《電子技術應用》
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全球產業變遷和轉移的規律

2019-03-24

  2019年3月20日,上海華虹(集團)有限公司黨委書記兼董事長張素心在SEMICON China2019的開幕主題演講中做了題為《開放 、創新、合作--中國的發展和全球業界的機會》的演講。

  張素心董事長開場就表示, “開放、創新、合作”這三個詞代表了中國集成電路產業基本定位和立場。中國的發展,必定是全球業界共同的機會。

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  張素心董事長的報告分為六大部分,一是全球產業變遷和轉移的規律,二是電子信息產業的變遷和轉移,三是集成電路模式轉換和工藝進步,四是新興領域的應用成為關鍵驅動力,五是中國成為全球產業體系的重要伙伴,六是關于華虹集團的介紹。

  在演講中,張董事長分析了全球產業尤其是電子信息產業的歷史性變遷和區域性轉移,指出集成電路是電子信息產業變遷的支撐和核心,其自身也在出現新的模式和持續轉移。他介紹了中國的產業轉型和自主創新情況,分析了中國推動集成電路產業發展的環境、發展態勢和區域分布規律,指出中國推動集成電路發展是全球產業演變的必然,同時集成電路是一個高度全球化的行業,合作與共贏是永恒的主題,開放、創新、合作,既是中國的基本國策,也是行業的基本定位。他報告了華虹集團的發展歷程、工藝技術布局和制造業務分布,分享了對于自主創新、跨越式發展、自主可控、商業模式等方面的思考。

  一、全球產業變遷和轉移的規律

  在此部分中,張素心董事長從產業的歷史變遷說起,從農業社會到工業社會到信息社會到互聯網社會到現今的智能化社會,人類的發展史經過了五個變遷。

  18世紀60年代,蒸汽機的發明開啟了人類歷史上第一次工業革命,這不僅是一次技術革命,更是一次深刻的社會變革。之后人類社會通過技術進步不斷創造新的需求,出現新的工業部門,經過電氣化、信息化、網絡化,轉向智能化,當今世界產業科技的熱點聚焦大數據、人工智能、物聯網、5G通訊等領域的突破及應用。近三十年來,這個變遷過程最重要的基礎是集成電路工藝技術的進步。

  同時由于運輸能力提升、通訊技術的進步,及全球貿易環境的改善,全球化趨勢引發區域分工體系的調整,推動了人類社會的共同進步。不同國家經濟發展水平的差異產生的地區成本差異,通過不同的產業在全球有規律的轉移,保持著在新興領域創新能力的不斷提升和現有工業產品成本的不斷降低。從產業的更新迭代和區域經濟的梯度看,這個規模化轉移的時間間隔大約20年左右。

  張素心董事長在演講中提到,產業的變遷,伴隨著產業在全球范圍內的轉移。19世紀末-20世紀初,英國將部分“過剩產能”向美國轉移;20世紀50年代,美國向歐洲、日本等國轉移;20世紀60-70年代,歐洲、日本向亞洲四小龍國家和部分拉美國家轉移勞動密集型產業;20世紀80-90年代,向中國轉移勞動密集型產業,部分高科技產業向韓國、中國臺灣地區轉移;21世紀,平面顯示、集成電路等部分高科技產業及汽車制造等綜合要求較高的產業向中國轉移。張素心董事長認為,產業在全球范圍內的轉移,推動了全球工業產品成本的不斷下降,和全球創新能力的持續提升。

  張素心董事長在演講中表示,產業轉移在資本市場上得到驗證。全球產業在不同國家和地區的轉移,在資本市場得到了充分驗證。根據瑞士信貸研究報告的數據表明,在1899年,英國的股市占全球25%的份額,20世紀初的美國股市漸成主導,到80年代日本股市一度占全球45%,而到2016年底,日本股市下降到僅占8.4%,而美國又重返巔峰達53%。

  二、電子信息產業的變遷和轉移

  在演講中,張素心董事長認為,全球電子信息產業轉移有四大階段,第一階段是在1950年代-1960年代,美國向日本、聯邦德國等轉移;第二階段是1970年代-1980年代,日本、德國等向亞洲四小龍轉移,其中韓國有以三星為代表的全產業鏈,臺灣則主要是代工,包括晶圓代工、封測代工和EMS;第三階段是1990年代-20世紀初,亞洲四小龍向中國大陸轉移

  ,主要模式就是代工+品牌;第四階段是在2010以后,進入向中國大陸產業轉移的第二階段,轉移的產業由整機組裝向芯片、信息裝備等核心部件轉變。

  張素心董事長強調,電子信息產業既是集成電路市場需求的來源,又是集成電路技術進步直接推動的結果。摩爾定律推動工藝技術進步的三大目標:低功耗、高性能、小尺寸。集成電路是電子信息產業變遷的支撐和核心,電子信息產業每一個發展階段,都是以10倍于前階段的數量增長,進入移動互聯時代,終端數量已達到了百億級。在PC時代,英特爾X86架構的芯片是推動PC技術不斷發展的核心驅動力;到移動互聯時代,高通、蘋果等基于ARM架構的芯片推動了移動智能產品更加快速、便攜和節能;而到了物聯網和人工智能時期,專用芯片、GPU等芯片仍然是電子信息產業發展的核心支撐。

  同時,集成電路在電子產業中的比例持續增加。根據ICInsights的數據,集成電路不僅在電子行業中起核心驅動作用,收入的規模占比也越來越大,占電子行業總體收入的比例從1978年的5.2%,快速上升到1995年的23.1%,到2018年則達到了31.8%,接近于三分之一。

  三、集成電路模式轉換和工藝進步

  本部分講述關于集成電路產業模式和工藝技術進步。產業經濟的發展,一直伴隨著科技的進步,趨向于產業集中度不斷提升,專業化分工不斷細化。從集成電路投入實際應用至今,伴隨著摩爾定律的延伸,產業的轉移、變遷和商業模式的變換,始終沒有停止。從美國起步,到日本、韓國產業大規模興起;到中國臺灣地區,創新形成了新的產業生態和商業模式,降低了設計公司的門檻,提高了重資產的制造部門的專業化能力;到中國大陸顯著加快了集成電路產業的發展。

  從1993年到2017年全球前十大產品公司的分布變化,以及前十大的營收占比,看全球區域轉移的軌跡。日本從六家下降為1家,市占從32.4%降為3.1%;美國從3家上升為六家,市占從21%上升為32.4%;韓國從1家成為2家,市占從3.8%上升為21%。

  近二十多年來,產業模式由IDM主導,向IDM和Foundry模式相結合轉變。從2000年以來的19年中,按產品計算,有16年fabless+Foundry模式的增長率高于IDM,2017、2018兩年主要是因為存儲價格上漲導致IDM企業增長大幅回升。

  同時制造環節技術的演進中,逐漸從單一追求先進工藝向先進工藝、特色工藝、先進封裝并舉轉變,超越摩爾定律的特色工藝的影響越來越大,應用領域越來越寬,前景越來越廣。

  從PC時代,進入移動互聯時代,伴隨著人工智能、萬物互聯時代的到來,集成電路的應用領域越來越多樣化,更加適合特色工藝技術的發展。隨著摩爾定律極限的逐漸接近,以及先進技術門檻的不斷提高,目前只有臺積電、三星、英特爾等少數企業進入最先進工藝的量產。

  四、新興領域的應用成為關鍵驅動力

  張素心董事長在此部分分享其觀點,新興領域的應用越來越明顯成為未來增長的驅動力。5G通訊將承載4K/8K視頻、AR/VR、物聯網、自動駕駛等應用,有望成為下一代科技浪潮的驅動先鋒。

  而新能源汽車的電子化,未來將成為繼PC和移動通訊之外第三大的集成電路市場,智能汽車已經成為大宗的移動終端,據ICInsights預測將超過集成電路市場10%以上,傳統汽車電子化、智能化、網絡化和新能源汽車是關鍵因素

  人工智能面向應用領域的逐步聚焦,將加速推動集成電路產業創新。人工智能、機器學習、神經網絡,在行業應用的提速,帶來集成電路產業突破的機會。順便提下,華虹集團近期成立了AI FAB共性技術實驗室,開展基于大數據、算法學習和效能提升為目標的研發制造體系優化的研究。

  物聯網的本質是網將用戶端之間的連接,延伸和擴展到了任何物品與物品之間,聯接點成幾何級數的增加,預期終端數量將突破100億,將帶動集成電路規模化發展和特色化應用領域的巨大需求。

  五、中國成為全球產業體系的重要伙伴

  中國連續多年成為全球最大的集成電路市場,中國市場占全球市場的需求比例逐年增加,從2014年開始超過了全球市場的一半;同時,集成電路是中國最大的單一進口商品,從2013年起連續第五年超過2000億美元,是價值最高的進口商品,2018年貿易逆差過眼云煙2000億美元。

  世界排名前20的集成電路企業,有三分之一來自中國的業績貢獻超過50%,三分之二來自中國市場的業績貢獻超過30%。中國對全球大多數集成電路企業來說都是無可替代的最重要的市場。

  同時,中國集成電路企業是全球材料設備企業的重要合作伙伴。中國是全球第二大半導體設備市場,2018年達到118億美元,預測2019年將成為全球第一大市場,同時也是主要設備廠商最重要的市場。

  中國集成電路具有巨大的成長潛力。根據最新的中國集成電路市場和產業趨勢預測,2018年-2023年中國集成電路市場年均復合增長率將達到8%,而中國集成電路產業的年均復合增長率將達到15%,中國產品與中國市場的比例將從2018年的15.3%,到2023年擴大到20.5%

  近十年來,集成電路產業與經濟增長的一致性明顯增加,中國經濟的發展促使中國集成電路產業將在全球集成電路產業中扮演更重要的角色。

  從代工制造來看,中國代工業是全球增長最快的區域,2018年增長41%,增長金額(增長31.18億美元)超過了全球代工業的漲幅(29.15億美元)。

  六、關于華虹集團

  華虹于1996年建設并成功營運了中國大陸第一條8英寸生產線,成為中國大陸集成電路產業發展的重要里程碑。2010年建設了中國大陸第一條全自動12英寸生產線。

  目前華虹集團已經投產了三條8英寸、2條12英寸生產線。正在無錫建設第三條12英寸生產線,預計今年底將投入生產。華虹集團集成電路制造業務分布在上海和江蘇四個基地。

  位于上海康橋的華虹六廠于2016年啟動建設,是華虹集團新二十年發展的起步項目,具有里程碑意義;位于無錫高新區的華虹七廠,是華虹集團在上海市域以外的第一個項目,具有標志性意義。華虹集團上海康橋和江蘇無錫制造基地分別具有各三條12英寸生產線的規劃布局和配套條件,將逐步啟動建設后續項目。

  華虹集團從成立開始,始終注重工藝研發和專利布局,采取了卓有成效的管理體系,尊重和保護知識產權。至2018年底,華虹集團累計專利申請已經超過1.2萬項,授權專利數達6442項。

  在全球營收規模10億美元以上的主流集成電路芯片代工企業中,華虹集團連續兩年增速位居全球第一;也是全球唯一一家連續三年保持兩位數增長的企業集團。2016年增長22%,2017年增長18%,2018年增長15%。


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