半导体是电子工业发展的基石(下)

时间:2023-06-07 17:24:03 公文范文 来源:网友投稿

科研投资

日本资深专业人士泉谷涉还说:2012年日本国内半导体产值约5万亿日元,占GDP的5%,但它对应用半导体的服务业、硬件业以及通过IT业以提高生产力的下游产业来计算,半导体产生的经济效益约为100万亿日元 ,两者之比达到1:20,如此给力,谁不动心?!但是,半导体业又一向被称为“食金虫”产业,没有国家的大力支持,没有生产设备和科研经费的巨大投入,那是美梦难圆的。

半导体设备投资也是引导世界经济增长的要素之一,它每年投资计划的发表还常关联到生产设备、材料公司的股市波动。在半导体高成长时期,设备投资常占到半导体业产值的20~25%,但近年已下降到15%上下的水平。从半导体设备投资状况也可看到世界各地半导体的产业概略。据市场调研公司IC Insights公司2013年初的报告,日本半导体投资所占世界比重已从1990年(当时日本在世界最大半导体公司中十占其六)的51%下降到7%,而同期包括韩国、中国台湾省、新加坡和中国大陆在内的亚太等地区则从10%上升到53%,北美地区保持相对稳定的35%上下(图6)。

据日本《半导体产业新闻》报导,2013年世界半导体设备投资额与上年持平,计共517亿美元,其中英特尔、三星和台积电三大公司共占世界总投资额的62%,表明了他们在半导体技术方面持有的领先地位和垄断地位(图6)。2013年世界半导体巨擘英特尔投资与前年相同,共投入130亿美元,坚持按摩尔定律前进,已开发出14nm微细化技术,领先其他公司3年,还正着手转向450 mm晶圆生产。三星公司投资103亿美元,为在移动通信、智能手机等领域与苹果公司争冠,必须在移动用逻辑电路、DRAM尤其是NAND等器件方面加强投资。台积电投资比上年增长8.4%,达90亿美元,主要用于20nm和28nm生产线,作为世界头号代工企业,它务必为高通、博通等无生产线公司大主顾继续提高服务,并争取苹果等公司的青睐。反观日本公司,尔必达已破产卖身,瑞萨电子和夏普危机丛生,唯东芝、索尼有望扩大投资,目前全日本32家公司的投资不过5000亿日元(推算约值50亿美元),几年前还在1万亿日元以上,凋残零落,已不可同日而语。预测2014年世界的设备投资将在存储器的重振和代工的继续上扬的拉动下,可比上年成长9%,达到563亿美元。

半导体产业技术变革速度之快领百业之先,其科研开发保持在稳定的高水平乃是争胜的关键因素,且因IC设计日趋繁复和迈向下一代先进工艺生产,半导体业的科研开支和销售收入之比不断提高,在上世纪70年代末和80年代初大多半导体公司两者典型之比约为7~8%,90年代初已提高到了10~12%,而到最近的10年更跃升到15%以上,2008年创历史之最,竟达到17.5%。据IC Insights的2013年版McClean 报告,2012年尽管世界半导体业的销售微降1%,为3176亿美元,而同年的科研开支却增长了7%,达到530亿美元的新高度,两者之比为16.7%,仅略低于2008年的最高水平。又据该公司的最新报告, 2013年世界十大科研开支公司的总值为287亿美元,同年相应销售收入合计为1819亿美元,两者之比为15.8%,略低于上年的16.7%(表2)。

英特尔公司是世界半导体业的开路先锋,在科研开支方面鹤立鸡群,达106亿美元之巨,近年占公司营收的20%左右,独占世界半导体业全部科研开支的19%,十大科研开支公司总和的37%,与居于第二位的高通公司的差距达三倍之多。它作为世界最大的集成器件制造公司,努力科研的目的在于推进技术领先的晶圆生产线和公司的生产能力,它的微处理器和复杂逻辑电路,既要维持技术的带头地位,产品的寿命周期又相对较短,因而对科研的依赖性特大。紧随其后的集成器件制造大公司三星的科研目的与英特尔大体相同,其科研开支/营收之比在本世纪初虽也曾高达25%(图6),但近年为降低成本而加强了与IBM和格罗方德等公司的合作,科研开支大降,2013年已仅为28亿美元。当然,它的主打产品如DRAM和Flash都是大众商品,科研依赖性较弱,因此三星可说实际是一家资本密集型公司,而英特尔的设备投资达130亿美元,也大于它的科研开支,两者数额都很巨大,相差无几,是资本和科研的双密集公司,代表着一般半导体公司的特点。同为无生产线半导体公司的高通和博通,经营重心在产品开发,故其科研开支均占公司营收的30%,比重更胜英特尔一筹,且都已晋身世界十大科研开支公司的前列。世界首位半导体代工公司台积电由于无生产线公司和日益扩展的轻晶圆公司不仅要依靠代工企业为之生产晶圆,而且还要求将他们设计的集成电路投入生产,故而台积电的生产工艺亟需改进,导致其科研开支自1998年后以年平均25%的速度激增,近年已达14~16亿美元,占其营收的8%,追平了三星公司的比重,在世界十大科研开支公司中已晋升至第7位(表2/图7)。

半导体是电子工业的基石,经济发展的支撑,受到了各国政府的特别重视和支持,即以美国而论,它首先开发出来的晶体管和集成电路都供军用,出路有了保障。最突出的事例便是上世纪80年代中期,美国半导体生产龙头地位被日本超越,美国政府和业界深感危机之存在,为提高其半导体技术,遂于1987年由政府与美国半导体协会(SIA)成员公司(排斥外国公司)如IBM、德州仪器、美国国家半导体(已被德州仪器收购)、英特尔等共同组建了SEMATECH(半导体制造技术科研联合体),当时年投资2亿美元(政府、企业各半),使半导体微细化工艺从0.8微米不断向着0.35、0.25、0.18微米前进,晶圆片尺寸也不断增大,5英寸、8英寸相继出现。1985年被日本夺走的世界半导体霸主宝座,到1993年被美国夺回,再登王座,其所占世界半导体市场的份额重回54%,而同年日本则跌落至38%。美国克林顿总统于1992年9月发表的《技术:经济成长的牵引力---美国技术政策》中说:“SEMATECH有助于美国半导体技术的改进,对美国半导体企业夺回世界市场份额做出了贡献,还增强了用户与供应方之间的沟通”,并表明了政府将采取继续支持的立场。

日本对集成电路工业的认识较早,把它看成是“必需”(must)工业,对被称之为“食金虫”、“无利润”的半导体工业仍不惜巨额投资。美国电子业界对日本半导体业之所以能赶超美国的主因总结有四:①政府的扶助政策:政府组织富士通、NEC、东芝等5家公司建立VLSI研究所,对集成电路发展给予各种拨款,并使之享受税收优待,从而率先开发生产了64K、256K及1M等DRAM产品;②从事集成电路生产的公司如NEC、日立等都是多种经营的大型综合电子公司,有实力进行产品削价倾销,使美国规模较小的专业公司难以抗争;③日本可获得银行的低息(6%)贷款,大大低于美国贷款而获得财务优势;④日本擅于和巧于收集各种有用情报。

韩国同样把电子工业视为国家至关重要的战略工业,对半导体业采取了“跳越式追赶”战略,从生产晶体管起算,韩国仅用了14年时间便赶上了经济发达国家用了38年时间所达到的技术成就,1989年生产4M容量DRAM时赶上了日本,此后众所周知,它在DRAM、NAND等存储产品全面取代了日本。韩国半导体业的伟大成功同样得到了政府政策和财政的强大支持,上世纪70年代开始,韩国政府就制定了“教育立国、科技兴邦”的发展战略,1982年启动了“长期半导体产业促进计划”,政府为四大主要半导体公司提供了大量的财政支持和税收优惠,其他成功原因还包括:①敢于大量投资;②利用美日矛盾积极引进美国技术;③努力招聘人才,高薪聘请大批欧美日技术人员担任顾问,尤其重视在美韩侨,实施所谓“头脑返流”(reverse brain drain)政策,吸引他们回国工作;④利用本国低价劳动力优势,低价出售最新产品,即使亏本也要积极地去争取市场份额。

我国集成电路1968年起步,仅比日本晚两年,但由于种种原因发展并不顺利,据美国市场调研公司IC Insights去年7月发表的一份报告指出,自2005年起中国便成为世界最大的IC市场,但中国的IC生产却很落后,2012年IC生产计共89亿美元,仅占当年市场需求810亿美元的11%,预期到2017年也仅缓慢增加到14%多一点。据报道,2013年中国半导体设备的投资也仅28亿美元,仅占世界总投资的0.5%,实实微不足道。国内半导体行业有识之士去年以来对我国半导体实情发表了一系列的文章认为,中国本土IC制造企业目前只能满足IC市场不足20%的需求量,其他超过80%的需求都不得不通过进口,

在制造工艺上,我国仍至少落后国际先进工艺两代。原因很多,不一而足,但做大做强中国集成电路产业,不仅关系到企业的生存与前进,更关系到国家的安全和经济的实力,和世界各国发展集成电路一样,那是离不开国家的政策引导和大力支持的,应体现出强烈的国家意志。现在国家政策执行力度不足,可操作性不强,如“4号”文件发布后,实施细则至今仍未推出;存在平均主义倾向,“撒胡椒面”式的重“面”不重“点”,不符合集成电路发展垄断化的趋势;政府存在行政干预过多,重审批,且时间过长,企业缺乏自主而错失了有利机遇。此时此刻,中国对集成电路业真正应当迅速扭转认识,体现“官办”,落实政策,克艰除难,跳跃发展,才能跟上时代前进的步伐!李克强总理在这次人大的政府报告中把集成电路提到了先所未有的高度,我们更要记位李总理的这么一句话:改革贵在行动,喊破嗓子不如甩开膀子!

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