佛系半导体

究竟应该如何地公允来看待整个全球半导体业的发展趋势?中国在这一领域的落后又是什么原因?我们今天就抛开情绪化因素,“佛系”地看一把。

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转自虎嗅,记者李赓

一纸禁令打头,各路充满情绪化的10万+传播下,国内罕见地对芯片、对国内“缺芯少魂”现状进行了一次集中学习。不少传播甚广的文字中,情绪化浓得隔着手机屏幕三米远都能感受到,最后还少不了对着体制、甚至是BAT来“振臂疾呼”一番。

但经过一个多星期的沉淀,“缺芯少魂”这件事也走上了逐渐沉寂的道路,只剩下一批持续看好国内芯片股票的投资客。

究竟应该如何地公允来看待整个全球半导体业的发展趋势?中国在这一领域的落后又是什么原因?我们今天就抛开情绪化因素,“佛系”地看一把。

半导体很“大”,远比一般人想的大。这一点不仅表现在半导体行业的规模上,也同样表现在整个人类的发展史上。

作为第三次工业革命的起点,半导体行业催生出了电脑、现代通信、工业数字化等一批重要成果。更重要的是——半导体为全人类提供了持续的、30余年的持续高速发展源动力。单项技术如此持久、如此快速地带领全社会前进,这在现代历史中是前所未见的。佛系半导体

历史上世界主要经济体的GDP估值百分比变化图

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摩根大通市场和投资策略主管Michael Cembalest 2012年曾制作了一份报告,收集、估算了国际主要经济体在公元纪年1-2001年间的GDP变化。最明显的特征就是19世纪这个“大拐点”。当然在这100年的历程中,大事件绝对不止半导体一个,自然也不能说后者是造就这个拐点的唯一因素。佛系半导体

根据另外一份世界银行(World Bank)的统计1960-2016年间全球GDP变化趋势,我们可以更清楚清楚地看到,GDP高速增长和半导体行业兴起的时间节点巧合:从半导体技术开始蓬勃发展的20世纪80年代末期开始,全球GDP进入了“一往无前”的发展期,并在30年间增长了将近5倍。

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而作为传统GDP最主要的动力,这30年里全球人口只增长了50%。在2015年,国际知名咨询机构IHS,还曾只做了一份能够充分说明半导体技术影响力的报告《摩尔定律50周年》。期间有这样一些图表和总结数据

半导体行业的发展,引领全球生产力的发展,同时大幅改变了行业结构

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全球半导体行业的发展,与全球GDP的变化趋势高度相似,而且在1984(个人电脑开始普及)、1990(互联网诞生)、2002(3G通信时代来临)、2007(智能手机诞生)等全球GDP发生较大变化的时间节点上,都有半导体行业的“大进展”与之对应。

在报告的最后,IHS还给出了两个自己估算出来的数字:

因为摩尔定律的创新直接带动,过去20年(1995-2015)全球GDP额外增长了3万亿美元。

如果算上各种被摩尔定律带动的行业,上面的数字很有可能会扩大到11万亿美元。

用上文中世界银行的全球GDP数字进行一个对比,1995-2015年间,全球GDP的增长值为43.91万亿美元,半导体的影响力可见一斑。

半导体是全球化的,大部分也是美国

作为半导体行业的开创者、和多年的领导者,美国在整个半导体行业中的确拥有很大的优势地位。以全球半导体行业的利益分配为例,美国商务部2015年的一份统计指出,全球半导体相关行业总计3350亿美元的销售规模中,美国总共分得了1660亿美元。佛系半导体

而根据咨询机构Gartner及IHS自1987年开始统计的全球半导体企业20强(营收)中,美国的占比也一直处于高位,进入21实际之后基本在40-50%的比率徘徊。佛系半导体

但即便美国在整个半导体行业的核心技术上拥有绝对的话语权,多年来在经济全球化、商业化本质两重大因素的驱使下,全球半导体行业并未将美国塑造为“唯一极”,反倒是被紧密的全球化合作、生产取而代之。

这也是为什么有人说美国的禁令,可以视为“伤敌一千,自损八百”。——虽然上游在利润分配、话语权方面拥有优势,但是没有了下游的帮助支持,上游产业同样不好过。

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全球的3大半导体制造设备输出国

作为一个技术密集型的产业,半导体的全球分工其实也非常明确:核心电子、光学、机械技术主要来自美国、欧洲、日本等发达国家;资本、制造技术为主的大批量制造,集中在组织效率最高的东亚;最后人口最密集的亚太,后者创造出了最大的市场空间

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通信行业近10多年来发生了多起收购

但半导体业也不是严格按照地域进行区隔,尤其是近些年的资本全球化,很多不同国家的半导体企业实际上已经通过投资、股权等形式紧密地联系到了一起。

这种长久以来市场发展所达成的局面,实际也是一种无声的提醒:想在半导体行业里面生存下来,几乎不可能脱离全球化的产业体系而独活。(关于这一点下文还有部分原因)

直线加速赛——“摩尔定律”

这项神奇的定律由英特尔联合创始人Gordon Moore(戈登·摩尔)在1965年提出,后来在1975年进行了一次修正,具体内容——芯片每18个月,性能将会翻倍一次。

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也就是这样一个看起来无比“简单”、似乎没有什么论据的定律,却在接下来半导体行业40余年的发展历史中不断被验证。关键在于它并不是一个想法,而是根据早期半导体技术发展趋势,商业化的具体情况所推算出来的一个理论公式。

它所揭示的正是半导体技术最核心的魅力——30多年稳定指数级提升的技术空间,而且整体的幅度还达到了100万倍。(2016年CPU中可以容纳100亿个晶体管,1976年的芯片中只能容纳1万个晶体管)

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有趣的是,在摩尔给出第一条定律之后,一位与半导体行业过往甚密的美国风险资本家Arthur Rock,给出了另外一条同样经受了“时间考验”的定律,也被称为“洛克定律”、或是”摩尔第二定律”——晶圆厂(Fab)的成本,每4年就会翻一倍。

以英特尔推出80386处理器的1986年为例,当时一个晶圆厂的建设成本大致为2亿美元。仅仅过了10年,在英特尔开始推出“奔腾”系列处理器的时候,晶圆厂的建设成本已经上涨到了20亿美元。而根据行业的公开资料现实,2015年这个数字已经达到了150亿美元,3年后的现在这个数字很可能已经接近300亿美元。这还只是一个晶圆厂的成本,建设晶圆厂背后的技术成本,更是数倍于这个数字。

中国落后,是因为错过“窗口期”

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介绍了这么一大圈基础的半导体趋势,再回过头来看国内的发展,其实也很容易找到落后的原因——中国因为种种历史原因,错过了半导体行业最终要的发展“窗口期”。再加上上文已经说明了半导体“可怕”的摩尔定律,让我们和国际先进半导体技术差距不断拉大。

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国外半导体早已如火如荼,国内见过电脑的人其实还不多

以上世纪90年代为例,当时国外半导体行业蓬勃发展、个人计算机大量普及,但根据世界银行的统计数据,1990年中国每万人中只有4个人拥有个人电脑。即便是24年后的2004年,中国每万人中拥有个人电脑的也只有409个人,世界平均水平为1298个人,美国为7492人。

又例如2002年,中国人终于拿出了称得上自主芯片第一炮的“龙芯”1号之时,英特尔已经开始量产奔腾4系列处理器(英特尔的第7代处理器产品)。更不要提“Wintel”(微软+英特尔)组成的强力联盟,为X86架构提供的整个完整生态。

在半导体制造、通用处理器这样的核心领域,一步慢步步慢,真的很难追。

但相反的,半导体行业中也存在不少增速相对没那么高的领域,或者是本身产品已经相对成熟的领域,国内企业的竞争力其实非常强,也有不少企业已经在很多小的领域战胜了其他国际对手。其实真没有啥好心急的。

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