程華秋子
據(jù)新財(cái)富統(tǒng)計(jì),截至2022年11月,國(guó)內(nèi)已涌現(xiàn)出50家半導(dǎo)體獨(dú)角獸,產(chǎn)業(yè)鏈上中下游分別貢獻(xiàn)9、33、8家,總估值高達(dá)8584億元。睿力集成、紫光展銳、中芯集成分列前三,估值分別高達(dá)800億、600億、500億元。
50家獨(dú)角獸中,芯片設(shè)計(jì)公司共25家,占據(jù)半壁江山。其中,GPU、車(chē)規(guī)MCU等領(lǐng)域分別誕生了8家、5家獨(dú)角獸,成為最熱賽道。但在CPU、GPU、基帶芯片等核心領(lǐng)域,中美依然存在較大差距。
由于本土晶圓制造產(chǎn)能擴(kuò)張,上游的材料、設(shè)備及EDA軟件端成為增長(zhǎng)最為確定性的賽道,涌現(xiàn)出了大批獨(dú)角獸,它們的市場(chǎng)滲透率雖然很低,但新勢(shì)力已全面鋪開(kāi),如挺進(jìn)12英寸硅片生產(chǎn)、探索第三代半導(dǎo)體材料的研發(fā)等。制造封測(cè)領(lǐng)域則既涌現(xiàn)了晶合集成等代工獨(dú)角獸,也出現(xiàn)了封測(cè)新秀。
不利的外圍環(huán)境中,長(zhǎng)江存儲(chǔ)已讓人切實(shí)感受到國(guó)產(chǎn)替代如若成功將爆發(fā)的行業(yè)空間。但眼下,中國(guó)芯片獨(dú)角獸仍需潛心解決高估值下的產(chǎn)業(yè)突破和盈利困境,并應(yīng)對(duì)好正在到來(lái)的并購(gòu)浪潮。
芯片是中國(guó)第一大進(jìn)口商品,2021年中國(guó)進(jìn)口芯片規(guī)模超過(guò)6000億片,進(jìn)口額近4400億美元,比石油的兩倍還多。2025年,中國(guó)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)70%的芯片自給率,而目前還不到30%。
廣袤的市場(chǎng)替代空間,疊加貿(mào)易沖突帶來(lái)的進(jìn)口限制,2019年后,中國(guó)芯片被“卡脖子”成為亟待解決的難題之一,這推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)猛然加速。
經(jīng)過(guò)3年的爆發(fā)式成長(zhǎng),二級(jí)市場(chǎng)涌現(xiàn)了大批明星芯片公司,一級(jí)市場(chǎng)也孵化出一批新生力量。據(jù)新財(cái)富最新統(tǒng)計(jì),目前國(guó)內(nèi)已有50家半導(dǎo)體獨(dú)角獸脫穎而出(表1)。
當(dāng)下,受地緣政治、疫情、下游需求波動(dòng)等各種因素的影響,半導(dǎo)體市場(chǎng)暗流涌動(dòng)。這些半導(dǎo)體獨(dú)角獸的估值、技術(shù)突破、市場(chǎng)地位又如何呢?
新財(cái)富的統(tǒng)計(jì)顯示,50家半導(dǎo)體獨(dú)角獸中,一線城市貢獻(xiàn)了31家,占據(jù)62%。其中,上海有14家,幾乎占到了1/3,北京有9家,深圳有6家,廣州有2家。二線城市中,比較突出的是杭州和合肥,杭州擁有4家半導(dǎo)體獨(dú)角獸,而合肥的4家獨(dú)角獸中包含兩大龍頭?睿力集成和晶合集成,估值分別達(dá)到800億元和380億元,分列第一和第四位。珠海也孵化了2家獨(dú)角獸,潛力突顯。
50家半導(dǎo)體獨(dú)角獸的總估值達(dá)到8584億元,其中,500億元及以上的有3家,分別是睿力集成和紫光展銳、中芯集成。估值集中在100億-400億元的獨(dú)角獸多達(dá)35家,是中堅(jiān)力量。
從創(chuàng)業(yè)背景看,這些獨(dú)角獸大致可以分為三類(lèi)。
一類(lèi)已深耕行業(yè)10多年,比如張晉芳創(chuàng)立的集創(chuàng)北方、敖海創(chuàng)立的芯動(dòng)科技等。2019年之后,本土公司有了更多市場(chǎng)機(jī)會(huì),它們也獲得了更大的發(fā)展,目前沖擊科創(chuàng)板IPO的半導(dǎo)體獨(dú)角獸大多是這類(lèi)公司。
另一類(lèi)在2019年后的半導(dǎo)體創(chuàng)業(yè)熱潮中入局。其創(chuàng)始人大多有半導(dǎo)體大廠的產(chǎn)業(yè)背景,比如,摩爾線程創(chuàng)始人張建中,來(lái)自顯卡巨頭英偉達(dá)(NVDA.NSDQ);瀚博半導(dǎo)體創(chuàng)始人錢(qián)軍,曾任超威半導(dǎo)體(AMD.NSDQ)高管;榮芯半導(dǎo)體創(chuàng)始人陳軍,早年就職于中芯國(guó)際(688981)的研發(fā)部門(mén),之后曾任職美國(guó)AOS萬(wàn)代半導(dǎo)體、存儲(chǔ)大廠SanDisk等。這批“后發(fā)”的創(chuàng)業(yè)者,不僅面臨海外巨頭的競(jìng)爭(zhēng),也面臨著第一批創(chuàng)業(yè)者的“內(nèi)卷”壓力。
第三類(lèi)則孵化自大型企業(yè),典型代表為華為海思、百度系的昆侖芯科技、比亞迪半導(dǎo)體、歌爾微電子。它們多是母公司基于業(yè)務(wù)協(xié)同而設(shè)立,如海思業(yè)務(wù)主要涉及手機(jī)芯片,比亞迪半導(dǎo)體主攻車(chē)規(guī)級(jí)芯片。目前,歌爾微電子正在沖刺IPO,比亞迪半導(dǎo)體則于2022年11月終止了IPO。
值得一提的是,在芯片獨(dú)角獸的孵化中,地方國(guó)資、社會(huì)資本、國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(簡(jiǎn)稱(chēng)“大基金”)三者合力的趨勢(shì)明顯。作為攻關(guān)“卡脖子”技術(shù)的關(guān)鍵領(lǐng)域,芯片企業(yè)近年成為各地政府的座上賓,在資本市場(chǎng)亦備受推崇。
長(zhǎng)江存儲(chǔ)、睿力集成、紫光展銳、粵芯半導(dǎo)體、芯動(dòng)科技,分別是產(chǎn)業(yè)資本與武漢、合肥、上海、廣州、珠海地方國(guó)資共同搭建的項(xiàng)目。其中,長(zhǎng)江存儲(chǔ)、紫光展銳的背后都是紫光集團(tuán)。而有地方國(guó)資加持的獨(dú)角獸往往發(fā)展更穩(wěn)健、估值更高,并出現(xiàn)了一批細(xì)分市場(chǎng)龍頭,如睿力集成、紫光展銳、芯動(dòng)科技估值分別達(dá)到800億、650億、300億元。
大基金的成立也明顯提振了這一行業(yè)的創(chuàng)業(yè)生態(tài),國(guó)內(nèi)獨(dú)角獸中,睿力集成、天科合達(dá)、富芯半導(dǎo)體等都獲得了大基金注資。從創(chuàng)辦時(shí)間的維度看,在大基金2014年成立之前創(chuàng)辦的獨(dú)角獸有19家,而2015年后則達(dá)到31家,僅2017年成立的獨(dú)角獸便高達(dá)10家。
50家獨(dú)角獸分布在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié),從上游的設(shè)備、材料,中游的IC(集成電路)設(shè)計(jì),到下游的晶圓制造、封測(cè),但多半集中在中游環(huán)節(jié)(圖1)。
從發(fā)展路徑看,中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)總體延續(xù)了用市場(chǎng)換技術(shù)的思路。由于設(shè)計(jì)端離市場(chǎng)最近,因此率先爆發(fā)創(chuàng)業(yè)潮。50家獨(dú)角獸中,中游的芯片設(shè)計(jì)公司共25家,超過(guò)一半容量。
處于下游的制造則是另一大風(fēng)口,這一環(huán)節(jié)產(chǎn)生了4家晶圓制造獨(dú)角獸?中芯集成、晶合集成、粵芯半導(dǎo)體、榮芯半導(dǎo)體。
值得一提的,此次還涌現(xiàn)了6家IDM(垂直整合制造)模式的芯片獨(dú)角獸,分別是燕東微(IDM及Foundry模式)、富芯半導(dǎo)體(模擬芯片IDM)、杰華特(模擬芯片IDM)、芯邁半導(dǎo)體(模擬芯片IDM)、睿力集成(長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)母公司)、積塔半導(dǎo)體(車(chē)規(guī)芯片及IDM)。
我們且從產(chǎn)業(yè)鏈的不同環(huán)節(jié),透視國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體獨(dú)角獸的地位。
處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游的材料及設(shè)備行業(yè),市場(chǎng)盤(pán)子相對(duì)穩(wěn)定,近年,在內(nèi)地晶圓制造需求爆發(fā)、產(chǎn)能大擴(kuò)張的前提下,相關(guān)國(guó)內(nèi)公司的業(yè)績(jī)?cè)鏊俸图夹g(shù)突破均較為亮眼。而依托于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的EDA環(huán)節(jié),順著國(guó)產(chǎn)化風(fēng)潮,也開(kāi)始進(jìn)入良性發(fā)展軌道,國(guó)產(chǎn)滲透率可望逐步提升。
材料:新勢(shì)力挺進(jìn)12英寸硅片
半導(dǎo)體材料屬于電子級(jí)材料,其工藝制備對(duì)材料的精度、純度等都有更為嚴(yán)格的要求。芯片能否成功流片,材料的選取及合理使用尤為關(guān)鍵。
半導(dǎo)體材料主要包含硅片、電子氣體、光掩模、光刻膠配套化學(xué)品、拋光材料、光刻膠、濕法化學(xué)品與濺射靶材等。據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)統(tǒng)計(jì),2020年全球晶圓制造材料市場(chǎng)總額達(dá)349億美元,其中,硅片和硅基材料的銷(xiāo)售額約為128億美元,占比達(dá)到36.64%。在摩爾定律影響下,硅片正不斷向大尺寸方向發(fā)展,12英寸和8英寸的大硅片合計(jì)占比接近90%。
但中國(guó)內(nèi)地企業(yè)主要生產(chǎn)6英寸及以下的硅片,僅有滬硅產(chǎn)業(yè)(688126)、TCL中環(huán)(002129)、有研硅(688432)等少數(shù)幾家具有8英寸硅片產(chǎn)能,12英寸大硅片高度依賴(lài)進(jìn)口。目前,這批頭部上市企業(yè)均在大尺寸硅晶圓市場(chǎng)加緊布局?jǐn)U產(chǎn)。
而大硅片的潛在生力軍也正在崛起,中欣晶圓、奕斯偉、鑫芯半導(dǎo)體3家獨(dú)角獸便是如此。其中,中欣晶圓正在沖刺科創(chuàng)板。
中欣晶圓以銷(xiāo)售小直徑硅片起家,2016年開(kāi)始從事8英寸硅片制造并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),其2021年這部分營(yíng)收占比提高至26%。2019年12月,中欣晶圓12英寸拋光片下線,2022年上半年,該部分營(yíng)收比重已快速提升至30.91%。2020-2021年,中欣晶圓營(yíng)收分別為4.25億元、8.23億元,同比增速?gòu)?.98%躍升至93.66%,但尚未實(shí)現(xiàn)盈利。
成立于2019年的奕斯偉也是大硅片新勢(shì)力,其目前擁有一座50萬(wàn)片/月產(chǎn)能的12英寸硅片工廠,并于2020年7月投產(chǎn),為多家海內(nèi)外晶圓廠提供拋光片和外延片。此外,其于2022年6月開(kāi)工擴(kuò)產(chǎn)西安項(xiàng)目。值得一提的是,奕斯偉董事長(zhǎng)王東升為京東方創(chuàng)始人,被譽(yù)為“中國(guó)半導(dǎo)體顯示產(chǎn)業(yè)之父”。2019年6月,王東升卸任京東方董事長(zhǎng),加盟奕斯偉出任董事長(zhǎng)。
鑫芯半導(dǎo)體成立于2017年,致力于12英寸大硅片研發(fā)與制造業(yè)務(wù),其規(guī)劃產(chǎn)能為60萬(wàn)片/月,一期10萬(wàn)片/月產(chǎn)能已于2020年10月投產(chǎn),2021年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收8400萬(wàn)元。2022年7月,TCL科技(000100)以17.9億元認(rèn)購(gòu)鑫芯半導(dǎo)體23.08%股權(quán),成為其第二大股東。
按照代際劃分,半導(dǎo)體材料已經(jīng)迭代到第三代。
第二代半導(dǎo)體材料主要是以砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InSb)為代表的化合物材料,廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通訊、移動(dòng)通訊、光通信和GPS導(dǎo)航等領(lǐng)域。第三代材料主要以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)為代表的寬禁帶材料,主要應(yīng)用于半導(dǎo)體照明、電力電子器件、激光器和探測(cè)器等。獨(dú)角獸中,北京通美和天科合達(dá)分別是第二代和第三代半導(dǎo)體材料廠商。
北京通美成立于1998年,其生產(chǎn)的磷化銦襯底、砷化鎵襯底、鍺襯底產(chǎn)品可用于生產(chǎn)射頻器件、光模塊、LED、太空太陽(yáng)能電池等。2022年第一季度,其營(yíng)業(yè)收入為2.53億元,同比增長(zhǎng)三成;凈利潤(rùn)為2037萬(wàn)元,同比增長(zhǎng)近五成。
天科合達(dá)成立于2006年,為碳化硅晶片供應(yīng)商,技術(shù)依托于中科院物理所,目前估值接近67億元。相比于傳統(tǒng)的硅基材料,碳化硅更適應(yīng)高溫、高壓、高頻率和大功率環(huán)境。以電動(dòng)汽車(chē)為例,采用碳化硅芯片,將使電驅(qū)裝置的體積縮小為1/5,行駛損耗降低60%以上,相同電池容量下里程數(shù)顯著提高。碳化硅材料還是5G芯片最理想的襯底,堪稱(chēng)5G基站的心臟。
天科合達(dá)在導(dǎo)電型碳化硅晶片方面占據(jù)了國(guó)內(nèi)90%以上的市場(chǎng),除了獲得大基金、深創(chuàng)投、哈勃投資、中科創(chuàng)星、中金資本等PE的投資,還獲得了寧德時(shí)代(300750)、比亞迪(0025942020年10)等新能源車(chē)企的戰(zhàn)略投資。月,天科合達(dá)主動(dòng)撤回科創(chuàng)板發(fā)行申請(qǐng)文件,終止IPO。
設(shè)備:產(chǎn)能擴(kuò)張,進(jìn)入黃金發(fā)展期
中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng),隨著下游晶圓廠擴(kuò)產(chǎn),國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商迎來(lái)了發(fā)展黃金期。
集成電路制造設(shè)備通??煞譃榍暗拦に囋O(shè)備(芯片制造)和后道工藝設(shè)備(芯片封裝測(cè)試)兩大類(lèi)。其中,前者主要包括六大工藝步驟,分別為:熱處理、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、機(jī)械拋光,所對(duì)應(yīng)的設(shè)備主要包括快速熱處理(RTP)/氧化/擴(kuò)散設(shè)備、光刻設(shè)備、刻蝕/去膠設(shè)備、離子注入設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、機(jī)械拋光設(shè)備等。后道封裝測(cè)試工序和相應(yīng)設(shè)備包括減薄、劃片、測(cè)試、分選等。
其中,刻蝕/去膠、薄膜沉積、光刻為半導(dǎo)體制造的三大核心工藝,相應(yīng)資本開(kāi)支占比均達(dá)到20%(圖2)。屹唐半導(dǎo)體在去膠與熱處理等設(shè)備市場(chǎng)處于領(lǐng)先地位。
屹唐半導(dǎo)體成立于2015年,產(chǎn)品主要用于晶圓制造等步驟。其干法去膠設(shè)備和快速熱處理設(shè)備可用于90納米到5納米邏輯芯片、10納米系列DRAM芯片、32層到128層3D閃存芯片制造;干法刻蝕設(shè)備主要可用于65納米到5納米邏輯芯片、10納米系列DRAM芯片、32層到128層3D閃存芯片制造。其客戶包括臺(tái)積電、三星電子、海力士、格羅方德、中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)等晶圓廠。
2021年6月,屹唐半導(dǎo)體提交招股書(shū),擬募資30億元,迄今仍未上市。2020年其營(yíng)收為23億元,凈利潤(rùn)為0.2億元,目前估值達(dá)200億元。
芯片IP與EDA:倒逼出的國(guó)產(chǎn)化機(jī)會(huì)
設(shè)備和材料處于制造環(huán)節(jié)的上游,IP核(知識(shí)產(chǎn)權(quán)核)和EDA(ElectronicDesignAutomation,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)則處于芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的上游。
簡(jiǎn)單地說(shuō),芯片設(shè)計(jì)是通過(guò)選取符合要求并實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能的IP,運(yùn)用EDA工具,將程式碼轉(zhuǎn)換成實(shí)際的電路圖。EDA是芯片設(shè)計(jì)工具和輔助性軟件,IP是芯片設(shè)計(jì)的“原材料”。
IP核,則指已驗(yàn)證的、可以重復(fù)使用的集成電路設(shè)計(jì)模塊?,F(xiàn)在主流的芯片架構(gòu),如CPU中的Arm架構(gòu)、X86架構(gòu),都是基于IP核設(shè)計(jì)的。IP核的出現(xiàn),縮短了芯片上市時(shí)間、降低了芯片的開(kāi)發(fā)成本,推動(dòng)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的分工不斷細(xì)化,使得芯片設(shè)計(jì)和代工能夠從IDM模式中切分出來(lái),成為獨(dú)立行業(yè)。
二級(jí)市場(chǎng)的芯片IP代表為芯原股份(688521),其主營(yíng)業(yè)務(wù)為包括芯片設(shè)計(jì)、芯片量產(chǎn)在內(nèi)的一站式芯片定制服務(wù),2021年?duì)I收達(dá)到21.39億元,凈利潤(rùn)達(dá)到1300萬(wàn)元。目前其市值達(dá)到250億元,市盈率高達(dá)368倍。
芯片IP獨(dú)角獸芯耀輝于2020年6月在珠海成立,其創(chuàng)始人曾克強(qiáng)曾任新思科技中國(guó)區(qū)副總經(jīng)理,新思科技是美國(guó)EDA及IP巨頭。2021年,芯耀輝連續(xù)融資3輪,金額超過(guò)10億元,奠定了其在芯片IP領(lǐng)域頭部企業(yè)的地位。其背后資本除了高榕資本、經(jīng)緯中國(guó)、蘭璞創(chuàng)投、紅杉中國(guó)、高瓴創(chuàng)投、松禾資本、云暉資本、國(guó)策投資等知名PE,還包括澳門(mén)大學(xué)發(fā)展基金會(huì)、澳門(mén)科技大學(xué)基金會(huì)及珠三角國(guó)資大橫琴集團(tuán)。
EDA軟件本質(zhì)上是芯片全產(chǎn)業(yè)鏈的實(shí)時(shí)協(xié)作平臺(tái),設(shè)計(jì)、仿真、制造、測(cè)試、封裝等各階段都要在EDA平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證。因此,EDA企業(yè)的發(fā)展難點(diǎn)在生態(tài),即需要和IC設(shè)計(jì)、晶圓廠深度協(xié)同,去兼容、適配貼片機(jī)等一系列設(shè)備。如今,外圍環(huán)境的各種限制,無(wú)疑會(huì)倒逼內(nèi)地代工廠如中芯國(guó)際等使用國(guó)內(nèi)EDA公司的服務(wù),這正好給了本土EDA產(chǎn)業(yè)逆勢(shì)向上的機(jī)遇。
目前,全球EDA軟件三大龍頭Cadence(楷登電子)、Synopsys(新思科技)和SiemensEDA(西門(mén)子EDA)屬于第一梯隊(duì),國(guó)內(nèi)上市的華大九天(301269)、概倫電子(688206)分別屬于第二、第三梯隊(duì)。2022年7月29日,華大九天正式登陸創(chuàng)業(yè)板,開(kāi)盤(pán)后大漲130%,市值一度超過(guò)400億元,市盈率高達(dá)522倍。此外,EDA軟件與晶圓級(jí)電性測(cè)試設(shè)備供應(yīng)商廣立微(301095)于2022年8月5日在創(chuàng)業(yè)板掛牌,芯愿景等EDA軟件公司也已提交了上市申請(qǐng)。
第三梯隊(duì)除了概倫電子,還涌現(xiàn)了合見(jiàn)工軟、芯華章等潛在獨(dú)角獸(表2)。
成立于2020年5月的合見(jiàn)工軟,由知名投資人潘建岳孵化。1967年出生的潘建岳,本碩均畢業(yè)于清華大學(xué),曾擔(dān)任新思科技中國(guó)區(qū)總裁和亞太區(qū)總裁。2011年,他與清華校友武平、李峰創(chuàng)建了武岳峰資本,核心投資領(lǐng)域覆蓋集成電路、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能環(huán)保、生物醫(yī)藥等。
2022年6月,合見(jiàn)工軟宣布完成超11億元的Pre-A輪融資,短短一年時(shí)間已經(jīng)累計(jì)獲得了超過(guò)30億元的融資,其股東方明星云集,包括國(guó)家大基金二期、紅杉、尚頎資本、IDG資本、國(guó)科投資、中國(guó)汽車(chē)芯片聯(lián)盟、斐翔資本等。
成立于2020年3月的芯華章同樣受到資本追捧,其成立第一年就完成了四輪融資,投資方包括高瓴創(chuàng)投、五源資本、中芯聚源、松禾資本等一眾知名機(jī)構(gòu);2021年,其又吸引了紅杉寬帶數(shù)字產(chǎn)業(yè)基金、云鋒基金、經(jīng)緯創(chuàng)投、高榕資本、成為資本等。2022年1月,芯華章拿到了國(guó)開(kāi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)基金領(lǐng)投的數(shù)億元Pre-B+輪融資。據(jù)悉,其正開(kāi)啟新一輪融資。
除了EDA,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈配套的MES(ManufacturingExecutionSystem,制造執(zhí)行系統(tǒng))、CIM(ComputerIntegratedManufacturing,計(jì)算機(jī)集成制造)兩大工業(yè)軟件領(lǐng)域,潛在獨(dú)角獸也開(kāi)始發(fā)力。
在整個(gè)CIM系統(tǒng)中,MES是核心系統(tǒng),控制和管理芯片制造的全過(guò)程。目前,世界上絕大多數(shù)的半導(dǎo)體制造企業(yè)都采用IBM和應(yīng)用材料公司(AppliedMaterials)的MES軟件。在12英寸晶圓制造過(guò)程中,每一片晶圓要在幾百臺(tái)設(shè)備間流轉(zhuǎn),經(jīng)過(guò)近1000道工序,其復(fù)雜程度可想而知。
上揚(yáng)軟件成立于2001年,是國(guó)內(nèi)首批專(zhuān)門(mén)為半導(dǎo)體、光伏、LED等行業(yè)提供MES、CIM等軟件的供應(yīng)商。2019年,上揚(yáng)軟件推出的新產(chǎn)品myCIM4.0填補(bǔ)了12英寸半導(dǎo)體MES系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化的空白,使其成為國(guó)內(nèi)率先擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的半導(dǎo)體全自動(dòng)化CIM方案的公司。
上揚(yáng)軟件董事長(zhǎng)兼CEO呂凌志,為北京航空航天大學(xué)制造工程學(xué)士及碩士、南京航空航天大學(xué)制造工程博士,曾參與國(guó)家863CIMS計(jì)劃的應(yīng)用推廣,之后在新加坡國(guó)立大學(xué)做訪問(wèn)研究,研究CIM系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì),1999年回國(guó)后創(chuàng)立上揚(yáng)軟件。
堅(jiān)守了202021年10月在C+余年,上揚(yáng)軟件于輪獲得了大基金二期的領(lǐng)投,這是大基金首投MES/CIM企業(yè),其他投資機(jī)構(gòu)還包括深創(chuàng)投、哈勃資本等。2022年10月,上揚(yáng)軟件完成數(shù)億元D輪融資,持續(xù)推動(dòng)半導(dǎo)體12英寸產(chǎn)線CIM研發(fā)。
中游環(huán)節(jié)的半導(dǎo)體產(chǎn)品,可以劃分為集成電路、分立器件、光電子與傳感器四大類(lèi)??梢钥吹剑瑖?guó)內(nèi)中游領(lǐng)域的半導(dǎo)體獨(dú)角獸,產(chǎn)品以集成電路(即芯片)占主導(dǎo),共產(chǎn)生了高達(dá)31家獨(dú)角獸(25家芯片設(shè)計(jì)+6家芯片IDM),傳感器領(lǐng)域只有禾賽科技(激光傳感器)、歌爾微電子(MEMS聲學(xué)傳感器)。
芯片又可以細(xì)分為模擬芯片、邏輯芯片(即數(shù)字芯片)、微處理器、存儲(chǔ)芯片四大類(lèi)。這一領(lǐng)域的25家芯片設(shè)計(jì)獨(dú)角獸,包括GPU領(lǐng)域的8家,車(chē)載MCU領(lǐng)域5家,ASIC領(lǐng)域3家,DPU、顯示驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域2家,CPU、手機(jī)SoC、以太網(wǎng)交換芯片、電源管理芯片、存儲(chǔ)器領(lǐng)域各1家。
邏輯芯片:跟隨者角色,國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)主流
邏輯芯片堪稱(chēng)處于人類(lèi)科技的頂峰,其指包含邏輯關(guān)系、實(shí)現(xiàn)運(yùn)算與邏輯判斷功能的集成電路,CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、SoC(系統(tǒng)級(jí)芯片)、ASIC(專(zhuān)用處理器)與FGPA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)等都屬此列。
邏輯芯片的底層架構(gòu)(如X86、ARM及大量IP專(zhuān)利)、芯片設(shè)計(jì)、EDA工具(芯片設(shè)計(jì)仿真軟件)、操作系統(tǒng)(如安卓、iOS、Windows)全部被美國(guó)攥在手里,如英特爾、英偉達(dá)長(zhǎng)期占據(jù)CPU、GPU市場(chǎng)的統(tǒng)治權(quán);高通、英特爾擁有無(wú)出其右的芯片設(shè)計(jì)能力;EDA軟件主要由楷登電子、新思科技和西門(mén)子EDA三家壟斷,它們占據(jù)全球七成以上市場(chǎng)份額;而智能手機(jī)SoC芯片中,聯(lián)發(fā)科、高通、蘋(píng)果占據(jù)八成以上的市場(chǎng)。
短期來(lái)看,中國(guó)在邏輯芯片領(lǐng)域更多是跟隨者的角色,一旦生態(tài)受阻,突圍較為困難。
這一領(lǐng)域的本土代表是海思半導(dǎo)體。其成立于2004年10月,前身是創(chuàng)立于1991年的華為ASIC設(shè)計(jì)中心。2019年5月,美國(guó)將華為列入管制“實(shí)體清單”,蟄伏了15年的華為海思被推上前臺(tái),成為華為手機(jī)的重要支撐。如華為海思發(fā)布的麒麟90005GSoC芯片,最高集成了超過(guò)150億個(gè)晶體管。但在2020年9月后,麒麟芯片所屬的5nm和7nm工藝無(wú)法由臺(tái)積電代工生產(chǎn),使得搭載該芯片的MATE40手機(jī)成為絕版。
CPU領(lǐng)域,兆芯集成一枝獨(dú)秀
目前,CPU領(lǐng)域的獨(dú)角獸僅有兆芯集成一家,其估值達(dá)到115億元。兆芯集成成立于2013年,主要做桌面CPU,其X86技術(shù)主要收購(gòu)自曾與AMD、英特爾三分主板芯片天下的威盛。
CPU領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)有一家巨無(wú)霸?海光信息(688041)。其背靠中科院系,成立于2014年,2022年8月登陸科創(chuàng)板,上市首日大漲67%,市值達(dá)到1396億元,比一級(jí)市場(chǎng)給予的900億元估值上浮了55%。
海光信息之所以脫穎而出,也是因?yàn)槭召?gòu)了核心技術(shù)。2016年,海光信息與AMD達(dá)成合作,并獲得了X86處理器設(shè)計(jì)核心技術(shù),通過(guò)模仿、吸收,自研出了Zen架構(gòu)?;诖?,海光信息啟動(dòng)海光一號(hào)CPU產(chǎn)品設(shè)計(jì),并于2018年4月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。截至目前,海光一號(hào)、海光二號(hào)均已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,海光三號(hào)已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證,海光四號(hào)處于研發(fā)階段。
GPU領(lǐng)域獨(dú)角獸扎堆,進(jìn)入產(chǎn)品面世臨界點(diǎn)
近年,憑借GPU領(lǐng)域的布局,英偉達(dá)一舉占領(lǐng)人工智能賽道,市值也順利超越CPU霸主英特爾。在龍頭示范效應(yīng)下,GPU也是目前中國(guó)涌現(xiàn)獨(dú)角獸最多的芯片設(shè)計(jì)細(xì)分領(lǐng)域,在50強(qiáng)中拿下8席,分別是芯動(dòng)科技、天數(shù)智芯、摩爾線程、登臨科技、沐曦集成、昆侖芯、壁仞科技、瀚博半導(dǎo)體。
這批獨(dú)角獸大多成立于2017年之后,且估值增長(zhǎng)迅速。成立不到3年的沐曦集成和摩爾線程,估值雙雙達(dá)到150億元。
2022年7月,沐曦集成完成了10億元Pre-B輪融資,由上海混沌投資集團(tuán)、央視融媒體產(chǎn)業(yè)投資基金聯(lián)合領(lǐng)投,投資方還包括上海國(guó)盛資本、中鑫資本、中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)投資基金等。這也是沐曦集成2020年9月成立之來(lái)的第五輪融資,目前其累計(jì)融資超過(guò)20億元。
摩爾線程成立于2020年6月,在2021年11月吸納A輪20億元融資后,估值近150億元,已經(jīng)接近成立7年、融資輪次到C++輪的天數(shù)智芯。
快速融資的背后,是這批新生GPU企業(yè)超出尋常的研發(fā)速度。壁仞科技的第一款產(chǎn)品在2020年3月立項(xiàng),19個(gè)月后交付流片,又5個(gè)月后點(diǎn)亮。2022年1月,沐曦集成首款采用7nm工藝的異構(gòu)GPU產(chǎn)品已正式流片,第二款旗艦GPU芯片也進(jìn)入研發(fā)收尾階段,計(jì)劃于2024年全面量產(chǎn)。
摩爾線程的速度也頗為驚人,其在2022年3月末正式發(fā)布第一代產(chǎn)品,這距離研發(fā)啟動(dòng)只有14個(gè)月,是正常節(jié)奏的2倍。2022年11月,摩爾線程推出了基于其自研MUSA架構(gòu)的多功能GPU芯片MT-春曉,以及國(guó)潮顯卡MTTS80、面向服務(wù)器的MTTS3000加速卡。
和CPU獨(dú)角獸的底層技術(shù)來(lái)自外部授權(quán)一樣,不少GPU公司之所以能高效研發(fā),主要也是先采購(gòu)大量IP,再做整體架構(gòu)和完整設(shè)計(jì),可以節(jié)省工作量、縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。IP供應(yīng)商包括Imagination和芯原股份(688521),后者目前市值240億元。
目前,本土GPU公司大多已來(lái)到產(chǎn)品面市的臨界點(diǎn)。這是淘汰賽的第一關(guān)。
一款GPU從設(shè)計(jì)到量產(chǎn),要經(jīng)歷設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、流片(交給臺(tái)積電等代工廠小規(guī)模試產(chǎn))、回片后的功能和性能測(cè)試(如數(shù)據(jù)通路沒(méi)問(wèn)題,被稱(chēng)為點(diǎn)亮)、送往客戶處測(cè)試、根據(jù)反饋進(jìn)行軟硬件調(diào)優(yōu)、獲取訂單并交付工廠大規(guī)模生產(chǎn)的流程。
而這批創(chuàng)業(yè)公司受到爭(zhēng)議的地方在于,它們對(duì)外宣稱(chēng)的“交付流片”、“研制成功”、“成功點(diǎn)亮”等環(huán)節(jié),都只是量產(chǎn)前的必經(jīng)環(huán)節(jié),并不代表產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成功。
孵化自百度的昆侖芯更有產(chǎn)業(yè)落地優(yōu)勢(shì)。其主要研發(fā)服務(wù)于人工智能的GPU,CEO為百度首席芯片架構(gòu)師歐陽(yáng)劍。該芯片為深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法的云端和邊緣端計(jì)算而設(shè)計(jì),廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理等場(chǎng)景,早在2011年,百度便基于FPGA研發(fā)AI加速器,2021年百度昆侖芯2實(shí)現(xiàn)了發(fā)布及量產(chǎn)。
與前幾年的熱鬧相比,眼下,GPU獨(dú)角獸的融資熱度似乎有所下降。2021年底就宣布啟動(dòng)新一輪融資的壁仞科技、摩爾線程遲遲未官宣新的消息。目前,8家GPU獨(dú)角獸除了芯動(dòng)科技、天數(shù)智芯外,其他基本都停留于B輪融資,摩爾線程僅完成了A輪融資。
GPU屬于典型的“入門(mén)容易畢業(yè)難”的行業(yè)。綜合來(lái)看,國(guó)內(nèi)GPU廠商雖然取得了一系列進(jìn)展,在特殊領(lǐng)域可以自給自足,但在中高端及個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域,還與英偉達(dá)和AMD有著不小的差距。
自動(dòng)駕駛需求推動(dòng),ASIC芯片成AI芯片主流
自動(dòng)駕駛、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等需求推動(dòng)了AI芯片的爆發(fā)式增長(zhǎng)。當(dāng)前主流的AI芯片架構(gòu)主要分為GPU、FPGA、ASIC三類(lèi)。其中,ASIC屬于為特定場(chǎng)景定制的芯片。
ASIC芯片可在相對(duì)低的能耗下,提升數(shù)據(jù)處理速度,其性能和量產(chǎn)成本均顯著優(yōu)于GPU和FPGA。不過(guò)ASIC也有缺點(diǎn),即研發(fā)成本高,可復(fù)制性一般,因此,只有用量足夠大時(shí)才能夠分?jǐn)偳捌谕度?,降低成本。隨著自動(dòng)駕駛功能廣泛應(yīng)用,相關(guān)ASIC芯片的需求快速上升。
獨(dú)角獸中,地平線、黑芝麻智能、燧原科技都屬于ASIC芯片商,其中,地平線估值已高達(dá)310億元,最近其獲得大眾13億美元的投資。
目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)上市的ASIC芯片廠商代表為寒武紀(jì)(688256),其開(kāi)發(fā)出了終端、邊緣端、云端系列AI芯片,上市后市值一度沖擊至千億元,目前已縮水至不足300億元。
DPU賽道熱度上升
獨(dú)角獸中還出現(xiàn)了2家DPU(數(shù)據(jù)處理器,DataProcessingUnit)獨(dú)角獸,分別是芯啟源、云豹智能。
2020年,英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛將DPU定位為“第三顆主力芯片”,與CPU、GPU并列稱(chēng)為“未來(lái)計(jì)算三大支柱”。同年,英偉達(dá)以69億美元的對(duì)價(jià)收購(gòu)以色列網(wǎng)絡(luò)芯片公司MellanoxTechnologies,并推出BlueField-2DPU,拉開(kāi)DPU產(chǎn)業(yè)的帷幕。此后,英特爾、Marvell、Xilinx、AMD均以收購(gòu)或自研方式切入DPU賽道。
DPU的紅火,與時(shí)代需求有關(guān)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下,云計(jì)算、智能駕駛、元宇宙等產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,下游應(yīng)用場(chǎng)景多樣化帶來(lái)數(shù)據(jù)激增,不斷催生多元算力需求。據(jù)IDC統(tǒng)計(jì),全球算力需求平均每3.5個(gè)月翻一倍。隨著核心網(wǎng)、匯聚網(wǎng)數(shù)據(jù)量朝著100G、200G發(fā)展,接入網(wǎng)也達(dá)到50G、100G,CPU已無(wú)法提供足夠的算力來(lái)處理數(shù)據(jù)包,而這正好是DPU擅長(zhǎng)解決的問(wèn)題。
DPU由SmartNIC(智能網(wǎng)卡)進(jìn)化而來(lái),具備強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)處理能力,并可將存儲(chǔ)、安全和虛擬化等工作負(fù)載從CPU卸載到自己身上,從而釋放CPU算力,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心降本提效。在技術(shù)路線方面,DPU有ASIC、FPGA和SoC三種技術(shù)路徑,其中,SoC方案因具備可編程、高靈活性等特征,成為當(dāng)前的主流發(fā)展方向。
目前,國(guó)內(nèi)DPU新興玩家包括北中網(wǎng)芯(左江科技控股子公司)、芯啟源、中科馭數(shù)、云豹智能、星云智聯(lián)等。其中,芯啟源、云豹智能均晉級(jí)獨(dú)角獸行列。
芯啟源成立于2015年,目前經(jīng)歷了五輪融資,估值達(dá)到150億元。2022年5月1日,芯啟源首次對(duì)外公布“SmartNICs第四代架構(gòu)”。這是基于DPU芯片的新一代智能網(wǎng)卡,采用NP-SoC模式進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)、多線程的處理模式,可以ASIC固化芯片的數(shù)據(jù)處理能力。
DPU投資熱的象征性信號(hào),是連續(xù)三次獲得騰訊投資的云豹智能,成立不到兩年,估值達(dá)到了90億元。云豹智能專(zhuān)注于云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)處理器芯片,由原RMI公司(后被Netlogic/博通并購(gòu))聯(lián)合創(chuàng)始人蕭啟陽(yáng)博士創(chuàng)立,核心團(tuán)隊(duì)來(lái)自博通、英特爾、阿里巴巴、海思和ARM等。
模擬芯片:5G推動(dòng)射頻前端國(guó)產(chǎn)化
與高冷的邏輯芯片相比,模擬芯片、存儲(chǔ)芯片實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的空間更廣闊。
模擬芯片是處理模擬信號(hào)的,主要包括電源管理芯片、信號(hào)鏈芯片、射頻芯片等。其終端應(yīng)用范圍廣,不易受單一產(chǎn)業(yè)景氣度的變動(dòng)影響,而且對(duì)先進(jìn)制程的要求沒(méi)那么高。盡管如此,目前中國(guó)模擬芯片的自給率仍只有12%。
本次唯一入選的模擬芯片獨(dú)角獸為慧智微,目前估值67億元。
慧智微成立于2011年,是一家為智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域提供射頻前端的芯片設(shè)計(jì)公司,其客戶包括三星、OPPO、vivo、榮耀等智能手機(jī)品牌。此外,慧智微還進(jìn)入聞泰科技(600745)、華勤技術(shù)等一線ODM廠商和移遠(yuǎn)通信(603236)、廣和通(300638)等頭部無(wú)線通信模組廠商的供應(yīng)鏈。
2021年,慧智微營(yíng)收達(dá)到5.14億元,最近三年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為192%,但其尚未盈利,該年凈虧3.18億元。目前,慧智微正在沖刺科創(chuàng)板,計(jì)劃募資15億元,但面對(duì)下游消費(fèi)電子需求下滑,其業(yè)績(jī)存在一定的不確定性。
存儲(chǔ)芯片:長(zhǎng)江存儲(chǔ)有望率先實(shí)現(xiàn)大規(guī)模國(guó)產(chǎn)替代
存儲(chǔ)芯片用來(lái)儲(chǔ)存信息和數(shù)據(jù),廣泛應(yīng)用于內(nèi)存、U盤(pán)、固態(tài)存儲(chǔ)硬盤(pán)等領(lǐng)域,主要包括DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、NANDFlash及NorFlash(閃存芯片)三種產(chǎn)品。在這一領(lǐng)域,三星、SK海力士和美光占據(jù)絕對(duì)地位,中國(guó)也已孵化了長(zhǎng)江存儲(chǔ)、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)兩大獨(dú)角獸,其各自專(zhuān)注于DRAM和NANDFlash領(lǐng)域,已具備了一定的國(guó)產(chǎn)替代能力。
長(zhǎng)江存儲(chǔ)成立于2016年7月,總部位于武漢,專(zhuān)注于3DNAND閃存設(shè)計(jì)制造一體化業(yè)務(wù)。除嵌入式存儲(chǔ)芯片,長(zhǎng)江存儲(chǔ)還提供商用級(jí)、企業(yè)級(jí)與消費(fèi)級(jí)固態(tài)硬盤(pán)和系統(tǒng)解決方案,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、消費(fèi)數(shù)碼、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景。
NAND閃存應(yīng)用于智能手機(jī)、電腦、服務(wù)器等電子設(shè)備。2020年,長(zhǎng)江存儲(chǔ)的NAND閃存就已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn),目前其生產(chǎn)的128層NAND芯片良率不斷提升,已有望打入下游頂級(jí)廠商的供應(yīng)鏈。此前曾有媒體披露,蘋(píng)果計(jì)劃在2022年推出的部分機(jī)型中開(kāi)始使用長(zhǎng)江存儲(chǔ)芯片,因?yàn)樗鼈儽戎饕?jìng)爭(zhēng)對(duì)手的芯片便宜至少20%。但在遭遇新一輪出口管制之后,2022年10月有媒體報(bào)道,蘋(píng)果已暫停這一計(jì)劃。
即使遭遇陣痛,但隨著存儲(chǔ)芯片大規(guī)模量產(chǎn)及客戶導(dǎo)入,長(zhǎng)江存儲(chǔ)將逐漸有能力撼動(dòng)本土市場(chǎng),未來(lái)甚至有機(jī)會(huì)參與全球NAND市占率洗牌。
長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)則是中國(guó)第一家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的DRAM芯片設(shè)計(jì)制造一體化企業(yè),目前其產(chǎn)品有DDR4內(nèi)存芯片、LPDDR4X內(nèi)存芯片、DDR4內(nèi)存模組。長(zhǎng)鑫晶圓項(xiàng)目由合肥國(guó)資和兆易創(chuàng)新(603986)合作投資,由長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)負(fù)責(zé)具體運(yùn)作,是中國(guó)大陸唯一擁有完整技術(shù)、工藝和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)的DRAM項(xiàng)目。長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)作為國(guó)內(nèi)DRAM存儲(chǔ)器龍頭,目前估值800億元。據(jù)中信證券預(yù)計(jì),其產(chǎn)能將從2021年初4萬(wàn)片/月擴(kuò)張至2022-2023年12.5萬(wàn)片/月。
車(chē)規(guī)MCU:產(chǎn)能短缺,多方爭(zhēng)霸
MCU(MicrocontrollerUnit,微控制器或單片機(jī))是指把CPU的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減,并將內(nèi)存(Memory)、計(jì)數(shù)器(Timer)、USB和多種接口集成在一片芯片上,形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī),從而實(shí)現(xiàn)終端控制的功能。其具有性能高、功耗低、可編程、靈活度高等優(yōu)點(diǎn)。
汽車(chē)智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的“四化”進(jìn)程不斷加速,對(duì)各類(lèi)芯片需求量均有不同程度地提高。缺芯是近兩年困擾全球汽車(chē)業(yè)發(fā)展的難題,車(chē)規(guī)級(jí)MCU更是重災(zāi)區(qū),這也與消費(fèi)級(jí)芯片的過(guò)??硢涡纬闪吮饍芍靥臁?/p>
芯片市場(chǎng)之所以兩極分化,一方面在于車(chē)規(guī)級(jí)芯片比消費(fèi)級(jí)芯片的參數(shù)要求更嚴(yán)苛,安全系數(shù)要求更高,驗(yàn)證周期更長(zhǎng),從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)時(shí)間更久。以車(chē)規(guī)級(jí)MCU為例,芯片設(shè)計(jì)需要18-24月之久,此后還要進(jìn)行12-18個(gè)月的車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及24-36個(gè)月的車(chē)型導(dǎo)入和測(cè)試驗(yàn)證。另一方面,代工廠更傾向于把一顆芯片連續(xù)生產(chǎn)無(wú)數(shù)次,實(shí)現(xiàn)最大化規(guī)模效益。所以,存儲(chǔ)芯片、CPU、手機(jī)SoC芯片、手表芯片這種大宗單一消費(fèi)類(lèi)芯片是晶圓代工廠的最?lèi)?ài)。而汽車(chē)行業(yè)的出貨量相比要低許多,假如某種車(chē)型年產(chǎn)量10萬(wàn)臺(tái),而它恰巧需要用到一種特殊的芯片,對(duì)應(yīng)到代工廠的產(chǎn)能只有幾百片晶圓,因此,后者缺少生產(chǎn)積極性。
制造難度大,并且單片訂單量又不太大,上游囤貨少,導(dǎo)致了汽車(chē)業(yè)缺芯嚴(yán)重。這一背景下,本土廠商紛紛涌入車(chē)規(guī)級(jí)MCU的新賽道,目前國(guó)內(nèi)的車(chē)規(guī)MCU獨(dú)角獸多達(dá)5家,分別為積塔半導(dǎo)體、比亞迪半導(dǎo)體、芯馳半導(dǎo)體、芯旺微電子、航順芯片。
其中,積塔半導(dǎo)體和比亞迪半導(dǎo)體都來(lái)自巨頭孵化。
成立于2004年的比亞迪半導(dǎo)體是國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體龍頭,盡管目前終止上市,但依然被市場(chǎng)視為未來(lái)的“車(chē)芯第一股”。比亞迪直接持有其72.3%股權(quán),為其控股股東,王傳福為其實(shí)際控制人。深圳市紅杉瀚辰股權(quán)投資合伙企業(yè)(有限合伙)、先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)投資基金(有限合伙)分別為其第二、三大股東,各自持股2.94%、2.45%。2018-2020年,比亞迪半導(dǎo)體歸母凈利潤(rùn)均約為0.3億元。2021年,其營(yíng)收高達(dá)31.7億元,其中約六成來(lái)自比亞迪,而歸母凈利潤(rùn)則達(dá)到4億元,勁增10余倍。
積塔半導(dǎo)體則是華大半導(dǎo)體的子公司,為上海本土的主流IDM企業(yè),其生產(chǎn)的芯片廣泛服務(wù)于汽車(chē)電子、工業(yè)控制,乃至軌道交通、智能電網(wǎng)等高端應(yīng)用市場(chǎng)。華大半導(dǎo)體是中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)(CEC)旗下專(zhuān)業(yè)的集成電路子集團(tuán)。2022年11月,積塔半導(dǎo)體宣布完成80億元的戰(zhàn)略融資,由華大半導(dǎo)體領(lǐng)投,多家機(jī)構(gòu)參投,如上汽集團(tuán)(600104)旗下尚欣資本出資5億元參與。
芯旺微電子成立于2012年,主要生產(chǎn)汽車(chē)級(jí)、工業(yè)級(jí)MCU及DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)芯片,并基于自主KungFu處理器架構(gòu)進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)。據(jù)悉,KungFuMCU目前累計(jì)出貨超數(shù)億顆。
航順芯片2013年成立于深圳,2019年量產(chǎn)中國(guó)第一顆車(chē)規(guī)級(jí)MCU。其實(shí)施“車(chē)規(guī)SoC+高端MCU超市雙戰(zhàn)略”,以迎上汽車(chē)芯片的國(guó)產(chǎn)自主化浪潮。目前航順芯片已經(jīng)融資6輪,背后股東包括順為資本、深創(chuàng)投、匯頂科技、中航科工等,其2022年6月的E輪融資由央企中國(guó)電子科技集團(tuán)旗下的中電基金戰(zhàn)略投資。航順芯片已量產(chǎn)數(shù)/?;旌?英寸130nm至12英寸40nm七種工藝平臺(tái),百余款工業(yè)/商業(yè)/車(chē)規(guī)級(jí)、通用/專(zhuān)用/定制化32位MCU。
目前,這些車(chē)規(guī)MCU獨(dú)角獸的產(chǎn)品皆順利面世。例如,2022年4月,芯馳科技正式發(fā)布高端MCUE3系列芯片;同月,比亞迪半導(dǎo)體宣布推出車(chē)規(guī)級(jí)8位MCU系列芯片,客戶端應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目已全面啟動(dòng)。但它們的產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)配套,獲得市場(chǎng)認(rèn)可,仍有挑戰(zhàn)。
傳感器:激光雷達(dá)、MEMS領(lǐng)域涌現(xiàn)獨(dú)角獸
禾賽科技主要耕耘于激光雷達(dá)領(lǐng)域。這一賽道于2014-2015年伴隨自動(dòng)駕駛興起而起步,2016年后開(kāi)始加速發(fā)展。目前,禾賽科技的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)產(chǎn)品已逐漸成熟并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。2021年8月13日,其發(fā)布了長(zhǎng)距混合固態(tài)激光雷達(dá)AT128,這也是市場(chǎng)上唯一同時(shí)滿足遠(yuǎn)距(200m@10%)和超高點(diǎn)頻(153萬(wàn)/秒,單回波)的車(chē)規(guī)級(jí)前裝量產(chǎn)激光雷達(dá)。
2021年1月,禾賽科技向科創(chuàng)板遞交招股書(shū),計(jì)劃募資20億元。如果IPO成功,其將成為A股“激光雷達(dá)第一股”。上交所于當(dāng)年2月3日開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行首輪問(wèn)詢。但僅一個(gè)月后,其便撤回材料。禾賽科技在招股書(shū)中表示,其虧損主要原因是研發(fā)支出金額較高,且2020年受到新冠疫情的影響,部分客戶的采購(gòu)需求出現(xiàn)臨時(shí)性放緩。未來(lái)一段時(shí)間,其或存在持續(xù)虧損的風(fēng)險(xiǎn)。
歌爾微電子是歌爾股份(002241)旗下唯一從事MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem,微機(jī)電系統(tǒng))器件及微系統(tǒng)模組研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè),業(yè)務(wù)為向客戶提供“芯片+器件+模組”的產(chǎn)品方案,目前估值205億元,已成功過(guò)會(huì)。
由于MEMS器件的高技術(shù)門(mén)檻,全球MEMS龍頭廠商排名過(guò)去十多年基本沒(méi)有太大變化。2022年全球前五廠商分別是博世、博通、Qorvo、意法半導(dǎo)體、高通。博世和博通作為業(yè)內(nèi)龍頭,業(yè)績(jī)和成長(zhǎng)性都非常出色。
在MEMS領(lǐng)域,我國(guó)80%的產(chǎn)品依賴(lài)國(guó)外,高端產(chǎn)品幾乎全靠進(jìn)口補(bǔ)給。國(guó)內(nèi)MEMS廠商整體規(guī)模不大,除歌爾微電子與瑞聲科技(02018.HK)年?duì)I收在1億美元以上,美新半導(dǎo)體、美泰科技、芯奧微等本土MEMS廠商年?duì)I收均在6000萬(wàn)美元以下,規(guī)模較小。
晶圓制造一直是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上的薄弱環(huán)節(jié),本次貢獻(xiàn)了4家獨(dú)角獸,雖然都是成熟制程,但顯示在發(fā)力追趕。而國(guó)內(nèi)最為成熟的封測(cè)環(huán)節(jié)也貢獻(xiàn)了2個(gè)獨(dú)角獸,開(kāi)始切入3D封裝、Chiplet等為代表的先進(jìn)封裝領(lǐng)域。此外還有2家獨(dú)角獸從事光學(xué)鏡、PCB制造。
晶圓制造:4家獨(dú)角獸,國(guó)資主導(dǎo)
目前,晶圓制造領(lǐng)域已孵化出了中芯集成、晶合集成、粵芯半導(dǎo)體、榮芯半導(dǎo)體4家獨(dú)角獸。
中芯集成是國(guó)內(nèi)少數(shù)提供車(chē)規(guī)級(jí)芯片的晶圓代工企業(yè)之一,其擁有國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的MEMS晶圓代工廠,總部位于紹興。目前,中芯集成第一大股東為紹興市越城區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)基金合伙企業(yè)(有限合伙),第二大股東為中芯國(guó)際。目前,中芯集成科創(chuàng)板IPO過(guò)會(huì),擬募資125億元。
晶合集成是繼中芯國(guó)際、華虹集團(tuán)后,芯片代工業(yè)崛起的新勢(shì)力,目前估值380億元,總部位于合肥。其已實(shí)現(xiàn)150nm至90nm制程節(jié)點(diǎn)的12英寸晶圓代工量產(chǎn),正在進(jìn)行55nm制程節(jié)點(diǎn)的12英寸晶圓代工平臺(tái)的客戶產(chǎn)品驗(yàn)證。2020年,其12英寸晶圓代工產(chǎn)能達(dá)約26.62萬(wàn)片,代工的芯片主要應(yīng)用于液晶面板、手機(jī)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。
粵芯半導(dǎo)體是廣東省目前唯一進(jìn)入量產(chǎn)的12英寸芯片生產(chǎn)平臺(tái),瞄準(zhǔn)工業(yè)級(jí)、車(chē)規(guī)級(jí)芯片,估值達(dá)到170億元。2022年8月8日,其三期項(xiàng)目啟動(dòng),計(jì)劃投資162.5億元,新建4萬(wàn)片/月的12英寸芯片產(chǎn)能。該項(xiàng)目主要應(yīng)用于電力電子、服務(wù)器/5G基站及汽車(chē)電子模擬芯片、MCU芯片及圖像傳感器等多種產(chǎn)品。
晶合集成、粵芯半導(dǎo)體與其他頭部公司的差距,主要在產(chǎn)能、技術(shù)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面。目前,臺(tái)積電(TSM.NYSE)制程節(jié)點(diǎn)達(dá)到5nm,甚至已在研制3nm的先進(jìn)制程,在高端市場(chǎng)處于壟斷地位;而聯(lián)華電子(UMC.NYSE)、中芯國(guó)際的制程節(jié)點(diǎn)達(dá)到14nm。晶合集成和粵芯半導(dǎo)體則主要還在成熟制程。
一直以來(lái),資本偏愛(ài)投資IC設(shè)計(jì)企業(yè),因?yàn)橘Y金門(mén)檻低、回報(bào)率高、回收投資快;而晶圓廠建設(shè)產(chǎn)線是重資產(chǎn)模式,因此大多依賴(lài)地方政府支持,比如晶合集成、粵芯半導(dǎo)體分別由合肥國(guó)資、廣州國(guó)資控股。而榮芯半導(dǎo)體作為民營(yíng)半導(dǎo)體制造企業(yè)的橫空出世,側(cè)面映證了這一波芯片投資的熱度。
2021年8月7日,僅成立4個(gè)月的榮芯半導(dǎo)體以16.66億元成功拿下了德淮半導(dǎo)體的整體資產(chǎn),包括辦公樓、62套設(shè)備及多臺(tái)車(chē)輛等,不包括芯片成品和芯片原材料。德淮半導(dǎo)體成立于2016年,計(jì)劃建設(shè)年產(chǎn)24萬(wàn)片12英寸CIS(即CMOS圖像傳感器)晶圓廠,但因資金鏈斷裂,2020年年初停工。
榮芯半導(dǎo)體注冊(cè)資本為2.32億元,由民和資本創(chuàng)始合伙人韓冰擔(dān)任董事長(zhǎng),并獲得來(lái)自馮源資本、紅杉資本、美團(tuán)、民和資本、元禾璞華等機(jī)構(gòu)的戰(zhàn)略投資,其中持股近26%的青島民蕊投資中心(有限合伙)背后有青島國(guó)資支持。
值得一提的是,榮芯半導(dǎo)體股東有濃厚清華系色彩,如元禾璞華合伙人及展訊通信聯(lián)合創(chuàng)始人陳大同,馮源資本LP、韋爾股份董事長(zhǎng)虞仁榮,以及榮芯董事、清控銀杏聯(lián)席董事長(zhǎng)、韋爾旗下北京豪威的法定代表人呂大龍,還有美團(tuán)創(chuàng)始人王興全都是清華校友。
據(jù)悉,2022年8月,榮芯半導(dǎo)體一期投資87億元的項(xiàng)目已經(jīng)正式啟動(dòng)產(chǎn)線。此外,其正在寧波規(guī)劃建設(shè)8萬(wàn)片12英寸晶圓生產(chǎn)線和3萬(wàn)片晶圓級(jí)封測(cè)項(xiàng)目,預(yù)計(jì)總投資達(dá)229億元。
封測(cè):本土較為領(lǐng)先
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,封測(cè)也是中國(guó)內(nèi)地和國(guó)際水平最為接近的板塊,已上市的長(zhǎng)電科技(600584)、通富微電(002156)、華天科技(002185)市場(chǎng)份額分列全球第三、五、六位,中國(guó)臺(tái)灣的日月光及美國(guó)的安靠則分別占據(jù)了榜一、榜二的位置。國(guó)內(nèi)封測(cè)領(lǐng)域也產(chǎn)生了2家獨(dú)角獸。原名奕斯偉封測(cè)的頎中科技,實(shí)控人為合肥國(guó)資,2021年?duì)I收高達(dá)13.2億元,實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)3.1億元,主要客戶包括聯(lián)詠科技(03034.TWSE)、奇景光電(HYMX.NSDQ)、集創(chuàng)北方、格科微(688728)、豪威科技、奕斯偉以及矽力杰、杰華特、南芯科技等。目前,其已順利通過(guò)科創(chuàng)板IPO申請(qǐng),擬募資20億元。
后摩爾時(shí)代,以3D封裝、Chiplet等為代表的先進(jìn)封裝成為行業(yè)新的增長(zhǎng)動(dòng)能。
盛合晶微原名中芯長(zhǎng)電半導(dǎo)體有限公司,由中芯國(guó)際與長(zhǎng)電科技于2014年11月合資設(shè)立,其在2016年即開(kāi)始提供與28納米及14納米智能手機(jī)AP芯片配套的高密度凸塊加工和測(cè)試服務(wù),是內(nèi)地首家提供高端DRAM芯片和12英寸電源管理芯片凸塊加工服務(wù)的企業(yè)。
2022年8月1日,盛合晶微宣布實(shí)現(xiàn)大尺寸芯片晶圓級(jí)全RDL(ReDistributionLayer,重布線層)無(wú)基板封裝量產(chǎn),在國(guó)內(nèi)率先成功以晶圓級(jí)扇出封裝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基板封裝。
2022年以來(lái),半導(dǎo)體新股頻繁破發(fā),芯片龍頭估值也在退燒,一個(gè)原因或在于可上市的項(xiàng)目供應(yīng)漸趨充裕。根據(jù)新財(cái)富統(tǒng)計(jì),截至2022年3月,A股半導(dǎo)體公司已達(dá)到100家,其中最近3年上市的比例合計(jì)達(dá)到46%(2021年13家、2020年24家、2019年9家)。而如今的半導(dǎo)體獨(dú)角獸作為上市預(yù)備營(yíng),數(shù)量也已經(jīng)攀升至50家。
對(duì)于這批獨(dú)角獸而言,其在資本市場(chǎng)的估值起伏,既取決于技術(shù)攻堅(jiān)進(jìn)程、市場(chǎng)成長(zhǎng)空間,也要應(yīng)對(duì)資本偏好的變化。成長(zhǎng)為獨(dú)角獸,當(dāng)然是一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),但由此出發(fā),有的公司能迎風(fēng)而上,也有的會(huì)被市場(chǎng)淘汰。國(guó)產(chǎn)替代的長(zhǎng)期趨勢(shì)并不會(huì)改變,但這是一個(gè)需要長(zhǎng)期技術(shù)沉淀與洗牌的過(guò)程。
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng),分工很徹底,而且,這是一個(gè)贏家通吃的市場(chǎng),它由設(shè)計(jì)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的規(guī)模效應(yīng)、軟硬件相互迭代帶來(lái)的生態(tài)壁壘構(gòu)筑。過(guò)去幾十年,美國(guó)半導(dǎo)體公司曾經(jīng)出現(xiàn)幾輪明顯的并購(gòu)和整合,目前剩下來(lái)的都是巨頭。
半導(dǎo)體同樣也是周期性行業(yè),目前國(guó)內(nèi)正處在需求萎縮、產(chǎn)能過(guò)剩的時(shí)期,而本土廠商主要聚集在中低端,護(hù)城河不高,激烈的競(jìng)爭(zhēng)后,市場(chǎng)或進(jìn)入淘汰整合期,不少公司會(huì)倒閉或被收購(gòu)。
眼下,半導(dǎo)體行業(yè)一二級(jí)市場(chǎng)的并購(gòu)整合已拉開(kāi)帷幕。
2022年3月28日,電表芯片廠商上海貝嶺(600171)發(fā)布公告稱(chēng),擬以3.6億元收購(gòu)矽塔科技100%股權(quán),此舉將進(jìn)一步加速其向工控、汽車(chē)電子應(yīng)用領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
2022年5月22日,韋爾股份(603501)宣布,擬以不超過(guò)40億元增持北京君正(300223)股權(quán)。此前,它們均是通過(guò)收購(gòu)做大做強(qiáng),韋爾股份收購(gòu)了豪威科技,在CIS領(lǐng)域構(gòu)建了領(lǐng)先地位;此外還收購(gòu)了思比科以及Synaptics的TDDI(觸控與顯示驅(qū)動(dòng)集成)業(yè)務(wù)。北京君正在收購(gòu)了芯成半導(dǎo)體后,成為國(guó)內(nèi)汽車(chē)電子領(lǐng)域的佼佼者。二者形成戰(zhàn)略聯(lián)盟后,有望在車(chē)載CIS、模擬芯片等細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)協(xié)同。
2022年6月6日,功率半導(dǎo)體器件廠商揚(yáng)杰科技(300373)通過(guò)公開(kāi)摘牌方式以2.95億元收購(gòu)湖南楚微半導(dǎo)體40%股權(quán)。后者是一家晶圓制造廠,成立于2019年6月,隸屬于中電科四十八所,目前已建設(shè)一條8英寸0.25μm~0.13μm集成電路成套裝備驗(yàn)證工藝線,月產(chǎn)能達(dá)1萬(wàn)片。
此外,一級(jí)市場(chǎng)的并購(gòu)也在同步進(jìn)行。
2022年9月,國(guó)內(nèi)EDA廠商芯華章宣布,對(duì)瞬曜電子完成收購(gòu)。并購(gòu)后,芯華章將瞬曜電子超大規(guī)模軟件仿真技術(shù)融入自身的智V驗(yàn)證平臺(tái),同時(shí),瞬曜電子創(chuàng)始人傅勇加入芯華章,出任首席技術(shù)官。
從國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的半導(dǎo)體獨(dú)角獸來(lái)看,其優(yōu)勢(shì)在于已通過(guò)一級(jí)市場(chǎng)獲得不少融資,擁有較高估值,具備抵御風(fēng)浪的能力;但劣勢(shì)在于集中于中低端激烈競(jìng)爭(zhēng),且普遍市占率較低,盈利規(guī)模偏小,甚至還在虧損。在此形勢(shì)下,其面臨或上市、或被收購(gòu)、或通過(guò)并購(gòu)走向強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的選擇。而最終,它們能否和二級(jí)的半導(dǎo)體上市公司一起,有力地承接起國(guó)產(chǎn)替代的任務(wù),推動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片在2025年達(dá)到70%的市占率,將決定其自身的命運(yùn),同時(shí)也關(guān)乎中國(guó)新能源汽車(chē)、大數(shù)據(jù)、AI、機(jī)器人等高新產(chǎn)業(yè)能否安全、自主、可控地發(fā)展。