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新兴国家发展半导体产业的挑战与机遇

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 12-10 15:22
信息摘要:
在经历疫情期间半导体元件的匮乏,以及中美贸易的壁垒分明之后,半导体及AI似乎成为国家主权的象徵。不管是已开发国家或新兴国家,都把发展此二产业列为重要国家策略;AI要主权,半导体要自给自足。这也是为什麽 ...

在经历疫情期间半导体元件的匮乏,以及中美贸易的壁垒分明之后,半导体及AI似乎成为国家主权的象徵。不管是已开发国家或新兴国家,都把发展此二产业列为重要国家策略;AI要主权,半导体要自给自足。这也是为什麽COMPUTEX和SEMICON Taiwan这两年访客络绎不绝、盛况空前的原因。


对于新兴国家,发展半导体产业将面对艰难的抉择:要先发展半导体产业价值链中的哪个环节、採用什麽样的发展策略都是问题。


缺乏经验的政府通常要将问题诉诸外国顾问或顾问公司,这是理所当然。许多政府的意志很集中在半导体制造的环节,意即晶圆厂和封测厂。


即使这个环节还有很多的选项,譬如业务模式、切入的技术节点、上下游整合的程度等,但是这些顾问或顾问公司们对不同发展阶段、不同国家稍早之前给的建议却有惊人的相似性:晶圆厂的建议都集中在12吋厂、28奈米制程、代工模式。


这个模式似乎适用于东南亚、南亚、乃至于中东!


做这样建议的理由主要因为28奈米是摩尔定律在成本演化的终点:每个电晶体的成本曲线,在28奈米此一技术节点达到最低。这一论述无可厚非,但是半导体不仅比成本,也比效能和功耗,是以28奈米以后制程仍持续前行。


接下来是建厂成本的论述。盖1座每月投产5万片、逻辑制程28奈米的晶圆厂,预算在60亿美金之谱。但是如果再推进一个制程节点到22奈米,盖厂预算会骤升到90亿美金。主要原因是22奈米的制程加入金属闸极(metal gate)、高介电值氧化层(high k dielectric)等新元素,而且多重曝光(multiple exposures)的需求增加等因素。从28奈米到22奈米,在资金和技术方面都面临门槛。


但是有另外几个因素似乎不在这些顾问们的雷达范围内。


第一个是技术来源。如果是新兴国家,要不就是招商引资,要不就是国家补助并且取得技术授权。如果是既存的半导体厂,相当大的设厂机率会选择在产业生态相对成熟的区域。如果是后者,28奈米量产技术授权几乎没有先例—没有厂商愿意去培养潜在的竞争对手。


接下来是业务模式,代工是涵盖半导体生态区最广泛的业务模式。它包括硅智权、IC设计服务、晶圆制造厂,甚至可能包括先进封装测试厂。对于一个新进入半导体产业的国家,很难所有的生态区块都护得周全。另外,代工做的是像餐厅的事业,要容许顾客点菜,手艺要面面俱全。不似IDM像披萨店,只卖一种产品,一技行天下。对于新进者,前者显然困难许多。


再来是开发过28奈米逻辑制程的工程人员。即使有技转的制程,还是需要有人能将技术导入量产,而合适的人选莫过于有开发28奈米制程经验的工程师。一个2,000人的厂,即使高度使用人力槓杆,至少也要有50~100名资深研发工程师来带动整体团队。然而熟悉这个领域的人都可以稍为盘点一下现在这个领域、并且愿意变动工作地点的人数,要建立一支适格的28奈米工程团队可能比筹资更困难。


最后是市场竞因素。中国在中美贸易战前的半导体设备购买约佔世界市场的4分之1强,之后因为衝突可能进一步升高而储备採购,市场佔比连续提升到2023年的近3分之1,预计到2025年才可能稍有所滑落。


中国连续採购半导体设备导致的结果也很明显。到2027年,中国成熟制程预计佔全世界市场近半。其实不用到2027年,2024年中国的内需市场已经很卷了,而且竞争也外溢到外部市场。


对于给建议的顾问或顾问公司们,不考虑这些已发生数年的市场事实,叫这些新投资的公司或国家一股脑往红海市场中鑽,合适吗?


所幸渐渐有比较清醒的,建议方向转向封测。封测如果是传统的封测而且是既存外国IDM公司的后段,营运和业务自然没有问题,盖建的经费也较小,大概在3到5亿美元之间。挑战在于招商,是衡量政府奖励、基础设施、人力资源、运筹、市场等因素后的综合考量。


但如果是OSAT,业务来源就可能成为问题。开发远端晶圆厂后段业务存在些障碍。而且如果只做传统封测,次产业的含金量稍嫌不足,未必符合政府发展高科技的期望,也有已经发展很长时间传统封测业而淹留于此、止步不前的先例。


先进封装有较高的创新内容,在此时称得上高科技产业。但是先进封装需与晶圆制造、甚至IC设计密切的合作。单独存在的先进封装厂很尴尬的,除非是像Amkor在越南的厂,如果业务承接以及上下游的协作起初可以由总部建立运作联繫,也是有机会走向坦途的。


先进封装利润较高,是许多既存封测业务移动的方向。但是先进封装技术门槛当然也较高,而且封测技术犹如过去半导体元件制造技术的摩尔定律,还在持续移动之中,最终也要以规模经济较量投入研发的能量。


半导体产业无处可以契入了吗?当然不是。只是当顾问们面对产业的生态分布以及发展的规律要讲究明白,别将客户一头领向看似理所当然的生态领域,实则早已是汪洋的红海一片。

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