臺積電是半導(dǎo)體代工行業(yè)無可爭議的老大。不過，種種跡象表明，這個老大的位置正在不斷被削弱。很多設(shè)計公司正在遠離臺積電。
近日，和國內(nèi)某設(shè)計公司的人聊天。他們正在為一款芯片選擇工藝。我問他們，你們以前都是臺積電的，而且IP都很成熟，為什么現(xiàn)在考慮國內(nèi)的一些晶圓廠？他們回答是客戶希望用國內(nèi)生產(chǎn)的芯片。也就是說，不只是國內(nèi)設(shè)計，而且要國內(nèi)生產(chǎn)。
為什么國內(nèi)芯片不太容易發(fā)展起來？很重要的原因就是，客戶都希望用成熟的產(chǎn)品，而我們發(fā)展得又比較晚。同樣，設(shè)計廠也喜歡用臺積電這樣的大廠的工藝。即便是同樣的工藝，其成熟度也更高。成熟度意味著各種IP，庫等生態(tài)更成熟，工藝控制更好。做芯片，考慮的是綜合成本。國內(nèi)的晶圓廠價格雖然低，但是良率低，設(shè)計成本高，最后反而是臺積電的綜合成本更低。
原本這樣的局面很難改觀，不過正是因為眾所周知的原因，如今風向已變。
客戶非常愿意用國產(chǎn)的芯片，而且他們也非常愿意用純國產(chǎn)的，不只是國內(nèi)設(shè)計，而且是國內(nèi)生產(chǎn)。當然，由于很多先進制程目前還生產(chǎn)不了，目前這種國內(nèi)生產(chǎn)的芯片還是集中28nm以上的成熟工藝，甚至28nm的都比較少。不過，實際上我們使用的絕大部分的芯片都是成熟制程。目前我國的策略就是研究透成熟制程，而不是追求先進制程。這是非常正確的。
比如德州儀器這樣的廠家，他們的很多模擬芯片生命周期非常長?？蛻粢坏┻x定后，基本就不會再換?？蛻羧绻鼡Q的話，要經(jīng)過非常嚴格的測試。他們不愿意承擔這個成本以及更換芯片的潛在風險。因此，我們會發(fā)現(xiàn)以前即使是非先進制程，也是國外的廠家占了大部分的利潤。國內(nèi)的芯片只能走低端，拼價格，拼成本，最后用在山寨產(chǎn)品上面。
很容易理解，品牌商不愿用啊。只能走山寨路線。由于山寨利潤率低，就沒有錢投入研發(fā)，因此研發(fā)水平也提不上來。
如果你是一個汽車廠的采購。一個是大廠的成熟產(chǎn)品，一個是國內(nèi)名不見經(jīng)傳的初創(chuàng)公司剛剛設(shè)計出來的產(chǎn)品，你如何選擇？你如果選國產(chǎn)的，那么萬一出了問題怎么辦？老板一看，以前你一直采購國外大廠的，怎么突然選了國內(nèi)小公司的？而且還出了事。那么非常合理的懷疑，就是你是不是吃了回扣？而如果是大廠的芯片，無論如何也不會懷疑你的問題。老板更可能懷疑是不是芯片沒有用好，而不會懷疑芯片本身。因此，國內(nèi)芯片設(shè)計公司其實很難打進品牌廠商。
現(xiàn)在的情勢則不同，品牌商老板指定優(yōu)先購買國產(chǎn)芯片，那么采購也就可以放心地采購國產(chǎn)芯片了。
國產(chǎn)替代，最先被替代的是測試成本高，價格貴，但是工藝不是那么高的車車用芯片。最先叫苦的是德州儀器，飛思卡爾這樣的公司。原本可以躺著賺錢的，硬生生被初創(chuàng)公司群起圍攻，被吃掉部分市場。他們利潤其實很高，客戶也非常穩(wěn)定，粘性很高。但是現(xiàn)在架不住客戶有意愿換國產(chǎn)芯片啊。
我們看看CPU GPU這種類型的芯片，由于美國的英特爾，AMD，英偉達優(yōu)勢太大，很少有人愿意進入這個領(lǐng)域。由于國產(chǎn)替代，大家可以看到國內(nèi)已經(jīng)有很多該領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)公司了。這些公司無疑都獲得了大量的投資。雖然暫時還不能和美國公司競爭，但是要知道，美國公司不也是從小公司干起來的嗎？有這些美國老大哥前面帶路，有中國市場的滋養(yǎng)，保不齊這些創(chuàng)業(yè)公司能走出幾家有競爭力的公司呢。
前文說過，中國芯片之所以落后，很大程度是需求端的問題。初生的國產(chǎn)芯片公司，一上來就要面對國際公司的競爭，另一方面，品牌商甚至國家采購都優(yōu)先采購國外成熟芯片。國產(chǎn)芯片機會太少了。如何競爭？
老美的卡脖子政策，無意中使得困擾我們的需求端的問題得以解決。個人認為針對芯片公司的優(yōu)惠政策是其次，需求端的解決，才是激活了國產(chǎn)芯片的根本原因。國產(chǎn)芯片開始了大發(fā)展。
我們來看看國內(nèi)新注冊的芯片相關(guān)企業(yè)。我國現(xiàn)存芯片相關(guān)企業(yè) 8.64 萬家。2020 年我國新增芯片相關(guān)企業(yè) 2.09 萬家，同比增長 207.39%。2021 年前 9 月，我國新增芯片企業(yè) 3.21 萬家，同比增長 153.39%。整體來看，2021 年芯片企業(yè)注冊量仍在不斷增加，單月注冊量為 2020 年的 2 倍之多。
別小瞧了數(shù)量，當年美國的芯片公司也是多如牛毛，然后大浪淘沙，不斷整合，最后才有了英特爾，英偉達這樣的公司。還有當年的互聯(lián)網(wǎng)泡沫在美國爆破，但現(xiàn)在美國是互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)最發(fā)達的國家。至少我看到的周邊的創(chuàng)業(yè)公司，基本還是看到了商機，而不是如網(wǎng)友所言去騙補貼。這么多芯片相關(guān)企業(yè)，必然會蠶食很多以前國際大廠的份額。德州儀器的一顆小芯片的利潤，可能就足以讓多家初創(chuàng)公司活得很滋潤。
我們接著談晶圓廠。半導(dǎo)體研究機構(gòu)IC Insights發(fā)布最新研究報告顯示，中芯國際的銷售額在2020年25%增長的基礎(chǔ)上，2021 年再度大增39%，同時，華虹集團2021年的營收增長率更是接近驚人的70%，整整兩倍多于全球代工市場的增速。兩家公司的帶動，也令大陸公司在全球純晶圓代工市場的份額，從2021年的7.6%增加了0.9個百分點，達到8.5%，接近10%大關(guān)。
《中國經(jīng)營報》記者統(tǒng)計2021年財報信息顯示，中芯國際2021年全年實現(xiàn)營收54.43億美元，同比增長39.32%，凈利潤17.02億美元，同比增長137.81%；華虹集團全年營收則為16.31億美元，同比增長69.64%，歸屬母公司凈利潤2.12億美元，同比增長113.26%。
當然，先進制程的突破還有待時日，主要是先進光刻機的解決不是一夕之間能夠完成的。不過，特別先進的工藝，市占率其實很低。據(jù)IC Insights統(tǒng)計，在2019年，10nm以下先進制程的市占率僅為4.4%，IBS報告則指出，在2020年半導(dǎo)體代工市場中，28nm及以上制程的市場份額約占大約66%以上。
2021年3月，中芯國際便宣布擴產(chǎn)12英寸28nm成熟工藝產(chǎn)能，投入23.5億美元，預(yù)計2022年投產(chǎn)使用。同年9月，中芯國際再次決定投資88.7億美元，在上海臨港自貿(mào)區(qū)再次建設(shè)一條月產(chǎn)能10萬片的28nm產(chǎn)線。
目前需求最大的汽車芯片、存儲芯片、模擬芯片、MCU、電源管理、傳感器、5G射頻芯片等大部分是使用28nm及40nm制程工藝，而這也是中芯國際和華虹集團訂單增長的主要來源。
中國客戶的喜好變了。供應(yīng)鏈安全的重視得到了提高。如果指標相差不多的兩個產(chǎn)品，一個是臺積電的，一個是華虹的。那么，客戶將優(yōu)先采用華虹的。非常容易理解，誰知道臺積電什么時候不供貨了？
國內(nèi)客戶優(yōu)先用國內(nèi)設(shè)計公司的芯片，國內(nèi)設(shè)計公司優(yōu)先采用國內(nèi)的晶圓廠來代工。晶圓廠的工藝的成熟，需要有設(shè)計公司的反饋，磨合。臺積電為什么總能最先開發(fā)出先進工藝？大廠的合作功不可沒，很多大廠愿意和臺積電一起磨合新的工藝。國內(nèi)的晶圓廠缺少的正是這個?，F(xiàn)在這個問題也解決了。例如，華為這樣的一線大廠，非常愿意和國內(nèi)晶圓廠一起提高工藝的成熟度。
很明顯，如果設(shè)計廠使用國內(nèi)晶圓廠工藝開發(fā)出了令人滿意的芯片，那么，他還會回到臺積電嗎？臺積電的客戶的流失可能是永久性的，即便后來產(chǎn)能不再稀缺，他們可能也不再回來。好在，目前流失的客戶，主要是在于成熟工藝。先進工藝，世界上還難有替代品，臺積電的主要利潤來源也在于此。不過，目前工藝已經(jīng)接近極限，摩爾定律早已失效。隨著時間的推移，先進工藝逐漸變成成熟工藝，這種不可替代性也就越來越弱。
剛剛看到新聞，韓國三大電池廠被美國要求共享核心技術(shù)。眾所周知，美國覬覦臺積電先進技術(shù)已久，如果美國要求臺積電，三星共享核心技術(shù)，他們有反抗的余地嗎？
