加快中国大陆半导体工业的发展—与中国台湾半导体工业比较

2004年5月A版
　　
　　近年来中国大陆半导体工业发展之快，是以往任何时期的发展所无法比拟的。目前的情况是中国大陆己经形成了自有的半导体产业，但是产业结构尚不合理，设计太弱及芯片制造部分比例小，其它支持产业，如化学试剂及材料等几乎主要依靠进口。为此，许多有识之士表示了各种看法，其中对于我国台湾半导体工业的发展有较大的兴趣。本文拟比较两者之间的差距，目的是为中国半导体工业的下一步发展提供部分借鉴。

大陆与台湾地区的半导体工业比较

产业总水平

　　纵观台湾地区半导体工业，目前己处在较高水平，在全球半导体产业链中己占有举足轻重的地位。2000年时芯片制造业的产值就超过100亿美元，其专业代工量连续数年排名第一，约占全球的70%左右，封装业占全球的30%。IC设计业仅次于美国，居第二位。

　　在2002年时，台湾曾为编制半导体工业在全球的竞争力报告时制成表1 。

芯片制造业

　　台湾地区的芯片制造业的基本情况如表2所示。

　　另外，台湾地区芯片制造业在2002及2003年的营业额分别为109.4及133.1亿美元。

　　中国大陆相比之下由于工业正处在发展初期，数据统计还不规范，仅摘录部分：

　　2003年中国的芯片产值为12亿美元，仅相当于台湾1993年时的水平。

IC设计业

　　台湾地区的IC设计业在全球仅次于美国。据2001年的统计，台湾己有IC设计公司180家及掩模制造厂5家，自2000年来的产值如表3。

　　依2001年的数据为例，180家IC设计公司，产值为36.4亿美元，平均每个设计公司的产值为200万美元。

　　还收集到一个可作参考的资料，谈及台湾半导体工业的各种经济数据如表4。

　　从上表中可知，台湾IC设计业，平均每个工程师的年产值为37万美元。

　　另据报导，2001年全球IC设计公司排名，在前二十家中，台湾占4家，其中VIA为10亿美元，排名第4，MediaTek为4.5亿美元，第8，Realtek为2.1亿美元，第18位及Sunplus为1.97亿美元，居第20位。

　　再将台湾在2000年及2001年IC设计公司排名如下表5所示，从中看到台湾IC设计公司在前十名的营收几乎都超过1亿美元。

　　如果要作比较，两者差距实在太大，至今中国大陆年销售额超过1亿元人民币的IC设计公司仅7家。2002年时大陆IC设计业的总产值为30亿元，合3.64亿美元。

　　所以IC设计业，两者之间的差距要更大一些，尤其当IC设计更趋向于SOC等时，IP技术是中国的难以跨越的最大障碍。

封装业

　　台湾半导体工业的起步，也是从后道封装开始。似乎在这一点上有相似之处，台湾在2001年时五家最大的封装厂及近年来封装业的产值分别如表6。

　　两者在封装业间的比较，有共同之处，水平相当。目前中国大陆每年在封装业的产值也在30亿美元左右，但是大陆的潜力更大，一定会超过台湾，见下附表8。

　　因为随着全球半导体产业链向中国转移，全球顶级的封装大厂及芯片制造厂几乎都陆续将封装部分移至中国，加上中国具有劳动力素质高，价廉及优惠的投资政策等优势，这种走向将更加明显。

　　但是，大陆的半导体封装业，目前仍以分立器件为主，占85%，而集成电路的封装才占15%.主要的厂商如表9。

“代工”及DRAM

　　台湾是全球“代工”业的始创者。从全球代工业排名中，台湾双雄TSMC及UMC一直是第一及第二位，台湾的代工业发展见附表10。

　　代工及DRAM是台湾半导体工业的两个支柱.从2002年台湾十大半导体厂排名中，有Winbond，Nanya及ProMos是DRAM专业生产厂。

　　另外，从台湾新建的12英寸厂，共计9条，其中五条为代工及四条为DRAM.可见DRAM的产能还将大幅上升.见下附表11。

　　再从全球03年DRAM市场排名中，总销售额为174.5亿美元，在前十名排名中，其中台湾占4名，分别是Nanya为8.1亿美元，ProMos为7.25亿美元，Powerchip为4.27亿美元及Winbond的3.57亿美元。台湾在2003年DRAM的产值总共为24亿美元，占全球市场份额的14.2%。见附表12。

　　DRAM生产的特点.单一设计，但工艺制造要求高，通常都用DRAM品种来检验一条新的芯片生产线的工艺能力。但是由於DRAM的生产量大，在成本导向下，总是拿最先进的工艺技术，或者更大的硅片用在DRAM的生产之中，所以更新换代快。再有DRAM与一般逻辑电路的生产设备也并不相同，最大差异在DRAM的生产着重于前道晶体管和电容的制造设备，而一般逻辑电路则着重于金属布线的设备比重高。

　　再有DRAM技术竞争太激烈，扩容有难度。因为由于工艺要求不一样，通常对于非DRAM产品，无论是扩容或者新建都会考虑用旧设备或者旧的生产线。所以，一条生产线很难同时兼容这两种产品。在兴建新厂及折旧的巨大资金压力下，DRAM的产能增加是十分不易的。

　　近年来，中国的半导体工业发展也异常迅速，差不多以30%的速度在增长。据不完全统计，至2005年底，中国至少拥有12英寸线1条，8英寸线8条及6英寸线近20条相继投产。此外尚有4及5英寸若干条，如果单统计6英寸以上(包括在内)芯片生产线的产能，并归一至8英寸统计，硅片总产能达每月52万片，约占那时的全球硅片总产能的5.3%。

　　中国芯片生产线中绝大部分都做代工，又是和台湾十分相似。尽管全球代工市场看好，估计至2007年时，年平均增长率可达24%。但是由于台湾的12英寸生产线的产能，由2003年时的每月5.75万片，将扩大至2005年时的12.8万片。

　　由此可以推断，台湾无论在代工或者DRAM的产能都会大幅增加。而中国至今还没有一家DRAM的专业生产厂，仅是在代工生产线中为客户加工DRAM产品.如上海的SMIC为infineon及Elpida等加工DRAM产品。

　　综上所述，DRAM的生产非常垄断化，加上技术及硅片尺寸更新速度快，依大陆现有的条件是否能加入DRAM的全球战事，值得业界商榷。

差距及缘由

　　实际上回答以上问题十分困难，因为中国大陆与台湾地区都不是原地不动。另一个因素是从10增加到100及与100增加到1000，尽管都是倍率十，但是速度肯定不同。所以，从目前已有的数据比较，两者在半导体工业中的总体差距为10年左右，具体到IC设计业可能更长一点，芯片制造业可能用不了十年就可以赶上。尤其是SMIC的积极扩张策略，至2005年底仅它的产值就可能达13.5亿美元。封装业目前己相差不多，将来中国肯定超过台湾而居世界首位。

　　实际上，从半导体工业发展的历程来看，在起步时双方差不多。台湾在1980年由工研院电子所衍生的联华电子公司(UMC)是第一家IC制造公司，采用4英寸硅片，一直到1987年才开始有台积电(TSMC)，用6英寸硅片。相比中国在1980年时，也有无锡华晶从日本东芝引进的4英寸生产线。只是在近20年期间，双方差距才拉开。

　　除了大家知道的原因外，造成差距主要还有如下因素：

　　一个十分重要的观点是，芯片产业，即便如台湾那样，如果单纯计算投资回报率也都是负的(请见表4)。但是台湾半导体每年仍是持续高强度的投入，钱从何来？股市融资。

　　著名的美国费城半导体指数，系由16家重要半导体厂商股价组成，涵盖设计，芯片制造等各代表性厂商，8年来上涨近12倍。TSMC的股价在1990年未，每年的涨幅在200%。半导体企业要靠自有资金积累再发展，好象除了intel(利润丰厚，但相信也是从股市融资)，再没有别人。

　　台湾IC公司，至2000年己经上市的有36家。其中TSMC及UMC两家自1996年以来，一直雄居台湾股市的第一及第二。TSMC在1999年8月的市值达1兆台币，到2000年6月，市值己增大至1兆7000亿台元。台湾股市的情况如表13所示。

　　台湾称张忠谋为半导体教父，是他领导着台湾的代工业前进。真正的企业家一定是站得高，看得远，采用的策略也许会让一部分人起来反对，但肯定不会“人云亦云"，跟潮流走。台湾刚开始做代工业时，也是如此，代工技术至少比IDM大厂落后两代以上，人们首先担心的市场在哪里及如何来抗衡那些IDM大厂的夹击。台湾半导体工业采用的不是只要能勉强活下来的保守方针，而是积极的逐步扩张及加大研发投入。台湾半导体工业通过近10年的努力，才能今天在全球屹立，如台湾的12英寸生产线有9条，全球第一，占30%以上及90纳米器件工艺的研发，包括生产也走在全球的前列。这一切，都与台湾有一大批能献身的企业家有关。

结语

　　中国大陆目前的经济大环境也在不断地改善，半导体产业的发展势头可喜，尤其是中芯国际（SMIC）的发展，不可小视。因为SMIC采用的策略，也是独特的，大部分人认为不可能的迅速扩张策略，加上有一位可以称为领军人物的张汝京先生，其未来为业界普遍所看好。中国的半导体工业现在看来当然还很弱小，无法与台湾相比拟，但是中国的发展空间大，变数还有许多，决战应该在三至五年之后。■