在中國崛起的道路上,總會有一些磕磕絆絆.近年來,以中興和華為為首的科技公司的專利數(shù)量激增,許多尖端技術(shù)登上了金字塔.然而,正是這樣一批公司的崛起,讓美國感到害怕,自特朗普上臺以來,美國開始采取各種手段"打壓"中興和華為,包括軟禁孟晚舟女士500多天,直到今天,都沒有被釋放.
美國對華為的多次制裁,讓人們不斷意識到國產(chǎn)替代的重要性.然而,國內(nèi)替代不會一蹴而就,勢必充滿障礙.證券時報·數(shù)據(jù)寶將對半導(dǎo)體進(jìn)行深度分析,嘗試分析國內(nèi)替代的重要性,逐一分析國內(nèi)半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈涉及的上市公司.
美國霸王條約限制了中國芯片的發(fā)展
半個月前,美國工業(yè)和安全部要求向華為出口產(chǎn)品必須獲得許可,無論美國企業(yè)在其產(chǎn)品中是否使用了一定比例的美國技術(shù).美國技術(shù)在芯片領(lǐng)域的占比非常高,這使得華為蓬勃發(fā)展的海思芯片受到很大影響.
華為目前有臺積電\中芯國際代工,為什么華為乃至整個中國的芯片發(fā)展都要受制于美國.這主要是由于1996年在美國的操縱下制定的《瓦森納協(xié)定》,該協(xié)定對向中國出口高科技產(chǎn)品施加了嚴(yán)格的限制.當(dāng)某個國家計劃根據(jù)瓦森納安排向中國出口某種高技術(shù)產(chǎn)品時,美國甚至直接干預(yù).
與此同時,華為的消費者業(yè)務(wù)也受到了很大的影響.消費業(yè)務(wù)以消費電子產(chǎn)品為主,包括手機(jī)\耳機(jī)\平板電腦等,消費電子產(chǎn)品對芯片的要求最高.華為年報數(shù)據(jù)顯示,消費者業(yè)務(wù)占比逐年上升,2019年占比已超過50%.相比之下,運營商業(yè)務(wù)的銷售收入占比逐漸下降,但運營商和企業(yè)業(yè)務(wù)對芯片技術(shù)的要求不如消費者業(yè)務(wù)高.
在半導(dǎo)體行業(yè),國產(chǎn)替代產(chǎn)品的時代已經(jīng)到來
隨著信息時代的到來,芯片被廣泛應(yīng)用于計算機(jī)\手機(jī)\家電\汽車\高鐵\電網(wǎng)\醫(yī)療器械\機(jī)器人\工業(yè)控制等電子產(chǎn)品和系統(tǒng)中,芯片的重要性可見一睹.某種程度上,可以說誰掌握了最核心的芯片設(shè)計制造技術(shù),誰就一直掌握著通信行業(yè)的霸權(quán),這也是特朗普上臺后選擇芯片打中國的重要原因之一.目前,中國的半導(dǎo)體也非常依賴進(jìn)口,海關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2019年,中國進(jìn)口芯片的總花費為3055億美元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過作為戰(zhàn)略物資的原油.
因此,如果中國的華為想要完全獨立于美國開發(fā)半導(dǎo)體技術(shù),就必須大力開發(fā)國內(nèi)替代品.從產(chǎn)業(yè)鏈的自主性,以及國內(nèi)市場需求的大背景來看,國內(nèi)替代已經(jīng)到了全力向前的時刻.
目前,華為正在開啟一輪國內(nèi)供應(yīng)鏈重塑,加強(qiáng)國內(nèi)企業(yè)的自主可控布局,從目前的行業(yè)跟蹤來看,代工生產(chǎn)\封裝測試以及配套設(shè)備材料已經(jīng)開始實質(zhì)性受益.
證券時報·數(shù)據(jù)寶深入研究半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié),制作半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈圖,較為直觀地呈現(xiàn)半導(dǎo)體行業(yè)概況.半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的分支包括集成電路(占80%-90%)\分立器件等.集成電路又稱芯片,科技含量非常高,涉及微電子\化學(xué)\光學(xué)等學(xué)科,是美國對華封鎖的最大領(lǐng)域,也是本文的主要研究對象.
現(xiàn)代集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)分工日趨明確,可分為:設(shè)計-制造-密封測試.另外,EDA與材料和設(shè)備被稱為集成電路的三大基礎(chǔ),EDA面向設(shè)計和制造,材料和設(shè)備面向制造和封裝.如果不考慮下游應(yīng)用,整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈可以主要分為IC設(shè)計\IC制造\IC封裝\EDA軟件\半導(dǎo)體材料\半導(dǎo)體設(shè)備等六個主要環(huán)節(jié),下面將研究這六個環(huán)節(jié)的行業(yè)現(xiàn)狀以及A股國內(nèi)另類潛力股.
IC設(shè)計:華為海思是國內(nèi)領(lǐng)先的IC設(shè)計企業(yè)
集成電路是將大量的邏輯電路密集地分布在一塊小小的硅芯片上,使其具有高速處理數(shù)據(jù)的能力,集成電路設(shè)計就是將邏輯電路的構(gòu)造及其完整合理地分布在硅芯片上的過程.IC設(shè)計分為前端設(shè)計和后端設(shè)計,前端設(shè)計(又稱邏輯設(shè)計)和后端設(shè)計(又稱物理設(shè)計)并沒有統(tǒng)一嚴(yán)格的界限,涉及到設(shè)計的相關(guān)過程就是后端設(shè)計.
目前,IC設(shè)計行業(yè)仍以海外企業(yè)為主,國內(nèi)企業(yè)正處于快速崛起的階段.公開資料顯示,2018年,華為海思以503億元的營收,在中國十大集成電路設(shè)計公司中排名第一,同比增長30%.紫光展瑞\北京昊威(威爾股份收購)以110億元\100億元收入分列第二\三位.此外,還包括惠庭科技\紫光國維\昭一創(chuàng)新等優(yōu)質(zhì)上市公司.
集成電路制造充滿了技術(shù)
集成電路制造充滿了技術(shù),涉及微電子,化學(xué)和光學(xué)等一系列高科技領(lǐng)域的協(xié)作,并且可以分為六個獨立的生產(chǎn)步驟:擴(kuò)散(包括氧化,薄膜沉積和摻雜過程),光刻,蝕刻,薄膜,離子注入和拋光.

全球晶圓廠市場占有率排名依次為:臺積電\三星\格羅方得\聯(lián)華電子\中芯國際\高塔\力晶\世進(jìn)\東高科.國內(nèi)代工領(lǐng)軍企業(yè)中芯國際(Smic)以4.3%的市場份額排名第五.中芯國際不僅在產(chǎn)能上落后,在先進(jìn)工藝的開發(fā)上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于臺積電,目前臺積電已經(jīng)能夠量產(chǎn)7nm,而中芯國際在梁夢松加盟后才剛剛突破14nm的量產(chǎn).目前,華為\小米等國內(nèi)企業(yè)的旗艦產(chǎn)品已經(jīng)全面升級到7nm級別,如果限制制造工藝,對國內(nèi)消費電子企業(yè)的影響比較大.
另一個令人擔(dān)憂的問題是,制造過程非常依賴光刻機(jī)等制造設(shè)備,而主要設(shè)備掌握在歐美日企業(yè)手中,受到美國一直供應(yīng)異常的影響,這也是制約國內(nèi)IC制造業(yè)發(fā)展的一大瓶頸.
IC封閉測試:國內(nèi)企業(yè)吃海外企業(yè)的份額
封裝是集成電路的封裝和測試,位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的末端.封裝是將芯片在基板上進(jìn)行布局\固定和連接,利用塑料絕緣介質(zhì)形成電子產(chǎn)品的過程.測試主要是驗證芯片和電路等半導(dǎo)體產(chǎn)品的功能和性能的步驟.
與半導(dǎo)體的其他領(lǐng)域不同,國內(nèi)密封測試產(chǎn)業(yè)已躋身世界第一梯隊,并已進(jìn)入世界第一梯隊