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[导读]半导体(semiconductor)指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。

半导体(semiconductor)指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。

物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。 [1] 半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可控,范围从绝缘体到导体之间的材料。从科学技术和经济发展的角度 来看,半导体影响着人们的日常工作生活,直到20世纪30年代这一材料才被学术界所认可。

自疫情爆发以来,宅经济迅速发展,5G、人工智能、电动汽车市场快速扩张,芯片需求进一步猛涨。为应对全球芯片短缺,台积电、三星、英特尔、格芯、中芯国际等芯片制造企业纷纷建厂扩张。SEMI在去年6月的《世界晶圆厂预测报告》中统计,全球半导体厂商将在2021年年底前开始建设19座新的高产能晶圆厂,并在2022年再开工建设10座。到2022年底,相当于全球将新增260万片晶圆/月(按8寸晶圆折算)的产能。

芯片制造商疯狂扩张,为上游的硅片和设备市场带来强大需求量,引起硅片和设备行业销售额增加、产能扩张。

据芯思想不完全统计,过去一年,芯片相关扩产或新增的项目达到40个,而不只芯片制造商疯狂扩张产线,上游的硅片制造商同样在强大的需求下建厂,大家都想依靠“缺芯”赚得盆满钵满。

同时,美国,欧盟和日本等各国政府近年来也都在相继出台芯片法案和规划,招揽头部晶圆代工厂赴本地建厂。Omdia高级咨询总监Akira Minamikawa表示:“我从未见过如此多国的政府资金投入半导体行业。这是以前很长时间都没有发生过的罕见状况,现在他们同时在发生。”

在全球晶圆厂大规模扩产的趋势下,对产能过剩的忧虑一直存在。

一方面,结合全球半导体行业的历史经验,半导体需求急剧增加有周期性和结构性原因,且长期呈周期性波动状态。而当前半导体市场产能紧缺挑战,主要是短期内的结构性供需失衡。另外,Gartner研究副总裁盛陵海表示,在整个半导体的发展中,大约两三年会产生一个周期,而目前正处于一个供不应求的高峰周期。

另一方面,新建产能从开工到投产需要耗时良久,当前新建产能短时间内并不能缓解芯片短缺难题。总体来看,近两年扩建的晶圆厂大部分将在2023年至2025年左右开始投产。而业界预计,半导体供需关系将于2022年底达到紧平衡,预计2023年芯片短缺将得以缓解。这就意味着,需求放缓后,大规模产能增加将会加大半导体产能过剩的可能性。

当扩产成为行业主旋律的同时,过剩的疑云将始终浮在产业上空。

从代工市场看扩产之势

历史上,半导体行业经历过频繁的周期性需求波动,但是这一次的变化,着实复杂。很多研究人员目前都在挠头苦思:半导体这一次的疲软将会是怎样的一种境况。

眼下,在存储芯片、个人电脑处理器以及其他芯片领域,迅速出现了供大于求,但是与此同时,在汽车芯片、工业芯片等领域,半导体厂商还无法满足客户、建立稳定的芯片供应。

华为芯片事件发生后,我国就掀起了“中国芯”的浪潮,十余万家优质的科技企业跑步进入半导体行业,中科院等科研机构根据“卡脖子清单”成立了科研攻关小组,并且取得了不俗的成绩。据公开信息显示,我国芯片的月产能已超过10亿片,且掌握了EUV光源等光刻机核心技术,用不了几年,就能制造出属于我们自己的EUV光刻机。

最后列出中国几家实力较强的半导体企业。

1、韦尔

上海韦尔半导体股份有限公司是一家以自主研发、销售服务为主体的半导体器件设计和销售公司,公司成立于2007年5月,总部坐落于有“中国硅谷”之称的上海张江高科技园区,在深圳、台湾、香港等地设立办事处。作为领先的半导体芯片设计企业,公司一直都专注于芯片研发设计,晶圆制造与封装测试均使用外协加工的模式,其中公司晶圆制造环节的代工协作企业分别有上海先进、华虹宏力、中芯国际,封装测试制造环节的代工协作企业分别有长电科技、通富微电、苏州固锝等,并成为了上述企业的长期合作伙伴。

2、中芯国际

中芯国际是世界领先的集成电路晶圆代工企业之一,也是中国大陆集成电路制造业领导者,拥有领先的工艺制造能力、产能优势、服务配套,向全球客户提供0.35微米到14纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。

3、兆易创新

北京兆易创新科技股份有限公司成立于2005年,是一家领先的无晶圆厂半导体公司,致力于开发先进的存储器技术和IC解决方案,营销网络遍布全球,为客户提供优质便捷的本地化支持服务。公司不断地加大对技术研发的投入,推出了具有技术和成本优势的全系列产品,体现了公司在技术研发上处于领先水平。

美光科技是全球主要的存储芯片制造商之一。该公司表示,在未来一个季度中,自由现金流可能为负(最近几个季度的自由现金流为10亿美元)。半导体市场的压力也传到了亚洲市场。一个月前,中国台湾半导体代工巨头台积电表示,预计芯片行业将出现一次库存调整,一直延续到明年。

2021年全球半导体行业销售额总计5559亿美元,创历史新高,与2020年的4404亿美元相比增长 26.2%。随着芯片公司在全球芯片短缺的情况下提高产量以满足高需求,该行业在2021年出货了创纪录的1.15万亿个半导体单元。2021年12月的全球销售额为509亿美元,比2020年12月的总销售额增长28.3%,比2021年11月的总销售额增长1.5%。第四季度的销售额为1526亿美元,比上一季度的总销售额增长 28.3% 。2020年第四季度,比2021年第三季度的总量高 4.9%。2021年全球半导体市场年增长率达到25.6%,预计2022年将继续增长8.8%。

据WSTS数据显示,2021年集成电路销售额为4608.41亿美元,传感器销售额为187.91亿美元,光电器件销售额为432.29亿美元,半导体元件销售额为301亿美元。预计到2022年,集成电路销售额为5023.07亿美元,传感器销售额为209.13亿美元,光电器件销售额为459.9亿美元,半导体元件销售额为322.8亿美元。

从行业角度而言,半导体产业呈现出强烈的周期性,并且从最新的数字来看,拐点可能已经到来,这也构成了对行业内入局者的挑战。

作为信息产业的核心,半导体芯片在国际竞争中具备愈发重要的战略意义。

“近几年,我国集成电路产业得到快速发展,以人工智能、智能制造、汽车电子物联网、5G为代表的新兴产业正在快速崛起。”8月18日,在2022世界半导体大会暨南京国际半导体博览会上发表演讲时,中国半导体行业协会副理事长于燮康指出。

于燮康同时表示,自从国家重大科技专项、国家集成电路产业发展推进纲要等一系列利好政策推出以来,极大推动了我国集成电路产业跨越式发展,促进社会民间资本向集成电路产业逐步推进,我国集成电路产业发展取得较为积极的成效。

不过,随着摩尔定律面临极限挑战,半导体技术或将面临新的转折点。“过去60年是集成电路的时代,未来60年是集成系统的时代。”在大会上,中科院院士、深圳大学校长毛军发指出,未来半导体技术将从电路集成走向系统集成的发展新路径,这将为我国变道超车发展提供历史机遇。

行业拐点将至

近年来,我国集成电路产业正在快速发展。

据中国半导体行业协会发布的统计数据,国内集成电路产业继续过去几年的快速、平稳增长态势,产业总营收在2021年更是首次突破万亿元达10458.3亿元,同比增长18.2%。其中,设计业销售额为4519亿元,同比增长19.6%;制造业销售额为3176.3亿元,同比增长24.1%;封装测试业销售额2763亿元,同比增长10.1%。

于燮康表示,我国集成电路产业规模逐年增长,去年首次突破万亿元大关。其中,部分核心技术有所突破,骨干企业的实力也有所增强,逐步涌现出一批在芯片设计、芯片制造、封装测试、装备和材料等方面支撑产业链健康发展的规模化链产企业。

不过,于燮康也提到,我国集成电路产业仍存在质量不高的现象,“体现在中国集成电路研发技术工艺相对落后、自主创新能力和研创技术不足、核心技术专利和市场占有率不高、技术水平与国际先进水平仍然有较大的差距。”

除了质量不高之外,从行业角度而言,半导体产业呈现出强烈的周期性,并且从最新的数字来看,拐点可能已经到来,这也构成了对行业内入局者的挑战。

根据半导体行业协会(SIA)报告显示,2022年6月全球半导体行业销售额为508亿美元,同比去年增长13.3%。整体而言,全球半导体销售额增速在6月继续放缓,这也是自2021年2月之后首次增速低于15%。今年1-4月,全球半导体销售额增速分别为26.8%、32.4%、23.0%、21.1%,整体呈现放缓趋势。

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