天花板:谈论TSMC和SMIC的未来选择

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今天,让我们简单谈谈SMIC和TSMC,以及面对美国对华为的制裁,他们会做些什么。以下只是一些想法和想法。

让我们先谈谈TSMC。TSMC会美化华为的生产线吗?

因为TSMC位于台湾,而不是中国大陆,它注定是一个对客户负责的商业公司。

我们必须承认TSMC在商业领域的专业精神。在TSMC的财务报告中,他们一开始总是强调TSMC的核心价值观:“诚实和正直、承诺、创新和客户信任”。

我们也应该相信,TSMC是一个对客户负责和创新的公司。

这也是为什么TSMC能够取得今天占全球OEM市场50%以上的惊人成就的原因。

如果一家商业公司不对其客户负责,它就不可能变得更大更强。

因此,在120天的缓冲期内,TSMC肯定会尽最大努力为华为生产尽可能多的芯片,并给予华为支持。

与此同时,它将不可避免地向美国政府投诉,并努力继续向华为供货。

然而,TSMC没有美化生产线的逻辑动机,因为虽然表面上没有违反美国的禁令,但却违背了美国制裁华为的初衷,损害了美国半导体制造设备制造商的利益。

作为一家商业公司,TSMC在2019年仅损失了14%的销售额,但如果它冒犯了美国,它可能会危及100%的销售额。毕竟,美国在半导体设备和材料技术、对台湾的政治影响以及军事能力方面拥有绝对优势。

14%和100%,即使从客户成功的角度来看,TSMC作为一家商业公司,也能轻松做出选择。为什么其他客户要为了华为而冒险?

此外,华为的14%实际上可以由其他制造商填补。毕竟,TSMC作为全球芯片制造技术的领先公司,不需要担心订单,只要它的技术和管理仍然处于行业领先地位。

即使TSMC发现它有能力在技术上促进上游制造商的美化,从而获得向华为供货的机会,并发现美国无法在技术上遏制其所有的正常制造,

也有必要考虑美国强大的政治和军事影响力,因此TSMC的努力可能不会继续。重要的是要知道荷兰比台湾大,不能违背美国禁止向中国出口EUV平版印刷机的意愿。

与SMIC相比,TSMC的未来是一帆风顺的——只是缺少了华为。

它可以自由获得它想要的所有半导体设备和原材料,并且不受任何限制地使用市场上流通的所有商业软件。

与必须美化的SMIC不同,TSMC有很多选择。

TSMC的长期担忧

TSMC选择遵守美国的禁令,而不是美化生产线。从长远来看,这并非没有风险。

因为华为没有被供应或美化,它实际上是一场改革。

特别是从长远来看,有两个最大的风险。首先,在中美竞争的背景下,TSMC被中国大陆消费者视为不可靠的供应来源

目前,世界各国芯片设计产业的发展速度无疑是中国大陆最快的。根据中国半导体工业协会的数据,2019年中国大陆芯片设计行业的销售额增长了19.7%,首次超过全球比例的10%。

尽管全球10%的比例不高,但这已经是一个不可忽视的数字。如果保持这一增长率,中国大陆半导体设计制造商的市场份额无疑将继续扩大。如果再翻一番,它将占全球比重的10%到20%,对全球产业的影响必然大于5%到10%。

请注意,如果增长率能保持在20%,实际上在4年内可以翻一番。由于形势的刺激,国内主要企业正在加大对芯片设计行业的投资。从2018年至2020年芯片专业校园招聘的工资增长可以看出,保持这一增长率并不是什么大问题。

我们可以保守一点,五年内翻一番,然后到2019年翻一番,占世界总量的20%。2025年后,中国的芯片设计行业将在世界总量的20%的基础上增长,其比重将逐步走向30%。

在这种背景下,如果TSMC在未来几年不美化对华为的供应,而中美关系在未来变得越来越糟糕,这将不可避免地让其他中国大陆芯片公司感受到可靠供应的重要性,从而有更大的权力转向SMIC和华虹等本土制造商。

其次,下游品牌在中国的份额正在增加,所以SMIC必然会美化它。

一旦生产线在几年内建成并得到美化,即使只是一条技术水平较低的生产线,这也意味着SMIC将完全享受华为的订单,并得到华为的大力支持。对TSMC来说,这相当于让华为集中精力,尽力支持其竞争对手。

我们可以看看全球十大芯片采购公司的数量。以下数据来自高德纳公司,该公司反映了2019年全球购买半导体最多的10家公司。其中,华为以208.04亿美元的价格收购了全球第三大芯片,其中约50%是华为自己研发的。从华为向TSMC的采购订单可以看出,TSMC 2019年的收入占14%,而TSMC当年的收入是357。39990.99999999999

在此基础上,我们可以逆转它,加上各种费用和利润,海斯的收入超过100亿美元。

除了华为,联想在全球排名第四,BBK排名第六,小米排名第八,鸿海排名第十。

也就是说,在2019年全球十大芯片买家中,中国占了五个,如果我们看看增长率,2019年小米、华为、鸿海和BBK的芯片购买增长率位居前四,也就是说,所有中国公司的芯片购买增长率都是最快的。

如今,在2020年,除了华为的硬件之外,OPPO、VIVO和小米都在以不同的形式投资芯片设计行业。2019年12月10日,OPPO在深圳召开了未来技术会议。OPPO创始人兼首席执行官陈明永在会场发表了讲话。他透露,OPPO 2019年在R&D的总投资为100亿元。未来三年,OPPO在R&D的总投资预计将达到500亿元

在陈明永2018年底的讲话中,他表示OPPO当年在R&D的投资为40亿元人民币。

OPPO今年在上海招募了大量芯片设计人员进行芯片研发。VIVO等其他公司也招聘了许多芯片R&D的员工,而小米则以股权投资的形式增加了国内芯片设计行业。所有这些在几年前都不存在,这充分表明中国公司越来越意识到芯片设计的重要性。

那么,TSMC有可能永远不美化自己吗?

一旦SMIC走上美化之路,它将稳定地获得华为的订单,这将极大地促进SMIC的发展。反过来,SMIC的技术进步将吸引更多内地品牌转向SMIC,这将是TSMC面临的一个长期问题。

对TSMC来说,另一个不确定因素是中国大陆的对策。

正如我在上一篇文章中所写的那样,中国大陆巨大的市场是一个极好的武器,完全有可能利用巨大的市场规模要求TSMC制定一个时间表来美化生产线,并模仿美国对中国的关税随着时间的推移而逐渐增加的方式,迫使TSMC生产所有的芯片,最终将销售给中国大陆的最终消费者,其生产线必须一步一步地进行美化,否则将征收高额关税,这将使其竞争对手三星和SMIC获利。

就我个人而言,我认为如果没有外部力量,比如上面提到的中国大陆的关税武器,TSMC在中短期内主动美化生产线的可能性接近于零。

此外,以SMIC为代表的中国芯片代工制造企业SMIC目前实际上处于被制裁状态。由于EUV光刻机不可用,其技术上限被美国封锁,预计在3年内达到技术上限,美国为我们设定了上限。也就是说,如果我们不能处理国内半导体设备,中国制造业将停留在7纳米的上限。

SMIC的14纳米只是在去年底大规模生产,它仍处于产能攀升阶段,直到今年年底才会出现。

他的N+1相当于10纳米的TSMC将在今年年底开始批量生产,而N+2相当于7纳米的TSMC将最早在2021年底至2022年开始批量生产。

请注意,SMIC从未正式宣布哪个节点N+1和N+2相当于TSMC。上述估计是基于其公布的14纳米的性能和功耗改善数据。

目前,SMIC面临两大挑战:

首先是大客户困境。现在华为已经受到制裁,所以根据美国的禁令,使用美国设备的SMIC不能为华为做OEM工作。华为不仅是SMIC的核心客户,也是最先进的14纳米工艺最重要的客户,这将极大地影响SMIC的收入。

当然,这对于SMIC来说还是可以克服的。毕竟,国内芯片设计行业正在蓬勃发展,对华为的制裁也让大量国内制造商感到冷,因此SMIC拥有大量潜在客户。

第二是美国的制裁。我们也普遍认为华为在半导体行业受到制裁,这是错误的。

首先,中国三大仓储项目之一的福建金华项目得到了美国的批准。金华现在在美国的实体名单上,享有与华为相同的待遇,金华项目目前处于停滞状态。

此外,事实上,SMIC比华为更早受到制裁,或者SMIC已经受到美国的制裁,但这种形式不是美国政府的官方禁令。

SMIC 2018年从ASML购买的EUV光刻机本应在2019年到货,但由于美国的阻挠,目前尚未运抵中国。这实际上是对SMIC的制裁,我们应该清楚地意识到这一点。

我们估计EUV光刻机不太可能在短时间内到达中国,尤其是现在美国正日益与中国对抗。

也就是说,对SMIC来说,其目前技术发展的上限已被美国锁定在7纳米,如果它想走下去,它将受制于EUV光刻机。

在梁梦松的领导下,SMIC有望在2022022年实现N+2工艺的大规模生产,这意味着SMIC将在两年内达到其技术能力的上限。

或者让我们保守一点,SMIC将在2023年达到自己的技术上限。

然后,如果SMIC想要前进到下一步,它必须等待国内的EUV光刻机上台。根据中国制造2025计划,征服EUV光刻机的时间是在2030年,如果算上生产线验证时间,还需要一两年,也就是2032年。

这对SMIC乃至整个中国来说都将是一个非常尴尬的局面,这意味着如果无法获得EUV光刻机,芯片制造过程将在2023年至2032年的10年内保持在7纳米。

当然,我们相信中国和华为都会看到这个巨大的缺点。

十年不进步将是无法估量的损失。我们一定会采取行动增加资源,加快EUV光刻机的研发。

目前,SMIC最有利的选择是在华为禁令的120天缓冲期后暂停对华为的供应,并遵守美国的禁令,因为它目前需要美国设备来完成14纳米生产线的建设,也需要美国设备在未来一两年内实现N+1和N+2的大规模生产。

第二是与时间赛跑。一方面,N+1和N+2工艺的大规模生产将在3年内完成,即在2022023年达到其自身的技术上限,同时,产能扩张也将完成。

同时与上游半导体生产设备制造商充分合作,实现去美化生产线的建设。

根据目前国内光刻机的进展情况,2022023年有必要建设一个包含国产设备的28纳米节点,以美化生产线。请注意,我们的目标是首先建立一个,而不是美化所有生产线。毕竟,SMIC今年仍在购买美国设备,不可能在两三年内贬值。

简而言之,SMIC将在未来两三年内成功突破N+2工艺,在实现7纳米大规模生产后,这是美化生产线的唯一出路,否则技术不会继续进步。

也就是说,从现在开始,SMIC必须把美化作为一项战略任务,推动上游半导体生产设备制造商逐步实现生产线从28×14纳米到N+2纳米的美化。

你不能说我现在没有做任何美化生产线的事情。当它在2022023年达到7纳米时,我发现我不能继续进步了。现在开始美化已经太晚了。我们没有太多时间可以浪费。

对SMIC来说,我们必须与时间赛跑,因为如果行动缓慢,即使上述计划也很难按时完成。

毫无疑问,SMIC是一个热门目标,根据底线思维,所有这一切都可能发生。

因此,目前,SMIC购买美国设备以扩大其生产能力的速度越快,SMIC在工艺和大规模生产方面前进到7纳米的速度越快,SMIC将设备从28纳米美化到N+2工艺的速度越快,对我们越有利。毕竟,SMIC的产业是像华为一样的战略性产业。

这也是美国半导体产业链中最薄弱的环节之一。美国半导体在几乎每一个环节都是最好的甚至是绝对垄断的,但在制造领域却不是这样。

根据IC insight的数据,2018年底全球晶圆产能的分布是台湾第一,韩国第二,日本第三,美国第四,中国第五。

可以看出,在芯片制造领域,与其他领域相比,美国的优势大大降低。事实上,按照中国大陆的扩张速度,美国的晶圆产能今年肯定会被中国大陆超越,所以到2020年,美国的晶圆产能只能排在世界第五位,仅次于台湾、韩国、日本和中国大陆。

这也是美国游说三星、英特尔和TSMC在美国建厂的原因,实际上是为了弥补它们在制造方面的不足。

半导体制造对美国如此重要,反过来,遏制中国的芯片制造也变得非常重要,因此SMIC受到了美国的攻击,并从2018年购买EUV光刻机开始。

我们国家对此也非常清楚。今年5月,不仅大基金和上海本地基金向SMIC南方注资,SMIC也迅速回国,并在科学技术委员会上市。因为各方都知道事情的紧迫性,上市的速度会非常快。SMIC必须与时间赛跑,不仅是为了华为,也是为了自己。

SMIC的长期发展速度取决于国内设备的进步。国内半导体设备将需要很长时间才能赶上国际同行,但三年后将有初步规模。

我们以国内领先企业北华创为例。2019年,北华创收入40.58亿元,同比增长22.10%;上市公司股东应占净利润3.09亿元,同比增长32.24%。

其中,半导体生产设备收入25.93亿元,净利润7771.3万元。与2016年相比,北华创半导体设备2016年营业收入为8.13亿元。

也就是说,增长率非常快,半导体生产设备的收入在三年内从8亿增加到26亿。

当然,也应该注意到,北华创半导体生产设备的相当一部分是发光二极管芯片生产设备和光伏电池生产设备,而集成电路制造设备只是其中的一部分。

2019年,半导体生产设备的收入为26亿元人民币,接近3.7亿美元。什么是全球水平?

我们可以看看美国半导体行业研究公司VLSI Research于2020年3月发布的2019年全球半导体设备制造商的销售排名:

佳能,世界第15,收入6.92亿美元。北华创约占佳能的53.5%。

世界前十名的门槛将达到15亿美元。

目前,美国已经开始用美国的生产设备来压制中国的发展,国内芯片制造商正在大规模扩大生产,这给国内半导体制造商带来了巨大的机遇。2020年第一季度,北华创实现营业总收入9.38亿元,同比增长32.49%,实现净利润2648.65万元,同比增长33.01%;

我看了国内证券公司的报告,甚至认为北华创2022年的收入可以超过120亿元,是2019年的三倍。例如,2019年,半导体生产设备占公司收入的63.9%。如果按同样的比例计算,2022年半导体生产设备的收入将达到70-80亿英镑。

不管证券公司预测的这个数字是否准确,如果实际发展比预测稍慢一点,那将是2023~2025年,或者半导体生产设备的收入将少于50-60亿元人民币。简而言之,在三年或五年内,北华创也将进入世界前15名,成为一家在世界上已经初具规模的半导体生产设备公司。换句话说,作为中国半导体生产设备的领先企业,如果是标准美国应用材料等全球领先企业,北华创半导体生产设备的收入在2019年的基础上有可能增长30倍。

如果是针对日本的领先公司,如美国的东京电子公司和林氏研究公司,北华创半导体生产设备的收入有可能增加20倍以上。

潜力实际上是一个缺口,所以即使再过10年,中国半导体生产设备的发展故事也不会结束。我们的期望是,在2022年至2023年,我们可以努力建造一个28纳米的节点来美化生产线,并开始生产。

届时,预计目标是建成一条去美化的28纳米节点生产线开始生产,其他28纳米生产线仍将依靠美国设备进行生产,直到国内设备水平与美国设备水平基本匹配。

甚至这个“美化生产线”的小目标也只有可能。毕竟,从来没有人做过美化半导体生产设备这样的事情。

然而,如果我们想继续实现7纳米以下生产线的美化甚至本地化,我们必须等待国内各种生产设备的研发进展,如EUV光刻机。预计除EUV光刻机之外的其他设备的进度将快于EUV光刻机。

以北华创2019年总结为例,它表示,2019年,“公司的12英寸集成电路设备在工艺验证、工艺扩展和下一代关键设备研发方面取得了很大进展。在这一年里,引进了20多种新方法。下一代先进技术核心设备的开发和验证也取得了良好进展。”

由于EUV光刻机是瓶颈,相信2030年制造EUV光刻机的时间节点将会被修改,因为这个时间节点已经不能满足时代发展的需要。

事实上,这个时间点来自中国政府在2015年宣布的“中国制造2025”,这意味着这也是五年前制定的计划。然后,报告开始证明那是在2015年之前,那时的世界与今天完全不同。我们今天所熟悉的长江水库和合肥长新,在2015年甚至还不存在。中兴通讯在2016年首次受到制裁。第二个制裁是

当时,设计EUV光刻机的人很难预料五年后情况会有如此大的变化。

因此,增加资源投入,重新设计EUV光刻机的研发节点势在必行。我们不会猜测这一次什么时候会提前,但从2030年开始将会大大提前,国内其他半导体生产设备的进度需要能够跟上,以便与7纳米以下的美化生产线相匹配。

华为将成为SMIC的X因素

华为必将与SMIC和国内半导体制造设备制造商深入合作,注入R&D资源,推动和加快R&D美化生产线。

不过,我认为华为肯定会走上小规模智能数据管理的道路,原因有二。首先,行业内的大公司总是采取多供应商战略,我认为华为更是如此。TSMC的主轮胎爆裂后,SMIC无疑成了主轮胎。

然而,我认为华为不能接受SMIC是唯一一家在硅芯片贴牌生产方面领先的供应商,所以它一定会找到备用轮胎,而其他国内制造商在技术进步方面跟不上SMIC。华为对先进芯片有迫切需求,因此华为可能会建立自己的小型生产线进行技术验证和小规模生产,以确保其核心业务的芯片交付需求。

其次,根据本文前面的分析,SMIC在2022~2023年达到7纳米的极限后,由于EUV光刻机等国内半导体设备的限制,中国将长期停留在7纳米芯片时代,如果按照目前的披露进行节点规划,这一时间将持续10年以上。

作为华为,这么长时间用落后的技术芯片参与市场竞争肯定让人难以忍受,华为很有可能会投入到促进和加快产业发展的战斗中。

前一篇文章写道,美国目前的禁令并没有限制华为“使用美国设备为自己生产芯片”。如果美国人没有这样的规定,那就不是漏洞,因为华为自己没有能力生产芯片。

因此,如果华为建立自己的小规模生产线,至少可以先建立一条包含美国技术研究设备的生产线,然后逐步实现去美化。

对于华为来说,找到收购半导体生产设备的方法并不困难,因为目前除了28纳米节点光刻机之外,其他大部分部门都有国产设备。即使不能重复使用,也可以与国内设备制造商一起改进。

此外,华为还可以通过多种方式购买非国内生产设备,如从日本、欧洲和韩国进口。另一个简单的例子是停滞不前的福建金华项目。您是否购买并安装了生产设备?

简言之,对未来五年国内半导体设备发展的预期只能支持国内芯片制造商和设计制造商生存;未来十年的预期是逐步接近甚至部分赶上最先进的工艺设备;对于十年后的预期,即10到20年后,有可能开始超越,即2030年后。

因此,如果我们遵循上述时间节点,这意味着至少在未来十年,我们将始终面临使用落后生产线和生产落后芯片的局面,这意味着中国企业必须在落后芯片的情况下,通过高水平的系统硬件设计、算法、材料和其他先进组件来提高产品的整体性能。

因此,对我们来说,国内半导体行业,尤其是国内半导体生产设备行业的故事还远未结束。

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