回看近兩年中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),不乏好消息,也有“中興事件”、“華為事件”等讓人揪心,起起落落,促使國內(nèi)開始對集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了新的思考,國家政府也從各個(gè)方面對集成電路企業(yè)給予扶持。但無論如何,我們都不能避開研發(fā)費(fèi)用這個(gè)詞。
芯片制造是典型的資本密集型行業(yè),作為具有高技術(shù)含量的重資產(chǎn)業(yè)務(wù),其需要投入的資金量巨大。很多時(shí)候,研發(fā)費(fèi)用投入多少往往就能看出一家公司追逐先進(jìn)技術(shù)的決心有多大。
此前,清華大學(xué)微納電子學(xué)系主任魏少軍曾在演講中指出,中國是一個(gè)芯片進(jìn)口大國,使用的芯片70%要靠進(jìn)口,尤其是各類型CPU、存儲器等高端芯片。而中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相對落后的原因在于研發(fā)上的投入強(qiáng)度、投入規(guī)模還不夠。只有加大研發(fā)投入,推動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)一步提升,才有可能打破現(xiàn)在的怪圈。
為此,半導(dǎo)體行業(yè)觀察將從國內(nèi)頂尖半導(dǎo)體公司營收與研發(fā)費(fèi)用著手,以期了解國內(nèi)與國外領(lǐng)先者的差距。
晶圓代工廠篇
在晶圓代工領(lǐng)域,臺積電是絕對的王者。有報(bào)道指出,臺積電為保持先進(jìn)制程,近十年來研發(fā)投入強(qiáng)度不斷攀升,近10年研發(fā)營收比平均為 7%,高于多數(shù)可比公司。并且在近十年來,臺積電毛利率一直維持在50%左右。
2018年,臺積電宣布投資200億美元推進(jìn)3nm工藝。要知道,2018年有近半數(shù)國家的GDP不足200億美元,2019年,臺積電研發(fā)費(fèi)用已高達(dá)127億美元。
看向國內(nèi)大陸地區(qū),中芯國際與華虹半導(dǎo)體依舊是我國本土晶圓代工市場的“雙葩”。
根據(jù)財(cái)報(bào)顯示,中芯國際2019年的收入為31.16億美元,研發(fā)投入再創(chuàng)新高,研發(fā)支出由2018年的6.634億美元增加2019年的6.874億美元,占銷售收入比例約22%,2018年該數(shù)據(jù)為17%。在2017年是5.094億元,2016年是3.18億美元,呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。
華虹半導(dǎo)體2019年沒有明確透露其研發(fā)費(fèi)用,不過在其年報(bào)中有標(biāo)出,2019年管理費(fèi)用為1.698億美元,該“管理費(fèi)用”主要由于無錫工廠的人工費(fèi)用、研發(fā)工程片及折舊費(fèi)用增加所致。可知與2018年相比仍然有提升。
在可知數(shù)據(jù)中,2018年,華虹的研發(fā)支出為4500萬美元,約占銷售額的5%。而在2016年,華虹的研發(fā)成本為4133.6萬美元,占集團(tuán)銷售額的5.73%,2015年則為4751.2萬美元。
對比臺灣,中國大陸晶圓代工條件正逐步完善但差距尚存。但從整體上來看,市場占比依舊較小。
拿大陸龍頭中芯國際與臺積電相比。中芯國際雖然在研發(fā)占比上遠(yuǎn)超臺積電,但這很大程度上是由于其每年?duì)I收較低。中芯國際的最新制程14nm在19Q4 實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),而臺積電在 20Q2 5nm 制程便有望開始貢獻(xiàn)營收,約領(lǐng)先中芯國際接近 3 代制程工藝節(jié)點(diǎn)。
近期,有報(bào)道指出中芯國際擬進(jìn)軍科創(chuàng)板,中芯國際正處于追趕國際晶圓代工先進(jìn)技術(shù)水平階段,資本支出巨大,若成功上市,將進(jìn)一步加大其融資力度,亦利于中芯國際進(jìn)一步加大技術(shù)研發(fā)投入。
有業(yè)內(nèi)人士指出,中芯國際若成功在科創(chuàng)板上市,其購買國產(chǎn)設(shè)備、材料等將更為便利,這對于國內(nèi)設(shè)備廠商而言將是個(gè)利好消息。對于整個(gè)國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言,此舉亦具有重大意義。
芯片設(shè)計(jì)篇
根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2019年我國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售額首次突破3000億元大關(guān),并已經(jīng)超過芯片制造及封裝測試業(yè),在全球集成電路市場的份額第一次超過10%。
芯思想研究院數(shù)據(jù)顯示,2019年全球半導(dǎo)體公司研發(fā)支出有20家超過10億美元,合計(jì)達(dá)到563億美元。在這其中,有三家中國半導(dǎo)體公司入榜前十位。分別是臺積電、華為海思、聯(lián)發(fā)科。三家公司研發(fā)投入合計(jì)約75億美元,較2018年增長21%。
2019年研發(fā)支出前十大半導(dǎo)體公司合計(jì)428億美元。英特爾居榜首,其研發(fā)支出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他所有半導(dǎo)體公司,達(dá)到134億美元,略低于去年的135億美元;研發(fā)占公司營收比重18.57%,略低于去年的19.72%;英特爾的研發(fā)支出占前十大半導(dǎo)體公司研發(fā)支出總和的32%,略低于去年的34%。
這主要因?yàn)橛⑻貭栕鳛槟柖傻膱?jiān)定追隨者,一直在推進(jìn)制程工藝的前進(jìn),往10nm之后,他們要繼續(xù)走下去,就必須提高其研發(fā)投入。英特爾公司研發(fā)和銷售比例一直穩(wěn)定在20%左右。
再看高通、博通、聯(lián)發(fā)科、和英偉達(dá)這四家無晶圓設(shè)計(jì)廠,這四家廠商2019年的研發(fā)投入最低都有20.64億美元,研發(fā)投入占營收比例都在20%左右。至于IDM,除英特爾之外,其余幾家都在10%左右。
看國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)表現(xiàn),我國在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域與國際巨頭相比,一直存在較大差距,不過華為顯然不在其中。近年來,華為海思進(jìn)步非常迅速,尤其是麒麟系列芯片已經(jīng)可以走上國際舞臺與高通競爭,近期更是有報(bào)道指出,華為海思芯片部門首次超過美國半導(dǎo)體巨頭高通,成為中國最大的手機(jī)芯片供應(yīng)商。而華為也在2019年正式成為全球半導(dǎo)體研發(fā)前十企業(yè)之一。
目前為止,華為并沒有上市的打算,因此公司也沒有對外公布過海思的研發(fā)支出。不過,此前有報(bào)道指出,在最近10年間,華為研發(fā)投入是4000億,有內(nèi)部人士稱,芯片研發(fā)項(xiàng)大約占到40%,即芯片研發(fā)的投入可能在1600億左右,每年平均180億左右,這個(gè)數(shù)值并不低,已經(jīng)是國際一線芯片廠商的投入了。注重研發(fā)投入,驅(qū)動(dòng)華為收入與利潤的增長,華為能獲得如今的成績也就不足為奇了。
刨去華為,我們再看其他本土芯片設(shè)計(jì)企業(yè),半導(dǎo)體行業(yè)觀察挑選了幾家國產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)上市企業(yè),根據(jù)他們的年報(bào)制作關(guān)于研發(fā)支出的表格,如下:
不難發(fā)現(xiàn),華為是國產(chǎn)芯片業(yè)中的特殊存在,如上圖所示,這幾家中國上市無晶圓廠2019年的研發(fā)投入營收占比都不低,但是看金額的話,最多的一家是匯頂科技,為10.8億元。而這幾家上市公司的研發(fā)投入總和,堪堪比得上在末尾的聯(lián)發(fā)科一家研發(fā)投入,連英特爾的零頭都不到,可見國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)和國際巨頭的差距。
封裝測試篇
在我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中,封裝測試業(yè)是唯一能夠與國際企業(yè)全面競爭的產(chǎn)業(yè),長電科技、通富微電、華天科技等三大封測廠合計(jì)全球市占率超過 20%,具備全球競爭力。
根據(jù)財(cái)報(bào)顯示,長電科技 2019 年?duì)I收 235.26 億元,研發(fā)投入 9.69 億元,占營收的 4.12%。
如上榜單所示,長電科技23.11億元研發(fā)投入全部費(fèi)用化,相當(dāng)于每年近8億元。而公司過去三年的扣非凈利潤分別為-2.06億元、-2.63億元、-13.09億元,也就是說三年連續(xù)虧損,拿出如此成績單也不打研發(fā)投入的主意,實(shí)打?qū)崒⒀邪l(fā)放在首位。
通富微電2019年實(shí)現(xiàn)營收82.7億元,同比增長14.5%。2019年研發(fā)費(fèi)用沒有具體透露,但通富微電在財(cái)報(bào)中披露,2019年研發(fā)費(fèi)用同比增長20%以上。已知其2018年研發(fā)投入5.85億,因此可以估計(jì)2019通富微電研發(fā)投入大約為7億左右。
華天科技2019年實(shí)現(xiàn)營收81億元,同比增長13.8%。研發(fā)費(fèi)用為4.02億,占營收的5%左右。
在封測領(lǐng)域,日月光與Amkor常年占據(jù)第一、第二名。研究這二者,發(fā)現(xiàn)日月光科技在2018年研發(fā)費(fèi)用為34.6億,約占營收4.0%,封測二哥Amkor在2018年研發(fā)費(fèi)用為11.1 億,同樣占營收4.0%。不難發(fā)現(xiàn),國內(nèi)大陸企業(yè)長電科技已經(jīng)在迅速拉近距離。
并且與 CPU、存儲器、晶圓代工等多數(shù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高度壟斷不同,封測領(lǐng)域市占率最高的日月光份額為 22.0%,而位于第三的長電科技為 16.78%。華泰證券稱,中國大陸 IC 封測企業(yè)未來有望將重心從通過海外并購取得高端封裝技術(shù)及市占率,轉(zhuǎn)而聚焦在開發(fā)扇出型及 SiP(系統(tǒng)級)等先進(jìn)封裝技術(shù),并積極通過客戶認(rèn)證來向市場顯示自身技術(shù),提高市場競爭力。
半導(dǎo)體設(shè)備篇
2019年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場約576億美金,大陸地區(qū)約130億美金,占比約22.4%,僅次于臺灣的27%,高于韓國的18%。2019年泛半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)率約16%,IC設(shè)備國產(chǎn)化率約5%。
半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率較低,產(chǎn)品供應(yīng)主要被應(yīng)用材料、泛林、東電、ASML和科天等廠商占有。他們能獲得這樣的地位,與他們一直以來堅(jiān)持的高投入研發(fā)有關(guān)。
首先看泛林半導(dǎo)體,據(jù)西南證券的統(tǒng)計(jì)顯示,2019年,泛林半導(dǎo)體獲得營業(yè)收入 95.49 億美元(659.0 億元),研發(fā)費(fèi)用投入 81.32 億元,占收入比重為 12.34%。自2004 年以來,泛林半導(dǎo)體研發(fā)投入平均占比為 14.8%。
然后是AMAT(應(yīng)用材料),據(jù)西南證券的統(tǒng)計(jì)顯示,AMAT過去幾年一直保持比較高的研發(fā)投入,2019 年,AMAT營業(yè)收入 134.7 億美元(1006.6 億元),研發(fā)費(fèi)用投入達(dá) 141.5 億元,占營收比例為 14.2%,歷史上AMAT研發(fā)費(fèi)用始終保持在 10%以上的高投入。
TEL 為全球第三大半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商。2019 年,TEL 營收 115.6 億美元(778.0 億元), 同比+13.05%,利潤為 22.4 億美元(151.1 億元),同比+21.5%。是全球第三大半導(dǎo)體設(shè)備 供應(yīng)商。2019 年公司研發(fā)費(fèi)用投入 69.0 億元,營收占比為 8.9%,2009-19 近十年研發(fā)費(fèi)用投入平均占比為 11.6%。
作為對比,我們看一下國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭中微半導(dǎo)體的表現(xiàn)。2019 年,中微半導(dǎo)體研發(fā)投入4.2 億元,營收占比為 21.8%。16-18 年,公司累計(jì)研發(fā)投入 10.4 億元,約占三年累計(jì)營業(yè)收入的 34.2%。在16-19 年四年研發(fā)投入占累計(jì)營收比重為 28.3%。高水平研發(fā)投入幫助公司不斷實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)創(chuàng)新,保持收入和利潤的高速增長。
通過對比三家刻蝕設(shè)備國際龍頭與中微半導(dǎo)體的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)中微半導(dǎo)體作為新興的設(shè)備公司,與國際巨頭的差距主要體現(xiàn)在規(guī)模上。公司研發(fā)費(fèi)用投入占比為 21.8%,高于競爭對手,雖然規(guī)模有一定差距,但仍有非常大的成長空間。
半導(dǎo)體材料篇
半導(dǎo)體材料作為半導(dǎo)體行業(yè)的最下游,對于半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展有著牽一發(fā)而動(dòng)全身的影響。從之前發(fā)生的“日韓半導(dǎo)體材料出口限制事件“,便可窺探一二。
半導(dǎo)體材料市場處于寡頭壟斷局面,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模非常小。相比同為產(chǎn)業(yè)鏈上游的半導(dǎo)體設(shè)備市場,半導(dǎo)體材料市場更細(xì)分,單一產(chǎn)品的市場空間很小,所以少有純粹的半導(dǎo)體材料公司。
半導(dǎo)體材料往往只是某些大型材料廠商的一小塊業(yè)務(wù),例如陶氏化學(xué)公司(TheDOWChemicalCompany),杜邦,三菱化學(xué),住友化學(xué)等公司,半導(dǎo)體材料業(yè)務(wù)只是其電子材料事業(yè)部下面的一個(gè)分支。
盡管如此,由于半導(dǎo)體工藝對材料的嚴(yán)格要求,就單一半導(dǎo)體化學(xué)品而言,僅有少數(shù)幾家供應(yīng)商可以提供產(chǎn)品。以半導(dǎo)體硅片市場為例,全球半導(dǎo)體硅片市場集中度較高,產(chǎn)品主要集中在日本、韓國、德國和中國臺灣等發(fā)達(dá)國家和地區(qū),中國大陸廠商的生產(chǎn)規(guī)模普遍偏小。
最新數(shù)據(jù)顯示,前五大硅片供應(yīng)商分別為日本信越化學(xué)株式會社、株式會社SUMCO、德國SiltronicAG、臺灣環(huán)球晶圓股份有限公司和韓國SKSiltronInc,他們產(chǎn)值合計(jì)占據(jù)超過93%的市場份額。
在中國大陸,僅有上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、中環(huán)股份、金瑞泓等少數(shù)幾家企業(yè)具備8英寸半導(dǎo)體硅片的生產(chǎn)能力,而12英寸半導(dǎo)體硅片主要依靠進(jìn)口,自主率非常低。除硅片市場具有寡頭壟斷特征外,其他原材料市場亦是如此。
日本信越是全球最大的半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商。自21世紀(jì)以來,信越的研發(fā)費(fèi)用占比始終維持在 3%左右,研發(fā)力量從未松懈。2019~2020財(cái)年上半年(4-9月),信越化學(xué)實(shí)現(xiàn)銷售收入約73億美元,凈利潤15.4億美元。
看向國內(nèi),在最新統(tǒng)計(jì)中,中環(huán)股份是國內(nèi)本土半導(dǎo)體材料廠中營收最高的廠商 ,中環(huán)股份對研發(fā)高度重視。2012年以來,其研發(fā)支出不斷增加,分別為0.90億元、1.73億元、1.79億元、3.79億元、3.91億元、4.99億元、7.75億元,連續(xù)6年增長。2019年,其研發(fā)費(fèi)用高達(dá)17.8億元,較同期增加114.08%。
當(dāng)然也有2019年剛在科創(chuàng)板上市的安集科技,其主營化學(xué)機(jī)械拋光液和光刻膠去除劑。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,安集科技2016至2018年的研發(fā)費(fèi)用分別為4288 萬元、5060 萬元以及5363 萬元,占營業(yè)收入比重均超過20%,呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢,2019年年報(bào)指出,安集科技實(shí)現(xiàn)營收2.85億元,其研發(fā)投入占營業(yè)收入的20.16%,即5745萬元左右。
而美國陶氏化學(xué)公司在2010年就已經(jīng)投入16.6億美元的用于化工研發(fā)(占銷售收入的3%),陶氏平均每年在研發(fā)上投入15億美元。與之相比,安集科技連零頭都夠不上。
半導(dǎo)體材料領(lǐng)域具有難以跨越的技術(shù)壁壘,護(hù)城河高,國內(nèi)半導(dǎo)體材料廠商想要趕上非常困難,但我們也看見如中環(huán)股份、安集科技這樣的國產(chǎn)企業(yè)不斷加大研發(fā)投入,縮近與巨頭之間的距離。
說在最后
分析這些企業(yè),我們不難發(fā)現(xiàn),對于集成電路產(chǎn)業(yè)而言,保證研發(fā)投入是企業(yè)能夠入場的前提。但是,正如英特爾每年花費(fèi)超過800億人民幣、臺積電每年花費(fèi)超過140億人民幣研發(fā)費(fèi)用去維持他們的先進(jìn)性一樣,想要成為頭部廠商,必須要砸錢。當(dāng)然,研發(fā)費(fèi)用只是一部分,人才,技術(shù)等都缺一不可。
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察