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半导体产业下次革命瀑布,谁是黑马?发布日期:2022-09-21

  革命意味着新生。这次谁能当领头羊?

  就半导体产业而言,产业层面的技术密集型和高度排他性限制了知识的溢出效应。后发者很难通过吸收能力完成现有技术的整合和创新。半导体技术包含大量的隐性知识,增加了知识传递的难度,限制了后代人对第一代知识的侵蚀。这三个技术层次的特点决定了半导体产业后发者的明显劣势,后发者很难通过技术创新赶上。

  对后发企业在上述三个方面的劣势进行分析,导致市场环境呈现出供给侧不足、需求侧依赖于“外生”芯片的特点。在这个市场体系下,贸易信息保护进一步削弱了香港半导体产业在全球金融市场的竞争力。自2019年以来,中华人民共和国美国政府多次打击中国企业作为高科技推动者,破坏以全球文化产业周期为基础的中国传统半导体产业链,以期从战略上削弱中国制造业在高科技领域的竞争力。

  然而,在全球半导体产业的历史上,三星和台积电通过创新商业模式,成功地克服了后来者的劣势。中国如何才能摆脱半导体产业?事实上,不仅三星Tsmc取得了突破性的成功,英特尔模式IDM的崛起,无厂房模式AMD和NVIDIA的成功,IP模式的成功,ARM,高通,下一个模式是什么?

  革命能给中国带来什么?

  重要的产业生态革命

  1958年,半导体技术产业诞生于一个美国,IBM公司发展成为中国首个量产晶体管的公司,产业链上下游大多都遵循IBM的研发工作节奏,后续研究发明可以影响整个行业的革命性芯片与商业模式应用,例如英特尔4004、英特尔8088、IBM个人信息计算机等。自此,美国政府独家掌握经济全球最先进的半导体生产工艺及知识进行产权多年。

  第一次工业和生态革命发生在上世纪70年代,当时美国出于经济和政治原因向日本提供半导体产业技术和设备。在1980年前后的一段时间里,日本半导体产业跃居世界之巅。

  1955年,日本索尼公司通过生产部特别外汇指数购买专利,开始设计世界上第一个晶体管收音机,日本正式进入全球半导体产业。因此,从一个偶然的发现在美国,晶体管成为一个新兴的工业在日本。

  便携式晶体管收音机迅速获得了市场的积极反馈,也带动了日本晶体管产业链的大发展。东芝、NEC等公司纷纷加入晶体管行业,奠定了半导体产业链的基础。1959年,日本的晶体管销量达到世界第一,产量与美国持平。

  60年代末,日本人民政府可以大力发展限制以及美国IC产业不断涌入中国日本经济市场。因为在1967年,夏普公司进行开发出首台使用晶体管的台式机。此后家用台式机的风口快速被打开,众多企业原本致力于军用订单的美国IC产业资本涌入民用,一时间导致自己原本根植于民用的日本半导体技术产业举步维艰。

  面对美国气势汹汹的“半导体大兵“,日本产业面临必须快速挖掘新民用市场的任务,以产品优势抵消美国的技术优势。这时,卡西欧敏锐发觉到,基于LSI的台式机对于家庭用户来说并没有什么价值,但更简单便宜的计算器,却可能给生活带来巨大改变。于是卡西欧与日立合作,在1972年推出了全球首款电子计算器,随即一炮打响。与美国企业判断未来家庭需要昂贵的LSI计算机不同,日本企业观察到日本家庭主妇每天需要大量计算家庭收支。而简单好用的计算器才是真正的刚需。凭借主妇们撑起的这场计算器风暴,日本IC产业迎来了市场上的巨大胜利,而这也为日本半导体的黄金十年,埋下了最后一根引线。

  但在日本半导体进入快车道后,真正充斥美国和日本的是大规模的专利纠纷,以及非常明确的贸易保护政策。这在日本半导体崛起的阶段,最具代表性的是集成电路行业的纷争。第二次工业生态革命悄然而至。

  第二次工业生态革命发生在上世纪90年代。为了遏制日本的发展,夺回半导体行业的话语权,美国开始向韩国和台湾省提供半导体技术支持。2010年后,为了降低设备成本和劳动力成本,许多半导体企业选择在中国大陆建厂。

  韩国半导体技术产业发端于1965-1974年,最早可以作为美日半导体厂商进行投资企业为主的组装基地建设开始发展起步。利用韩国廉价劳动力的来料加工管理模式。产品主要为数据存储系统芯片、二极管三极管。

  20世纪70年代,由于韩国电子企业严重缺乏独立技术,政府制定了一项政策议程,强调获得半导体技术能力的重要性。韩国一直在从美国和日本获得半导体工业的技术。

  上世纪80年代,随着政府的介入,半导体产业繁荣起来。选择DRAM作为开发重点。三星、现代、LG参与基于DRAM的大规模芯片生产。1986年进入记忆自主研发阶段。

  1999年后,三星成为韩国第一大集团,韩国DRAM市场份额超过日本。韩国政府继续大力投资,为行业的超越做出了贡献。20世纪80年代末,韩国政府推出了扶持半导体产业的十年计划,并以每年25%的速度持续投入半导体发展。1994年,三家韩国公司跻身世界十大投资公司之列:三星电子设备投资15.44亿美元,位居世界第二,仅次于英特尔。

  与此同时我们中国台湾的代工模式进行工厂企业开始崛起。

  两次工业革命,美国经济仍在当今的全球半导体材料产业中具有重要主导地位作用。过去10年,美国半导体公司行业在研发管理方面的投资资产总额为3120亿美元,且美国半导体大公司研发占收入比常年维持在17%~20%,高于世界其他不同地区的7%~14%。同时也是美国人民政府在基础教育研究社会层面做了分析大量资金投资。半导体的发展学生不是一朝一夕,革命的发生也不以一个国家见长而是以学习能力,以技术。美国之间没有错失每一个让自己对于国家半导体成长的机会,比如压制日本,比如扶持韩国,再比如今天颁发芯片法案,当然也包括法律制裁中国传统企业。

  那么,中国应该抓住什么样的机会呢?革命从哪里开始?应该从模式开始。

  可以看出,全球半导体产业的业务分工模式的演变,基本上与产业生态革命的时间相吻合,因为革命就是一次产业变革,每一次变革都会有新的模式和新模式下的龙头企业。2010年后,通信技术进入流量剧增的移动互联网时代,中国的芯片产业也开始逐渐从台湾省向大陆转移。

  现在的国际经济形势发展并不十分明朗,中国传统半导体逆水行舟,摩尔质量定律濒临极限,第三代第四代半导体复合材料跃跃欲试,阴云密布,大雨能是什么?

  新的模式?

  2019年10月,《经济学人》称,开源将成为处理器芯片发展的新趋势。RISC-V架构的目标是创建一个开源的标准X86和ARM的替代品。

  在新科技范式和全球市场的背景下,提升芯片处理能力的最佳方案是“云计算”背景下的“开源芯片”,即从“通用计算”到“异构计算”,人工智能芯片是一种典型的“异构计算”芯片,阿里巴巴、华为和百度等公司都预先定位了云计算和人工智能芯片。

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