(2020.12.14)半导体一周要闻－莫大康

半导体一周要闻

2020.12.7- 2020.12.11

1. ****：中国芯片为何难以跳出困境？

虽然总体来说美国仍在芯片业占主导地位，但是没有任何一个国家可以独立造芯片。芯片产业的成功是各国最先进技术的结晶。「新美国安全中心」（CNAS）科技与国家安全项目高级研究员马丁•拉塞尔（Martijn Rasser）说：「在半导体领域美国、韩国、日本之所以可以领先是因为拥有一众高技术合作伙伴网络，这是一个巨大的优势，也是中国大陆完全没有的，对中国来说，这是一个很大的阻力。」

总部设在德国的智库墨卡托中国研究中心（MercatorInstitute for China Studies）资深研究员约翰•李说，芯片生产过程建筑在西方国家几十年的知识积累之上，短期内中国公司不可能在撇开现有产业链体系独立生产芯片。芯片制程涉及50 多个学科、数千道工序，于毫厘之间要构建几十亿个晶体管结构，目前没有任何一个国家是独立「自力更生」造芯片的。

2. 美国预计投入250亿美元的资金用于支持芯片制造

美国参议院通过了一项7410亿美元的国防法案，其中包括向GlobalFoundries这样的计算机芯片制造商提供至多250亿美元的支持，以确保未来稳定的国内芯片供应。

3. 三星半导体领先的奥秘

目前三星半导体是全世界排名第二的半导体厂商，2020年预计营收604亿美元。然而，40年之前，三星的半导体业务起点是一穷二白。三星是如何一步一步构建起它自己的半导体商业帝国？其中的成功要素有哪些？目前中国正逢芯片半导体行业发展的历史性机会，三星过去的经验、趟过的路，对中国半导体行业有着哪些巨大的借鉴意义？

为什么三星可以做到这样的成绩？这三十多年到底发生了什么？从现在的分析看来，主要是以下几个原因：第一，他们愿意砸人、砸钱、砸时间，第二，拥有激进且极具前瞻性的战略，第三，拥有极其强大的执行力，第四，很重要的一点，是历史发展给予的机遇。

4. 8英寸产能吃紧，曾被边缘化的NOR Flash再次成为香饽饽

“8英寸晶圆产能短缺”已成为近期半导体圈的热点话题，业内人士预测称该状况或将持续到2021年，并且代工价格可能持续上涨。此次产能紧张主要是受需求的推动，相关效应已从MCU、电源管理IC、电源驱动IC、MOSFET等扩散至NOR Flash。兆易创新曾表示，第三季度NOR Flash的价格较为稳定，需求超过预期，基于55nm的NOR Flash正在推广上量中。展望第四季度，市场需求仍然旺盛，现在已处于供不应求的状态，预计该季度NOR Flash出货量的占比将达到10%左右，并乐观看待明年的景气度。

NOR Flash由英特尔在1988年首创，可以说NOR Flash的出现彻底改变了原来EPROM和EEPROM“一统天下”的局面。紧接着，东芝于1989年发表了NAND flash技术。自此以后，NOR和NAND作为市场上两种主要的非易失闪存技术并存发展，二者各具优势。NAND Flash以“容量大、单位容量成本低、写入和擦除的速度快等”优点成为了高数据存储密度的理想解决方案；而NOR Flash“读写速度快、可靠性高、使用寿命长”，多用来存储少量代码，广泛应用在消费电子、智能手机、车载、5G通信设备、工业物联网等领域。

对于NOR Flash缺货原因，一方面是TWS耳机市场规模扩大，另一方面则是OLED屏智能手机渗透率提升。分析机构预测称，到2021年TWS耳机可为NOR Flash带来5.8亿美元的市场。而目前，手机上的OLED显示面板主要采用AMOLED技术，且应用越来越普遍，这就带动了NOR Flash需求的增长，其复合增速达到了24%。WitsView预测，到2020年，AMOLED在智能手机市场的占有率将达到49.4%，以2018年15亿部智能手机的出货量计算，AMOLED的市占率为35.3%，对NOR Flash的需求量达到5.3亿个，2020年将达到7.8亿个。从而NOR Flash市场也有了进一步的成长空间，研究机构的预测数据显示，2020年全球NOR Flash市场规模在30.6亿美元左右，到2022年这一市场将进一步成长到37.2亿美元。

5. 清微智能做可重构计算芯片的引领者

作为一种全新的芯片架构技术，可重构计算可根据算法和应用的不同灵活配置计算单元，实现“软件可编程、硬件能变换”的能力，在同等功耗下具有更强算力，兼具低成本、应用开发简便等优势。

清微智能十分看好可重构计算的未来。王博提到，可重构计算由于硬件软件均可编程，这种创新设计，让可重构芯片表现出低功耗、高性能、安全性、灵活性、并行性、低成本等诸多优点，已经在学术界及产业界引起广泛重视，是公认的未来芯片架构方向。

6. 长电科技李宗怿谈先进封装的协同设计与集成开发

李宗怿表示，一些主流媒体与专业咨询公司通常将采用了非引线键合技术的封装称为先进封装，主要是指FC、Fanin/Fanout、2.5D、3D、埋入式等先进封装技术，据Yole Developpement的数据显示，2018年到2024年，先进封装市场的复合年增长率为8.2%，预估在2025年先进封装将占据整个市场的半壁江山，主要原因是“摩尔定律、异构集成以及包括5G、AI、HPC和IoT在内的大趋势，推动了先进封装的采用。”

近些年先进封装的主要发展趋势：（1）智能系统的集成在封装上已是大势所趋；（2）多种先进封装技术的混合或混搭是近些年的热点；（3）封装向小、轻、薄方向发展仍是主流发展方向之一；（4）但受AI/HPC的推动，其后期组装的大颗FC封装产品不是在向小方向发展，而是越来越大，预计2020年后的未来3年内很有可能出现100*100mm的尺寸规模。

李宗怿同时指出了先进封装设计面临的四大挑战：（一）产业界的鸿沟。李宗怿强调，我们不能只站在封装行业或封装的角度去思考封装方面的问题。（二）综合选择与平衡问题。“需要平衡System-Chip-Package-PCB各阶段的实现难易度、成本、交期、可靠性、性能等多方面的挑战。”（三）无标准与个性化定制。先进通常意味有时没有标准，业内对SiP 的高阶形式Chiplet的设计探索从未停止，然而至今未形成统一的标准。（四）高端封装设计人才稀缺。先进封装已出现将多种先进封装技术混搭的局面，多种先进工艺TURKEY集成设计的高端人才在国内极度稀缺，也成为了众多企业面临的主要问题之一。

7. 苹果开启首波砍单，台积电5纳米明年利用率恐下滑

台媒报道，里昂证券发布报告指出，iPhone 12上游拉货过度积极，苹果已正式启动首波砍单，首当其冲的就是晶圆代工大厂台积电，该公司明年5纳米产能利用率恐会下滑。

8. 2023年2500亿美金的芯片市场

NVIDIA 出资 400 亿美金收购半导体设计公司 ARM。在给投资者的沟通文档中，NVIDIA 给出了一个数字，面向 2023 年的芯片市场。 具体包括三个部分：(1) 终端侧：游戏类高性能 PC、工作站和游戏控制台、手机平板等，950 亿美金/年；(2) 泛数据中心：高性能计算平台、****、路由器、服务等，800 亿美金/年；(3) 汽车、机器人、边缘计算和 IoT，750 亿美金/年。共计 2500 亿美金的赛道空间。

9. 2021年被动元器件市场机遇何在？

从（图1）全球被动元器件产值占比及（图2）2019年企业营收排名来看，全球被动元器件中RCL的占比高达89%，且品牌集中度非常高，村田、TDK、三星电机长期位居全球TOP3的位置。 

10. 摩尔定律未终结！台积电陈平：这三大元素指明半导体产业未来走向

从集成电路技术的发展方向来看，晶体管微缩、3D集成、软硬件协同优化设计这三大元素缺一不可，将指导未来集成电路产业的发展。

集成电路产业诞生60多年以来，经历了大型机时代、PC机时代，现在正处于移动计算时代，接下来将进入普及计算时代。陈平透露，两年前台积电预测，移动计算时代与普及计算时代的交叉点是2020年，截至2020年12月，从现在的产品体系来看，这个交叉点正在发生。进入普及计算时代之后，从移动计算时代的智能机演变为移动计算平台、高度计算平台、车载计算平台、IoT计算平台。这四个计算平台叠加在一起，将让半导体产业重新回到指数型的高速增长时代，陈平对半导体市场前景很乐观。

当前，5G和AI是热点，以5G和AI为核心的IC应用正在进入能源、制造、社会安全、健康、媒体、娱乐、通信等社会各个领域。5G是连接技术， AI是数据处理技术，5G、 AI非常依赖先进工艺，因为它们对性能、功耗和集成度要求非常高，所以5G、 AI芯片需要先进工艺支持。大数据时代将产生大量的数据，为了处理这些数据，需要用IoT设备采集数据，用5G传输数据，用云和AI来处理数据。这些数据都需要更高的处理性能以及更多的晶体管，所以晶体管数量实现惊人成长。

从光刻技术上看可以保证台积电能够生产2nm器件。目前，台积电在这两个路径上都取得了很好的成果，生产出最大的GPU，拥有500亿颗晶体管，3D集成工艺做出集成2000亿颗晶体管的器件。他相信，过不了不久晶体管数量将很快被刷新。

现在5G、AI等应用共同的要求有两个：一个是Energy&utilities，不管是移动终端还是云计算都需要很高的Energy&utilities；第二个是集成度，要将更多的晶体管集成到芯片中。为了实现这两个要求，先进工艺是不二选择。

11. 深度小芯片时代来了！

知名市场研究机构Omdia预测，小芯片将在2024年全球市场规模扩大到58亿美元，较2018年的6.45亿美元增长9倍。而长远来看，2035年小芯片市场规模有望增至570亿美元。 

12. 安谋中国梁泉：算力是新时代计算浪潮的核心

梁泉认为，算力是新时代计算浪潮的核心，同时在几个领域发展。具体地说，对算力的需求同时在云端、边缘和终端快速发展，因而多元算力已是刚需；另外产业创新需要更高性能、更低功耗、多样化、定制化的算力选择。

梁泉表示，Arm计算新时代有几个主要特征。一是，Arm已经成为唯一的主流全平台计算架构。二是，Arm架构在性能和功耗上能够同时实现超越，并且兼具成本与安全优势。三是，Arm架构已全面打入数据中心和智能产业，包括云计算、超算、运营商、无人驾驶、智慧城市以及工业自动化等领域。四是，在边缘侧，Arm架构技术从机器感知到机器决策，已经有很强的算力。五是，在端侧全面的推动算力革命。据梁泉介绍，智能语音耳机中基于安谋中国“星辰”处理器的芯片算力已经达到 iPhone 4 的水平。六是，走向万亿的计算生态。据梁泉介绍，截至目前，Arm全球合作伙伴基于Arm技术的芯片累计出货量超过1800亿颗，全球约有530个授权客户，1000多个技术合作伙伴。而在中国，Arm技术授权客户及生态合作伙伴已超过200家，95%的国产SoC使用Arm架构，而且中国客户基于Arm技术的芯片出货量超过200亿颗，较过去15年是200倍增长。

13. IC insights：2020年晶圆代工占半导体资本支出的34％

7/5nm工艺推动了晶圆代工资本支出，预计总半资本支出将增长6％。继2018年支出1061亿美元和2019年支出1025亿美元之后，全球半导体资本支出预计将增长6％，到2020年达到1,081亿美元。图1提供了2018年至2020年按主要产品细分的半导体资本支出的更详细划分。

14. 美国国务院公布最新黑名单（附清单）

在当地时间周二，美国国务院官网发布了一组被认定是“对美国构成国家安全威胁的中方公司”清单，囊括上市公司与非上市公司。包括海康威视、中芯国际、华为、中兴等先前被美国商务部、国防部“拉黑”的企业全数在列...

15. 集微咨询：2020中国十大IC设计企业可能是这十家

2020 ICCAD年会于2020年12月10日-11日在重庆悦来国际会议中心隆重召开。中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军教授为大会作了题为《抓住机遇，实现跨越》的主旨报告。魏少军教授在报告中对2020年中国IC设计总体发展做了详细分析，并给出了2020年中国十大IC设计企业排名： 

16. 全球芯片去美化与去中化碰撞

因为中国崛起的力量让中美双方无可避免地陷入 “修昔底德陷阱” 困境；中美科技供应链也被迫要面对 “去美化” 与 “去中化” 的最新课题。在这样的情况下，绑在华为、中芯国际脖子上的禁令虽然不再近一步施力，暂时没有性命之忧，但可能会继续再被绑着搁置一阵子，也是折磨。

即使美方拿不出证据佐证，没有进一步行动，但也不打算积极主动解决此问题，就会一直拖着，形成中芯国际要跟美国采购什么，都要提出申请，这对中芯很伤。专业人士则是分析，目前中芯国际受到的限制主要是未来扩产需要的机台设备采购方面必须事前申请许可证，但前景依旧不容乐观。

17. 中芯国际彭进谈产能紧张的两大真因

彭进表示，去年曾预计2020年中芯国际将显著扩产，以满足客户的需求，包括8英寸增加2.5万片，12英寸增加3万片。但实际则在过去一年里完成了8英寸3万片，12英寸2万多片的扩产，但产能依然十分紧张，这主要与两个原因有关。

第一个原因就是市场的需求增长远超预期。包括5G的到来推动手机和****对芯片的需求增长，据高通预测，今年全球5G手机出货量将达到2亿部，明年将达到5.5亿部，2023年则将超过10亿部。而手机从4G升级到5G时，旗舰手机套片的价格从60-75美元增长到了100-150美元，每部手机的PMIC芯片数量也从平均4-5颗增加到了7-8颗。

关于产能紧张的另一个原因，彭进表示是因为扩产的速度很难以追上需求的增长，这也与多个方面有关，一方面是今年在疫情影响下，全球主要供应商暂停出货，即便设备进厂了也没有团队来安装，这直接导致产能的扩充进度延期。另一方面，市场化的价格不断增长，晶圆代工厂扩产需要更加谨慎。

18. 2020 to 2024年全球服务器出货量预测

19. 2019 CIS应用市场占比

20. 机构预测台积电明年5纳米产能将达到18万片

外资圈预计台积电明年营收增幅挑战15%至20%。摩根士丹利、瑞士信贷看好台积电前景，不仅预测台积电将公布11月营收挑战1,200亿元新台币（下同）的单月次高表现，并上修台积电5纳米月产能四至六成、超过9万片。

最乐观的瑞银证券更预期，台积电明年5纳米产能将达到18万片，超越7纳米。瑞信则调查，目前高通骁龙875及另一款高阶芯片已排定采用台积电6纳米和4纳米，超微服务器芯片也将采用台积电5纳米，还有英特尔PC芯片组可能率先采用6纳米，PonteVecchio、GPU各采用7纳米与5纳米，预计使用3纳米的CPU芯片进行认证中。

21. 稳懋董事长：大陆目前做不了这块芯片代工！

稳懋目前在全球功率放大器（PA）市占已高达七成，供应苹果等国际大厂。陈进财信心满满指出，「几乎地表上每一个射频元件设计商都是我们的客户」。

近年来中国大陆供应链快速崛起，如何因应？答：今年以立讯为首的中国大陆供应链正积极挑战台厂在苹果供应链的地位，但也仅限于下游供应链，而稳懋是属于上游供应链，具有资本密集、技术密集的特性，无论是PA的制程或者产能，都远优于陆系竞争对手，因此不必过于忧心。事实上，全球能做5G PA的砷化镓代工厂，也只有台湾业者能做到，即使是4G PA，陆系竞争对手现阶段也只能做中低阶产品，而高整合度的4G PA依旧是台厂的天下，更不用说是5G PA零组件。

22. 我们可以跟中国台湾半导体学什么？

根据世界半导体贸易统计组织（WSTS）预估，虽受到疫情干扰，但仍乐观预估2020年全球半导体产值约4,260亿美元（约新台币12.78兆元），增幅3.3％；相较之下，中国台湾因疫情控制得宜产能未受影响，工研院产科国际所（IEK）更上修今年中国台湾半导体产值年成长高达20.7％，并将首度突破新台币3兆元大关，在暌违3年后，重夺全球第2大半导体产值区域地位。

中国台湾半导体之所以成为全球举足轻重的产业聚落，主要可以归因于我们在三大领域做到了世界顶尖：晶圆代工市占合计超过60％，稳居全球第一；封测全球市占率超过30％，同样位居世界第一；IC设计则以21.7％的市占率，紧追美国、位居第二。

23. 2020年世界半导体产业销售额预测情况

根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）最新秋季公布的预测报告：2020年世界半导体产业增长5.1%，达4331.45亿美元（6月份预估为4259.66亿美元，增长3.3%）。

24. IDC预测2020全球智能手机出货量同比下降一成，但中国降幅仅个位数

国际市场调研公司IDC最新的关于全球智能手机的相关研究报告显示，预计2020年全球智能手机市场出货量将下降11.9%至12亿部。全球智能手机出货量预计要到2021年第一季度才会恢复增长。但IDC认为，由于中国的经济正逐步重启，预计中国国内市场手机出货量只会出现个位数的下降。

25. 品利基金陈启：半导体材料是产业发展核心实现国产替代缺一不可

对于半导体晶圆制造材料的产业态势，陈启表示，“供应高度垄断，供方商高度集中，单一半导体材料只有少数几家可以提供。例如硅片，全球前5家占92%；气体方面，空气化工、法液空、大阳日酸、普莱克斯、林德占比80%以上；抛光垫材料，陶氏化学占79%，一家独大；光掩模版材料，Photronics，大日本印刷、日本凸版占据80%市场份额；光刻胶材料，90%市场份额被日本住友、信越化学、JSR、TOK、美国陶氏占据。”

同时，先进制程的晶圆公司越来越少，半导体材料供给厂商也越来越少；对新供应商而言，试线机会少。因为晶圆大厂对供应商的选择慎之又慎，上线的机会少之又少；每种耗材成本只占晶圆制程的很小部分，却会损坏整片、整批晶圆；目前，产品质量的稳定性是国内供应商必须要解决的关键问题。

硅单晶材料2018年市场规模121.2亿美元，2016-2018年增长率在20%~30%，2019年预计略有增长；回收硅片市场为6亿美元；企业方面，全球前五大厂商垄断了92%的市场份额，寡头垄断的形成是不断积累、不断兼并的结果。

陈启表示，“国内市场上，8-12英寸硅片有效供给少；但目前硅片总投资1580亿，产能规划4倍于国内晶圆线，规划产能可满足全球供给。大硅片项目遍地开花，部分华而不实，这种‘大跃进式’的发展已受发改委关注。”

光刻胶领域，目前市场规模80亿美金，年增长5.4%左右。陈启认为，“光刻胶行业壁垒高，日本欧美企业寡头垄断局面；国内市场约70亿人民币，主要是以低端PCB光刻胶为主，自给率10%左右，IC级自给率不足5%。”