譚保羅
中國經(jīng)濟(jì)的“芯痛”問題,還沒有解決。
根據(jù)最新數(shù)據(jù),2020年,我國的集成電路進(jìn)口數(shù)量為5435億個,進(jìn)口價格總額為2.42萬億元,同比增長14.8%。2020年,我國進(jìn)口原油總額約為1.22萬億,也就是說,國內(nèi)芯片進(jìn)口規(guī)模依然是石油2倍,“缺芯”尚未改觀。
解決芯片問題絕非朝夕之功。
從華為等國產(chǎn)廠商被“芯片禁運(yùn)”開始,國內(nèi)的芯片熱已經(jīng)持續(xù)了好幾年,很多企業(yè)都表示要上馬芯片。
尤其是,當(dāng)芯片概念遇上資本市場,愿意炒作“芯片”二字的人恐怕會更多。不過,懂得一些基本的產(chǎn)業(yè)邏輯之后,要判斷一家企業(yè)“干芯片”的靠譜程度,其實也并不難。你只需要問他三個問題—技術(shù)、策略和市場。
芯片熱之所以在中國特別熱,有兩大原因,一是和國際形勢有關(guān)系,中國制造迫切需要“芯片自主”,這個不用多說。另外一個原因是,中國的股市是個散戶市,不少個人投資者對芯片的概念非常模糊。因此,一些打著芯片概念的主題炒作行為,很容易在二級市場渾水摸魚,并得到好處。
對門外漢來說,判斷一個企業(yè)到底是不是真的“干芯片”?首先需要弄清楚兩個問題:一是它所謂的“干芯片”,到底是從事芯片產(chǎn)業(yè)鏈的哪一個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)有天壤之別;二是它所指的芯片,屬于哪個種類的芯片,或者集成的程度怎么樣。換句話說,芯片給誰用這個關(guān)鍵問題,決定了這種芯片的附加值。
首先,芯片有非常多的種類,常見的分類是模擬芯片和數(shù)字芯片。按照學(xué)術(shù)解釋,前者用來生成、放大和處理模擬信號,而后者用來生成、放大和處理數(shù)字信號。
用摩爾定律來解釋,很多人就會有相對清晰的概念了:集成電路上的晶體管數(shù)目在大約每18個月便會增加1倍,也就是性能會翻1倍。
摩爾定律對模擬和數(shù)字芯片的作用是不同的。模擬芯片并不遵循摩爾定律,它的更新?lián)Q代比較慢,其產(chǎn)品特點(diǎn)在于低失真(因為是模擬信號)和穩(wěn)定性。但數(shù)字芯片就截然不同了,它完全遵循摩爾定律,產(chǎn)品競爭異常殘酷,必須不斷地讓產(chǎn)品體積縮小、成本下降,同時還要不斷提升算力。
最后,從它們的用途來看,兩者的區(qū)別就更為清晰了。模擬芯片最主流的應(yīng)用是電源管理,占比高達(dá)50%,其他應(yīng)用還包括放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器等。數(shù)字芯片的應(yīng)用則主要是微元件(比如CPU)和存儲器(比如DRAM),另外還有手機(jī)基帶等也屬于數(shù)字芯片的應(yīng)用范疇。
顯然,當(dāng)下中國社會所關(guān)注的焦點(diǎn)正是數(shù)字芯片,它被認(rèn)為是真正高大上的芯片。芯片的全名是集成電路,集成二字充分說明了芯片的本質(zhì)。尤其對于數(shù)字芯片來說,其集成程度越高,芯片就愈發(fā)高端,技術(shù)含量也更高。
在集成電路剛被發(fā)明的時代,電路板上的晶體管可能只有10個或者100個以下。但半個世紀(jì)之后的今天,多數(shù)智能手機(jī)的芯片上,集成的晶體管早已達(dá)到數(shù)十億個,甚至不乏集成了超過80億個晶體管的高端芯片。因此,集成程度很大比例上決定了芯片到底有多牛。
很多宣稱要做芯片的人,往往會刻意模糊要做的芯片的種類和應(yīng)用,特別是其集成程度和技術(shù)。他們只會對媒體說,我很快就要“獨(dú)立自主”做中國人自己的芯片。實際上,手機(jī)微處理器的芯片和空調(diào)的芯片,以及兒童電動玩具車所需要的芯片,完全是兩個世界的物種,其集成程度和技術(shù)要求不可同日而語。反正很多散戶追逐的只是“芯片”這兩個字而已。
除了芯片的種類,判斷別人到底怎么做芯片,還必須明白芯片產(chǎn)業(yè)鏈的不同環(huán)節(jié),知道從業(yè)者到底在干什么?
手機(jī)微處理器的芯片和空調(diào)的芯片,以及兒童電動玩具車所需要的芯片,完全是兩個世界的物種,其集成程度和技術(shù)要求不可同日而語。
芯片產(chǎn)業(yè)擁有著極長的產(chǎn)業(yè)鏈,以手機(jī)芯片為例,它至少分為四個環(huán)節(jié):
最前端是IP方案供應(yīng)商,英國ARM公司在全球市場排名第一。
往下的第二個環(huán)節(jié)是芯片品牌商,它們也叫設(shè)計商,如三星、蘋果和高通,以及中國大陸的華為海思等。方案供應(yīng)商和品牌商的區(qū)別在于:方案商提供芯片模板,是附帶知識產(chǎn)權(quán)(IP)的智慧設(shè)計,即一個通用的設(shè)計模板。品牌商則在這個模板的基礎(chǔ)上,根據(jù)市場需要,進(jìn)行“再次創(chuàng)作”,最終完成芯片的設(shè)計和開發(fā)。
之后的第三個環(huán)節(jié)是,生產(chǎn)環(huán)節(jié)的制造商,如中國臺灣的臺積電和中國大陸的中芯國際等,它們承接品牌商的制造外包,是所有環(huán)節(jié)里面資本最密集的環(huán)節(jié)。
最后的第四個環(huán)節(jié)是,測試和封裝環(huán)節(jié),因為這個環(huán)節(jié)技術(shù)要求沒那么高,所以在A股有很多公司都處于這個環(huán)節(jié),經(jīng)常被作為芯片概念股熱炒。
實際上,芯片產(chǎn)業(yè)鏈每個環(huán)節(jié)的參與者還有自己的供應(yīng)商,這使得芯片產(chǎn)業(yè)鏈既具有深度,也有廣度。比如,光刻機(jī)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的核心設(shè)備,臺積電是全球最大的光刻機(jī)采購者。在光刻機(jī)制造領(lǐng)域,荷蘭的ASML公司全球聞名。此外,制造環(huán)節(jié)還需要很多特種材料,而日本的中小企業(yè)在這個領(lǐng)域勢力很大。
總之,芯片產(chǎn)業(yè)鏈可以說“博大精深”,處在哪個環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵。目前,我國大陸企業(yè)做得比較好,也較為成規(guī)模的環(huán)節(jié)是測試和封裝。出于物流成本的考慮,這個環(huán)節(jié)要求必須靠近芯片的采購者,而中國大陸剛好是全球最大的芯片采購地,所以這個產(chǎn)業(yè)的崛起理所當(dāng)然。然而,其技術(shù)含量并不高。
在技術(shù)要求相對高的環(huán)節(jié)上,中國大陸企業(yè)主要從設(shè)計和制造兩大核心環(huán)節(jié)切入。
在設(shè)計環(huán)節(jié),代表企業(yè)是華為海思。華為選擇從芯片設(shè)計環(huán)節(jié)切入,希望利用在中國大陸市場手機(jī)出貨第一的規(guī)模優(yōu)勢,反哺自己的芯片公司華為海思,這是極為高明的縱向一體化競爭策略。以中國大陸市場的體量,華為成功的概率很大。然而,國外的對手們顯然不愿意看到華為通過這種策略獲得成功。
另外一個是制造環(huán)節(jié)。和服裝玩具等行業(yè)的制造環(huán)節(jié)屬于低附加值不同,芯片行業(yè)的制造環(huán)節(jié)并非低端環(huán)節(jié),而是高技術(shù)和高資本密集的大規(guī)模生產(chǎn),是產(chǎn)業(yè)鏈中地位不亞于設(shè)計的核心部分。而且,由于投資巨大,對技術(shù)要求高,這一領(lǐng)域呈現(xiàn)出高度集中化的趨勢。
2020年,全球第一大芯片制造商,我國臺灣的臺積電占據(jù)芯片代工市場的份額達(dá)到54%,并長期穩(wěn)定在50%以上。相對而言,其他廠商只能分食剩下的份額,排名第二的三星份額一直都不到20%,而其他人更是10%都不到。以中國大陸的第一芯片制造企業(yè)中芯國際為例,市場份額只有5%左右。
芯片制造具有大者恒大、大者恒強(qiáng)的特點(diǎn),越是市場份額大,營收規(guī)模高的企業(yè)越是能夠用足夠的資金投入研發(fā),以提升制程水平,應(yīng)對摩爾定律帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)。同時,也容易對上游品牌商形成議價能力,形成強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)鏈議價權(quán),從而實現(xiàn)市場力量的自我強(qiáng)化。
制造環(huán)節(jié)的重度資本特征,決定了制造企業(yè)崛起的特殊路徑,尤其在后發(fā)經(jīng)濟(jì)體,它必須有市場以外的強(qiáng)大力量支持,才能實現(xiàn)技術(shù)趕超。臺積電的崛起背后也有臺灣當(dāng)局的鼎力支持,否則張忠謀也難以創(chuàng)立臺積電。直到現(xiàn)在,臺灣當(dāng)局一直都是臺積電的前三大股東之一。
綜上所述,所謂的搞芯片,最激動人心的不過是制造環(huán)節(jié),“卡脖子”很大程度也存在于這個環(huán)節(jié)。
以手機(jī)芯片為例,第一個環(huán)節(jié)是IP方案供應(yīng)商,ARM一家獨(dú)大,而且需要?dú)v史沉淀,進(jìn)入的難度太高,也并非中國大陸資源稟賦的優(yōu)勢所在。在設(shè)計環(huán)節(jié),我們已經(jīng)算是強(qiáng)國,華為海思、中興微電子都還不錯,在測試和封裝環(huán)節(jié),大陸企業(yè)早已百家爭鳴,A股的上市公司更是一大堆。唯有制造環(huán)節(jié),還是很弱。
2020年7月,中芯國際作為A股近10年來募資體量最大的IPO,成功登陸科創(chuàng)板和港交所。在科創(chuàng)板,開盤大漲246%,充分說明在“芯片自主”的大背景之下,資本對芯片代工環(huán)節(jié)的看好。但中芯國際和臺積電相比,無論是技術(shù)水平還是規(guī)模上,都存在客觀差距。而且,差距要縮小,也絕非朝夕之功。
制造環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是資本密集,一條智能手機(jī)芯片的生產(chǎn)線投資超過100億美元并不是新聞。而且,項目對土地的要求也非常高。正因為這些“高要求”,很多人認(rèn)為這剛好是中國大陸上馬芯片制造環(huán)節(jié)的優(yōu)勢,因為大陸土地和資金都異常充足。
制造環(huán)節(jié)的重度資本特征,決定了制造企業(yè)崛起的特殊路徑,尤其在后發(fā)經(jīng)濟(jì)體,它必須有市場以外的強(qiáng)大力量支持,才能實現(xiàn)技術(shù)趕超。
實際上,從這幾年的發(fā)展來看,的確如此。在制造環(huán)節(jié)的各種大項目中,都可以看到國家隊(國家級基金和中央國企)、地方隊(地方基金和投資平臺)的身影。比如,近年來,國家集成電路基金和上海本地基金不斷擴(kuò)大對中芯國際和華虹的投資;在江蘇無錫,有華潤集團(tuán)旗下的華潤華晶;在武漢,長江存儲背靠紫光集團(tuán),同時也得到了國家和湖北省的集成電路基金的加持。
以上項目都是相對成功的,因為有國家和省級的支持,再加上主體財團(tuán)和廠商的強(qiáng)大實力,它們做芯片制造即使進(jìn)不了全球第一梯隊,但持續(xù)運(yùn)營是沒有問題的。但另外很多項目由于各種原因,出現(xiàn)了問題。
2020年下半年,中部著名芯片項目武漢弘芯半導(dǎo)體千億級項目被曝爛尾。媒體實地探訪得知,項目似乎因拖欠工程款而停工,有的地方還種了菜。由于資金困難,甚至還要拿光刻機(jī)去抵押融資。
為什么這個項目會出問題?分析有很多:一是疫情影響,武漢的一些重大項目受到影響實屬正常。另外,還有人指出,當(dāng)?shù)匾詤^(qū)級政府作為主要推動方,對這種千億級大項目來說,區(qū)級政府的“能級”不夠,所以出問題不奇怪。
另一種市場化的觀點(diǎn)更值得參考。
近年來,出問題的芯片項目并不只是弘芯一家。上馬任何一個大型項目,不可能完全靠政府,必須要有社會資本、民間資本的進(jìn)入,政府只是起到一個引導(dǎo)和撬動作用。但民間資本有著預(yù)算約束,對項目的前景會有考量。
在芯片制造領(lǐng)域,技術(shù)要求太高,技術(shù)迭代又特別快,項目上馬之后如果發(fā)現(xiàn)技術(shù)踩空,怎么辦?客戶認(rèn)為你技術(shù)不如臺積電,怎么辦?基于這些擔(dān)憂,民間資本相當(dāng)謹(jǐn)慎。特別是要掏錢投入真金白銀的時候,很多曾大談“芯片報國”的人,很快就會收斂起當(dāng)初的激情。
尤其值得注意的,華為作為中國大陸IT硬件領(lǐng)域?qū)嵙ψ顝?qiáng)的公司,它也只是進(jìn)入了相對輕資產(chǎn)的芯片設(shè)計領(lǐng)域,而對進(jìn)入制造環(huán)節(jié)非常謹(jǐn)慎。即使被美國芯片“禁運(yùn)”,臺積電無法為其進(jìn)行制造環(huán)節(jié)代工,華為也很少說進(jìn)入制造環(huán)節(jié)這樣的問題。
和華為相對,三星作為產(chǎn)業(yè)鏈縱向一體化的巨無霸,的確成功地進(jìn)入了芯片制造環(huán)節(jié),而且,其市場份額長期排在臺積電之后,名列全球第二。這是一條看似成功的切入之路。然而,華為依然沒有學(xué)習(xí)三星的意思。
顯然,任正非很清楚,芯片不能只靠財大氣粗,也不能靠人海戰(zhàn)術(shù),大煉鋼鐵。它有自己的邏輯,違背邏輯的結(jié)果,要么是最后“項目種菜”,要么是讓別人在股市買單。