Начиная снизу вверх, а затем сверху вниз — Китай предоставляет развитию промышленности возможность решать проблемы, возникающие в процессе развития индустрии микросхем. Китай изучает разработку нового поколения технологий микросхем в течение следующих пяти лет и планирует инвестировать триллионы долларов, чтобы снизить свою зависимость от американских технологий.

В прошлом месяце в Пекине состоялось 18-е заседание Национальной руководящей группы по реформированию научно-технической системы и построению инновационной системы, посвященное подготовке национального плана научно-технических инноваций на 14-ю пятилетку. Конференция также была посвящена потенциальным прорывным технологиям в области интегральных схем в пост-муровскую эпоху.

Государственная поддержка стратегий развития новых технологий в области микросхем также создаст новый виток инвестиционных возможностей.

Министерство образования Китая включило науку и технику полупроводников в список ключевых дисциплин и призывает больше университетов создавать профессиональные школы, специализирующиеся на областях, связанных с интегральными схемами. На прошлой неделе (22 июня) Школа новых материалов и новых источников энергии Шэньчжэньского технологического университета и компания SMIC совместно создали Школу интегральных схем для подготовки высококвалифицированных специалистов в области проектирования и производства интегральных схем.

Консалтинговая IT-компания Gartner прогнозирует, что к 2025 году доля китайских производителей полупроводников на китайском рынке полупроводников удвоится по сравнению с уровнем 2020 года, увеличившись с 15% до 30%; к 2023 году объем капиталовложений в китайские компании по производству микросхем вырастет на 80% по сравнению с уровнем 2020 года.

Однако аналитики считают, что поскольку производство новых материалов, поддерживающих новое поколение чиповых технологий, требует поддержки всей цепочки поставок чипов, а также передового оборудования и производственных инструментов, включая фотолитографические машины, Китай по-прежнему сталкивается с проблемами на пути к высокотехнологичному производству чипов и нуждается во времени для развития промышленности и кадрового потенциала.

Создайте самодостаточную экосистему.

Китай присвоил технологиям производства микросхем статус национальной стратегической области для поддержки реализации национальных целей в области передового производства к 2030 году. Согласно плану, доля отечественных поставок микросхем в Китае увеличится до 40% в этом году и до 70% к 2025 году.

Пять лет назад американская компания Rhodium Group предсказала, что Китаю крайне необходимо развивать свою полупроводниковую промышленность. Жундин отметил, что Китай сильно зависит от импорта микросхем, особенно высокотехнологичных. Эти микросхемы используются во всех аспектах национального строительства и представляют риск с точки зрения безопасности.

Это также означает, что Китаю крайне важно увеличить инвестиции в технологические области, включая производство микросхем и программного обеспечения. В сложной глобальной деловой среде Китай создает собственную технологическую экосистему, чтобы ослабить свою зависимость от зарубежной продукции.

На фоне ограничений в отношении таких компаний, как Huawei, Китай ищет способы стимулировать развитие прорывных новых технологий в области микросхем, включая предоставление широких льгот всей индустрии микросхем и переход от современных кремниевых чипов к чипам «третьего поколения», созданным с использованием новых материалов.

Благодаря активному развитию чиповой индустрии в Китае, на китайском рынке полупроводников появилось множество компаний с рыночной капитализацией в 100 миллиардов юаней, таких как Semiconductor Manufacturing International Corporation, Weill Corporation, Zhuosheng Microelectronics, Sanan Optoelectronics, Northern Huachuang, Wingtech Technology, China Resources Micro, GigaDevice и Zhonghuan Technology.

Мао Цзюньфа, вице-президент Шанхайского университета Цзяотун и академик Китайской академии наук, заявил на Всемирной конференции по полупроводникам 2021 года в Нанкине в этом месяце, что Китай может сохранить свои лидирующие позиции в индустрии микросхем за счет «гетерогенной интеграции», или интеграции компонентов, производимых по отдельности. «Гетерогенная интеграция — это новое направление развития отрасли в эпоху после закона Мура, которое открывает для Китая возможности для достижения лидерства в индустрии интегральных схем», — сказал Мао Цзюньфа.

По словам Мао Цзюньфа, в настоящее время существует два основных пути развития микросхем. Один — продолжение действия закона Мура, а другой — его обход. Сегодня закон Мура сталкивается с различными проблемами, и существует множество способов его обойти, и гетерогенные интегральные схемы — один из них.

По мере приближения закона Мура к физическим пределам использование новых материалов для микросхем и методов гетерогенной интеграции рассматривается как две области, наиболее вероятно способные привести к прорывным инновациям.

В число новых материалов для чипов следующего поколения, а именно третьего поколения, входят карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN). Однако в настоящее время большинство отраслевых аналитиков считают, что Китаю может потребоваться несколько лет для достижения самообеспеченности полупроводниками.

В настоящее время кремниевые пластины по-прежнему доминируют во всей глобальной цепочке создания стоимости. Что касается материалов для кремниевых пластин, то на долю трех ведущих поставщиков — японской компании Shin-Etsu Chemical, японской SUMCO и тайваньской Global Wafer — приходится около двух третей мирового рынка кремниевых материалов.

Согласно отчету Gartner, в сфере поставок для производства микросхем рыночная доля китайских компаний в сегментах оборудования и материалов для производства кремниевых пластин составляет менее 3% и 5% соответственно, что представляет собой очень сложную техническую задачу; в сегменте программного обеспечения EDA для проектирования микросхем рыночная доля составляет менее 1%.

Данные Gartner также показывают, что в 2020 году доля китайского производителя полупроводников на мировом рынке составляла 6.7%, а ведущая китайская компания по производству полупроводников Shenzhen HiSilicon Semiconductor Co., Ltd. занимала 1.75% мирового рынка.

Однако Gartner подчеркнула, что Китай играет важную роль в глобальной цепочке поставок электронного оборудования. Более 70% мирового электронного оборудования производится в Китае, а на долю материкового Китая приходится 18% мировых мощностей по производству полупроводников.

Массовый приток капитала

По мнению Gartner, на объем поставок отечественных полупроводников в Китай будет влиять множество факторов.

Первый способ – это продвижение на государственном уровне. В октябре 2019 года была зарегистрирована и создана компания «Национальный инвестиционный фонд интегральных схем, фаза II» с уставным капиталом в 204.15 миллиарда юаней, специализирующаяся на инвестициях в компании, занимающиеся производством полупроводниковых материалов и оборудования.

Компания SMIC объявила о том, что начнет массовое производство по 14-нм техпроцессу в четвертом квартале 2019 года. Однако SMIC еще предстоит пройти долгий путь, чтобы стать конкурентоспособным мировым лидером в производстве микросхем.

Эксперты отрасли считают, что если под «отечественным» понимать местный дизайн, производство и упаковку, то это действительно достигнуто. Однако, если это распространится на всю производственную цепочку, например, на использование отечественных рамок и модулей интеллектуальной собственности в дизайне, а также отечественного оборудования и материалов в производстве, то в краткосрочной перспективе это будет сложно реализовать.

Ли Шысюань, аналитик S&P Global Ratings, заявил изданию China Business News: «Уровень самообеспеченности Китая в области производства микросхем все еще низок. Судя по сырьевым материалам, проектированию и технологическим процессам в цепочке поставок микросхем, сырье по-прежнему контролируется США, Германией и Японией; программное обеспечение для проектирования в основном представлено американскими производителями; между производством микросхем в материковом Китае и TSMC существует разрыв примерно в 5 лет, поэтому развитию собственных микросхем еще предстоит пройти долгий путь».

Аналитики S&P считают, что китайскому правительству необходимо увеличить финансовую и операционную поддержку технологических компаний в ключевых областях, таких как производство микросхем, в том числе в различных формах, таких как вливания капитала, субсидии, снижение налогов, ускоренное получение разрешений регулирующих органов или упрощенные процедуры.

По мнению Gartner, вторым фактором, стимулирующим развитие китайской полупроводниковой промышленности, является вклад производителей оборудования, являющихся покупателями. Gartner прогнозирует, что к 2025 году все десять крупнейших китайских покупателей чипов будут обладать собственными возможностями по проектированию микросхем. В число этих покупателей входят китайские производители смартфонов, такие как Xiaomi, vivo, OPPO, а также интернет-гиганты, такие как Baidu. Эти производители разрабатывают собственные чипы, чтобы снизить зависимость от глобальных поставщиков микросхем.

Третий движущий фактор связан с расширением экосистем, таких как 5G, искусственный интеллект и Интернет вещей, а также с капиталовложениями в области, не связанные с производством микросхем. Инь Чжияо, председатель правления компании China Microelectronics, производителя полупроводникового оборудования, заявил изданию China Business News: «Развитие отрасли требует эффекта агломерации и должно быть ориентировано на передовые технологии чиповой индустрии, сочетая высокотехнологичный дизайн, производство, оборудование и поставку материалов с применением новых технологий, таких как 5G и искусственный интеллект».

Согласно данным инвестиционно-аналитической компании PitchBook, общий объем инвестиций в полупроводниковую отрасль Китая в 2020 году достиг 16.75 млрд долларов США (приблизительно 108.3 млрд юаней), из которых капиталовложения в производство неполупроводниковых изделий превысили 10 млрд долларов США.

Аналитик Gartner Шэн Линхай заявил изданию China Business News: «Мы видим, что значительные инвестиции из областей, не связанных с производством микросхем, поступают в полупроводниковую отрасль. Хотя это в некоторой степени повысило рыночную стоимость компаний, занимающихся производством микросхем, мы по-прежнему считаем, что это способствует совершенствованию технологий и производственных мощностей всей индустрии микросхем».

Однако Шэн Линхай отметил, что, несмотря на значительные инвестиции в полупроводниковую отрасль Китая, эти инвестиции относительно рассредоточены, и объем инвестиций, получаемых каждой компанией, весьма ограничен, что затрудняет концентрацию инвестиций.

У Гэнъюань, соучредитель и генеральный директор Shencong Intelligent, совместного предприятия Spirit и SMIC Juyuan (подразделения SMIC), заявил изданию China Business News: «Внутренние производственные мощности по выпуску микросхем по-прежнему испытывают серьезный дефицит, особенно в области передовых технологических процессов. Проектов с отработанными технологиями, которые можно было бы реализовать, немного. Основные причины этого заключаются в слишком высоких инвестиционных затратах на производство, слабых возможностях управления рисками и контроля, отсутствии мотивации к локализации, а также недостаточной проверке отечественного оборудования и материалов для формирования производственной цепочки и экосистемы».

У Гэнъюань считает, что для развития индустрии микросхем необходимо расширять и совершенствовать производственные мощности, а также соответственно повышать порог проектирования.

«В настоящее время наибольшие недостатки связаны с материалами, оборудованием и процессами. Производство является локомотивом развития всей отрасли. Оно может устранить недостатки в цепочке поставок и энергично направить производство микросхем в нужное русло», — сказал У Гэнъюань. — «Но компаний, занимающихся проектированием микросхем, слишком много, порог входа низкий, и невозможно сформировать синергию. С одной стороны, это приводит к растрате государственных ресурсов и субсидий, а с другой — затрудняет достижение эффекта масштаба».

Профессионал, ранее занимавший руководящую должность в Unisoc Group, рассказал изданию China Business News, что запускает в Китае проект по высокотехнологичной упаковке и тестированию микросхем на уровне кремниевых пластин, надеясь восполнить пробелы в цепочке поставок отечественной индустрии интегральных схем, укрепить слабые звенья в области упаковки и тестирования на уровне пластин, а также сформировать вспомогательные производственные мощности по упаковке и тестированию совместно с отечественными компаниями, занимающимися производством высококачественных микросхем, такими как HiSilicon, для поддержки развития национальной индустрии интегральных схем.

Технологические компании, включая Huawei, за последние два года увеличили инвестиции в собственное производство микросхем и считают, что ситуация, в которой они застряли, постепенно улучшится.

Вышеупомянутые специалисты заявили изданию China Business News: «В производстве микросхем нет коротких путей, можно полагаться только на накопление времени. В прошлом болевыми точками в развитии китайской индустрии интегральных схем были таланты и капитал, но сейчас, благодаря более благоприятной политике страны, ситуация улучшается в обоих аспектах».

Отказ от ответственности: Данная статья перепечатана из "IC Coffee". Эта статья отражает только личное мнение автора и не представляет точку зрения Sacco Micro и отрасли. Перепечатка и распространение осуществляются исключительно в целях защиты прав интеллектуальной собственности. При перепечатке, пожалуйста, указывайте первоисточник и автора. В случае нарушения авторских прав, пожалуйста, свяжитесь с нами для удаления публикации.

Номер телефона компании: +86-0755-83044319
Факс: +86-0755-83975897
Почта: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Менеджер Ли

QQ: 332496225 Менеджер Цю

Адрес: Комната 809, корпус C, технологический корпус Чжаньтао, проспект Миньчжи, 1079, новый район Лунхуа, Шэньчжэнь.