編者按：當(dāng)前，中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入調(diào)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，過去的鋼筋水泥無法帶來自主產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)，中興缺芯之痛，讓國人不禁唏噓，偌大的國家，居然連所有人都在使用的芯片都造不出來。與近鄰韓國相比，我們在半導(dǎo)體行業(yè)落后了30年，80年代的韓國重金砸研發(fā)，搞出了存儲器芯片，這兩年經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，存儲器芯片價(jià)格翻番漲，韓國人從我們身上賺取了百億美金利潤，還有高通、博通、英特爾他們。每年，我們進(jìn)口的芯片價(jià)值2000億美金，和進(jìn)口石油的規(guī)模差不多，這每年的2000億美金進(jìn)口額，是中國現(xiàn)代化的恥辱，是我們“鋼筋水泥”粗放式發(fā)展的帶來的苦果。

慶幸，政府與產(chǎn)業(yè)界人士已然決心改變現(xiàn)狀。大基金二期已經(jīng)成立，國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正煥發(fā)出從未有之勃勃生機(jī)。半導(dǎo)體領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)正如火如荼展開，是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。

值難得的歷史性投資機(jī)遇之際，有幸與各位分享半導(dǎo)體的“那點(diǎn)事”。

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晶體管的誕生點(diǎn)亮集成電路

在1947年12月23日，在美國貝爾實(shí)驗(yàn)室中，肖克萊（William Shockley）、巴?。↗ohn Bardeen）和布拉頓（Walter Brattain）組成的研究小組，巴丁和布拉頓把兩根觸絲放在鍺半導(dǎo)體晶片的表面上時(shí)?！半妷涸鲆?00，功率增益40…… 實(shí)驗(yàn)演示日期1947年12月23日下午?！?/p>

布拉頓安耐心中的激動，記錄下這歷史的一刻。世界上第一只具備放大功能的晶體管誕生了。

從20世紀(jì)50代起，晶體管的出現(xiàn)開始逐漸替代真空電子管，人們就能用一個(gè)小巧的、消耗功率低的電子器件，來代替體積大、功率消耗大的電子管了。

晶體管的發(fā)明可以說是20世紀(jì)最重要的發(fā)明，也同時(shí)為之后集成電路的發(fā)明打下了“堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)”，人類開始逐步踏入了飛速發(fā)展的電子時(shí)代。

1956年，肖克利、巴丁、布拉頓三人，因發(fā)明晶體管同時(shí)榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。

隨著晶體管的在電子器件中的數(shù)量需求越來越多，晶體管之間的布線變得十分的復(fù)雜。同時(shí)在冷戰(zhàn)時(shí)代的背景下，美國和蘇聯(lián)在航空上的競爭愈演愈烈，美國迫切的希望將各種設(shè)備小型化和集中化和蘇聯(lián)一決高下。

此時(shí)“集成電路”在德州儀器TI和仙童的斗爭中誕生

1955年，晶體管之父肖克利離開了貝爾實(shí)驗(yàn)室，在美國山景城建立了肖克利實(shí)驗(yàn)室，并且招攬到了八名蓋世之才。由于后期和肖克利不和，八名天才離開肖克利的實(shí)驗(yàn)室并建立的著名的仙童半導(dǎo)體公司（Fairchild），而這八個(gè)人也就是傳奇的“八叛逆”，其中包括提出摩爾定律的摩爾和風(fēng)險(xiǎn)投資巨頭KPCB的創(chuàng)始人克萊納等,Intel和AMD公司也是從中誕生出來的。

1958年7月24日，基爾比在工作筆記上寫到：“由很多器件組成的極小的微型電路是可以在一塊晶片上制作出來的。由電阻、電容、二極管和三極管組成的電路可以被集成在一塊晶片上。之后基爾比不斷嘗試，在同年的８月28日，基爾比就完成了集成電路這一嘗試。

于此同時(shí)，1959年１月底，仙童半導(dǎo)體的諾伊斯也有了集成電路的想法。諾伊斯曾是肖克利公司的技術(shù)負(fù)責(zé)人，仙童半導(dǎo)體著名的“叛逆八人幫”領(lǐng)袖。他的想法基于仙童創(chuàng)始人霍尼(Jean Hoerni)的平面工藝(Planner Process)和硅晶片上的擴(kuò)散技術(shù)，同年2月提交了集成電路的專利申請書，但是強(qiáng)調(diào)了仙童的集成電路使用平面工藝來制造集成電路的。

在德州儀器的基爾比和仙童的諾伊斯幾乎同時(shí)申請了集成電路的專利。TI公司和仙童公司進(jìn)入了一個(gè)長達(dá)十年的專利訴訟之旅。最后法庭將集成電路的發(fā)明權(quán)授予了基爾比，內(nèi)部連線技術(shù)專利授予了諾伊斯。

1966年，雙方達(dá)成協(xié)議，承認(rèn)對方享有部分集成電路發(fā)明專利權(quán)，其他任何生產(chǎn)集成電路的廠商，都要從TI和仙童取得授權(quán)。

人類開始順著摩爾定律，在集成電路的道理上前行著，一步步的不斷提升晶體管的集成度。

而如今物理的極限已經(jīng)開始讓我們思考摩爾定律的極限在哪里？

2

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大遷移

在摩爾定律提出之后，全球半導(dǎo)體行業(yè)需求受到電視、PC電腦和手機(jī)等各類電子產(chǎn)品的需求推動下，產(chǎn)量持續(xù)的攀升著。

半導(dǎo)體行業(yè)在經(jīng)歷長期發(fā)展以后，其下游的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，并且制作工序和技術(shù)的更新速度快。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了兩次大規(guī)模性的全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，從美國到日本，再從美日轉(zhuǎn)向韓臺。

起源：美國，垂直整合模式（IDM模式）

半導(dǎo)體最初由美國發(fā)明制造，采用的是IDM(Integrated DeviceManufacturer，垂直器件制造）模式，即IC設(shè)計(jì)，制造，封裝和測試等所有芯片生產(chǎn)環(huán)節(jié)都由一家公司獨(dú)立完成。Intel公司可以說是典型的代表之一。

第一次大遷移：美國向日本轉(zhuǎn)移，裝配轉(zhuǎn)移

1970s，美國將裝配產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到日本，日本從裝配的技術(shù)開始全方面的學(xué)習(xí)美國的半導(dǎo)體技術(shù)，在美國的大力支持下。在1980s電子產(chǎn)業(yè)從家電進(jìn)入到了PC時(shí)代，對于DRAM的需求迅速的提升，日本把握機(jī)會快速的反超了美國。誕生出了SONY，東芝等廠商。

第二次大遷移：美日向韓國、***地區(qū)轉(zhuǎn)移，設(shè)計(jì)+晶圓代工模式產(chǎn)生

1990s，由于日本經(jīng)濟(jì)泡沫，缺乏持續(xù)投資的動力，存儲產(chǎn)業(yè)開始轉(zhuǎn)向了韓國；***地區(qū)也抓住機(jī)會開啟了晶圓代工（Foundry）模式，幫助設(shè)計(jì)公司（Fabless）解決巨額投資晶圓制造產(chǎn)線的問題。IC設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)開始獨(dú)立開來，設(shè)計(jì)公司不用在考慮昂貴的晶圓制造線的問題，而晶圓代工產(chǎn)專心的建設(shè)芯片代工廠，兩者之間配合十分的完美。

半導(dǎo)體行業(yè)模型的改變是市場自有發(fā)展的結(jié)果，充分的調(diào)動全球的資源進(jìn)行了合理的配置。

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產(chǎn)業(yè)鏈分工明確

集成電路就是之前說講述的，將晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)形成所需的相應(yīng)功能。

其中集成電路就是我們通常所說的IC（integrated circuit）行業(yè)占據(jù)整個(gè)半導(dǎo)體市場的80%以上，所以一般我們也就將半導(dǎo)體行業(yè)認(rèn)為是集成電路產(chǎn)業(yè)。

經(jīng)過市場長期的發(fā)展，集成電路已經(jīng)形成了清晰的產(chǎn)業(yè)鏈。

上游產(chǎn)業(yè)鏈：主要為原材料供應(yīng)、設(shè)備的支撐型產(chǎn)業(yè)。

核心產(chǎn)業(yè)鏈：其中包括芯片的設(shè)計(jì)、制造和封裝測試，也是最為半導(dǎo)體最為關(guān)注的一個(gè)環(huán)節(jié)。從全球產(chǎn)業(yè)鏈分布而言，芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測試的收入約占產(chǎn)業(yè)鏈整體銷售收入的 27%、 51%和 22%。

下游產(chǎn)業(yè)鏈：包含各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谛酒男枨?，包括通訊?a href="http://m.sdkjxy.cn/soft/data/39-96/" target="_blank">消費(fèi)電子和汽車電子等等。

核心產(chǎn)業(yè)鏈中最為關(guān)鍵的三大環(huán)節(jié)就是芯片設(shè)計(jì)、芯片制造和封裝測試

1）芯片設(shè)計(jì)：這個(gè)就相當(dāng)于建筑中的畫設(shè)計(jì)圖，需要精確的設(shè)計(jì)出邏輯、模塊、門電路關(guān)系，布局布線。相當(dāng)于要考慮如何在納米級別的空間中設(shè)計(jì)各層的結(jié)構(gòu)將保證大樓可以合理的運(yùn)行。

2）芯片制造：在拿到芯片設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)圖時(shí)，此時(shí)芯片制造發(fā)揮的作用就是講設(shè)計(jì)圖給現(xiàn)實(shí)化，開始根據(jù)設(shè)計(jì)圖建造大樓。由于芯片生產(chǎn)過程極其復(fù)雜，工序繁瑣，工藝要求極高，必須做到零差錯，生產(chǎn)過程中不能受到外界的任何干擾。并且半導(dǎo)體設(shè)備非常昂貴，一座全新的晶圓廠的投入在十億到百億不等。

3）封裝測試：晶圓工廠加工完畢后，送到專門的封裝測試公司，進(jìn)行切割封裝，成品測試。將產(chǎn)品送回至芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)品客戶的手中。

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中國：半導(dǎo)體第三次大轉(zhuǎn)移的目的地

根據(jù)前兩次半導(dǎo)體大轉(zhuǎn)移的趨勢來看，每一次的轉(zhuǎn)移都是離不開兩點(diǎn)重要的要素：

1、人力成本的驅(qū)動。韓國和***地區(qū)最初都是從芯片代工產(chǎn)業(yè)開始滲透，當(dāng)時(shí)韓國和***地區(qū)的人力成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本地區(qū)。目前中國大陸的人力市場也是遠(yuǎn)優(yōu)于韓國和***地區(qū)。

2、電子行業(yè)新興終端市場的興起。日本家電市場的興起促生了日本半導(dǎo)體業(yè)繁榮的時(shí)代，PC個(gè)人電腦的風(fēng)靡將DRAM生產(chǎn)和晶圓代工帶到了韓國和***地區(qū)。而智能手機(jī)的市場興起給中國大陸地區(qū)的發(fā)展帶來了絕佳的機(jī)會。

半導(dǎo)體技術(shù)的轉(zhuǎn)移往往伴隨著一定的滯后性。勞動密集型的環(huán)節(jié)往往轉(zhuǎn)移的最快并且差距最小，像IC封測技術(shù)；而一些知識密集型的環(huán)節(jié)往往技術(shù)轉(zhuǎn)移需要長時(shí)間來進(jìn)行追趕，比如IC設(shè)計(jì)和IC制造環(huán)節(jié)。

無論是從電子行業(yè)終端的需求市場，還是從半導(dǎo)體整個(gè)行業(yè)來看的。中國目前正在積極的承接著半導(dǎo)體行業(yè)的趨勢的大轉(zhuǎn)移。

從下游的終端市場來看：

中國半導(dǎo)體需求急劇上升，主要受益于智能手機(jī)終端的興起，大陸智能手機(jī)品牌在全球出貨的份額持續(xù)上升。2018年大陸品牌的智能手機(jī)出貨量達(dá)7.15億部，而全球智能手機(jī)出貨量為14.4億部。大陸智能手機(jī)品牌的市場份額已經(jīng)從2013年的31%提升到了2018年的50%，并且大陸品牌的手機(jī)的海外出貨量仍然呈現(xiàn)一個(gè)較為強(qiáng)勢的增長，尤其是在東南和新興國家仍處于飛速上升的趨勢，中國大陸已經(jīng)成為全球智能手機(jī)最重要的生產(chǎn)地并且相關(guān)手機(jī)供應(yīng)鏈配套齊全。

從需求來看：

中國已經(jīng)成為全球最重要的半導(dǎo)體消費(fèi)市場。18年中國消費(fèi)的半導(dǎo)體價(jià)值已經(jīng)達(dá)到1500億美元，占全球總量的34%，遠(yuǎn)超過了美國、歐洲和日本，成為全球最大的市場。從成長性來看，中國半導(dǎo)體市場同比增速持續(xù)高于全球。今年1月份中國半導(dǎo)體市場的同比增速略超20%，創(chuàng)下歷史新高，且高出全球半導(dǎo)體市場增速將近7個(gè)百分點(diǎn)。

中國未來已經(jīng)成為晶圓廠建設(shè)熱地。根據(jù)SEMI預(yù)測，2017～2020年全球?qū)⒂?8座新的晶圓廠投入營運(yùn)。中國大陸2017-2020年將有接近30座新的晶圓廠投入營運(yùn)，投資額為620億美元，投資額占全球晶圓廠投資額的28%，比韓國晶圓廠建設(shè)總投資額低10億元。

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國產(chǎn)化芯片加速奔跑

我國集成電路產(chǎn)業(yè)自給率不足，芯片產(chǎn)品高度依賴進(jìn)口。我國作為全第一大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，但由于芯片水平長期發(fā)展首先，導(dǎo)致我國芯片產(chǎn)業(yè)對外嚴(yán)重依賴，尤其是在高端芯片領(lǐng)域上幾乎全部依賴于進(jìn)口。

2018年我國集成電路自給率也僅僅為13.0%，在過去發(fā)展的十年呈現(xiàn)一個(gè)極度緩慢上升的態(tài)度。在電子需求端和勞動力等多方面的帶動下，中國目前正處于半導(dǎo)體第三次大轉(zhuǎn)移的黃金發(fā)展階段。

特別是核心芯片自給率極低。我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的CPUMPU、通用電子統(tǒng)中的FPGA/EPLD和DSP、通信裝備中的嵌入式MPU和DSP等各類芯片的國產(chǎn)化率極地，急需國內(nèi)廠商支持發(fā)展。

中國半導(dǎo)體發(fā)展類似于“***地區(qū)+韓國”的雙軌道發(fā)展版本。

1、首先學(xué)習(xí)***模式，大量的引入晶圓代工，同時(shí)實(shí)施“晶圓代工+封裝測試”的戰(zhàn)略增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈整體黏性。

2、學(xué)習(xí)韓國儲存發(fā)展模型，由國家大基金引導(dǎo)，大力幫助中國儲存行業(yè)發(fā)展，類似于當(dāng)年韓國的三大財(cái)團(tuán)聯(lián)合模式，在逆周期中不斷投資，利用自身雄厚的資金后盾。

整體來看半導(dǎo)體行業(yè)向中國開始了第三次轉(zhuǎn)移，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也正在從勞動密集型向著資本密集型開始轉(zhuǎn)變。