車用電子應(yīng)用越來越廣，因此車規(guī)芯片的可靠程度是各大車廠極為重視的，主要這涉及到人身安全，所以中國廠要在此領(lǐng)域和NXP、瑞薩等企業(yè)搶訂單，短期仍不容易。

晶圓代工發(fā)展困難重重

至于中國在晶圓代工的發(fā)展方面，根據(jù)國金證券的預(yù)估，中國晶圓代工產(chǎn)業(yè)在全球的市占率將從2018 年的10%，上升至2025 年的14%。而中國晶圓代工龍頭中芯國際，將可望吃下中國50% 以上晶圓代工的比重。 中芯在挖角前臺積電研發(fā)處長梁孟松后，雖然在14 和7 納米研發(fā)能量和量產(chǎn)突飛猛進，不過，受制于專利權(quán)的壁壘，中芯只能追進，卻無法超車。即使外界預(yù)估到2020 年中芯開始量產(chǎn)14 納米，將可與臺積電的差距接近至4 年，但2020 年臺積電14 納米大部分機臺已折舊完畢，預(yù)估其銷售成本可下滑50 %，如果反映在客戶價格上，中芯勢必要壓低銷售價格來取得14 納米的市占率，以中芯的財務(wù)情況來說，主業(yè)虧損幅度擴大是可以預(yù)期的。 可以想見中國晶圓代工這產(chǎn)業(yè)，雖然肩負中國國家政策發(fā)展的使命，但要與國際大廠競爭，不光是技術(shù)上差距甚大，再加上折舊成本的優(yōu)勢，都讓中國晶圓廠不易跨過這道護城河。

國際壟斷的記憶體市場，中國先求一席之地

一般的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分工已成為趨勢，即分為IC 設(shè)計，晶圓代工廠和封測廠三個大環(huán)節(jié)，但是在記憶體領(lǐng)域，IC 設(shè)計和晶圓制造整合的IDM(Integrated Device Manufacturer)模式還是主要的運作模式，也因此記憶體市場很顯明呈現(xiàn)寡頭壟斷格局，由三星，海力士，東芝，Western Digital 和美光合占了產(chǎn)業(yè)逾90% 的比重。 即使記憶體產(chǎn)業(yè)已被壟斷，但中國仍有長江存儲、合肥長鑫/ 睿力集成等數(shù)家中國記憶體制造商。根據(jù)SEMI 全球半導(dǎo)體產(chǎn)能預(yù)測，未來三年在中國記憶體DRAM 廠的晶圓產(chǎn)能擴充計畫將高達33% 的復(fù)合增長率，而快閃記憶體NAND 廠則有27% 復(fù)合增長率。可見這些廠商憑借著中國政府政策，與中國廣大市場需求等優(yōu)勢，力求在記憶體市場中站穩(wěn)腳步。

圖: 國金證券。2017 全球快閃記憶體市占率

圖: 國金證券。2017 全球DRAM 市占率

封測跟得上國際腳步，價格戰(zhàn)成隱憂

隨著電子產(chǎn)品進一步朝向小型化與多功能的發(fā)展，芯片尺寸越來越小，芯片種類越來越多，其中輸出入腳數(shù)大幅增加，使得3D 封裝、矽穿孔(TSV)、扇形封裝(FO WLP/PLP)、微間距焊線技術(shù)，以及系統(tǒng)封裝(Sip) 等技術(shù)的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇。

全球半導(dǎo)體封裝正朝向上述提及的技術(shù)邁進，但僅少數(shù)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)如臺積電、日月光、安靠、江蘇長電等有量產(chǎn)能力。目前多家在中國投資的國際半導(dǎo)體大廠將其封測業(yè)務(wù)外包給中國封測廠，因此預(yù)估中國封測產(chǎn)業(yè)未來7 年的復(fù)合成長率為12%，為全球封測產(chǎn)業(yè)成長率的二倍。同時，中國封裝測試產(chǎn)業(yè)自給率將從大約2018 年的42%，提升到2025 年的52%;全球市占率，也將從2018 年的22%，提升到2025 年的32%。

相對于IC 設(shè)計、晶圓代工、記憶體產(chǎn)業(yè)來說，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在封測領(lǐng)域不至于落后國際大廠。中國的長電科技與通富微電，和日月光與Amkor 等國際大廠在封測技術(shù)和系統(tǒng)封裝技術(shù)差距不大，但受到中國及海外各廠彼此價格競爭影響，可以想見最終仍免不了走上價格戰(zhàn)一途。

此外中國晶圓代工龍頭中芯國際在財務(wù)狀況惡化的情況下，是不是會影響其擴廠，也是需要留意的。未來中國封測產(chǎn)業(yè)需要由龍頭廠帶頭整并，減少研發(fā)資源浪費，中國封裝測試產(chǎn)業(yè)才有機會站上國際舞臺，完成自主可控。