为什么说中国集成电路要崛起必须砸大钱
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众所周知，集成电路产业是资金密集、技术密集、人才密集型产业。
近几年，在集成电路产业基金、国家科技重大专项（01、02、03）及地方基金等国家队的带动下，集成电路产业投资可谓大热，据统计，仅2015-2016两年间，国内已经宣布在建或计划开工的晶圆生产线就多达44条，其中12寸18条，8寸20条，6寸6条（具体如下图）。
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越来越多的民间资本涌入集成电路产业的投资/圈地队伍。以大基金为例，其背后的股东，除了财政部、亦庄国投、社保、人保、人寿、烟草、移动、电信、联通、等国字号单位，还有武岳峰、赛伯乐等民间资本的注入。
那么，集成电路产业的投资特点有哪些呢？笔者在前辈工作的基础上总结了集成电路产业投资的4大特点[1]：
1.投资规模巨大
2.投资风险高
3.回报周期长
4.规模效应明显
1．投资规模巨大：随着集成电路工艺技术的进步，投资规模越来越大，投资门槛越来越高。
集成电路技术更新迅速，随着工艺节点的演进，技术的复杂度不断提高，生产和研发的成本也水涨船高。集成电路企业必须不断跟踪最先进的技术，不断加大研发人员和资金投入。
图1 硅集成电路工艺发展阶段
如图1所示，以集成电路制造为例，从平面工艺发展到现今的三维FinFET工艺再到未来的新型结构器件，集成电路的工艺流程、设备和人员的投入都需要大幅度增加：
从制造工序来看，65nm的平面工艺大约需要 600余道工序，45nm需要约800余道工序，28nm则需要1300余道工序，14nm的制造工序将高达1700余道左右。
从生产线建设来看：七十年代的3英寸晶圆生产线，投资额仅0．25亿美元[1]，而目前建造一条12英寸32/28nm的规模生产线需要超过40亿美元，12英寸14nm生产线投资高达100亿美元。每个技术节点的提升都会淘汰一批旧设备、添置大量新设备，新设备的价格越来越高，目前ASML公司一台紫外EUV光刻机就高达10亿元人民币，这尚不包括日后高昂的设备维护费。
图2 ASML的光刻机
下图为90nm～14nm集成电路产品设计费用、建厂费用和工艺研发费用。从图中可见，进入32nm之后，一般每个技术节点的投入成本大约是前一代技术翻1.5-2倍左右。
图3 集成电路投资额估计值（资料来源：《中国半导体产业发展文集》）
2.投资风险高。受电子产品生命周期、硅周期和经济大环境的影响，集成电路产业变数很大，投资风险高。
相较其他工业产品来说，电子信息产品的生命周期更短，产品形式瞬息万变、五花八门，带动集成电路行业技术进步迅速发展，投资时机、投资方向等方面把握稍有不慎，错过产品上市的黄金时期，即有可能导致亏损，风险很大。
另外，集成电路产业发展受GDP和“硅周期”的影响，具有极强的不稳定性。一般来讲，平均每隔四至五年一个周期，国际半导体市场呈现周期性的上升(繁荣)与下降(衰退)，几乎每隔十年出现一个大低谷或者大高峰。人们把这种周期性的变化称为“硅周期”。目前全球半导体工业已经经历了七次循环[2]。
图4 全球半导体产业增长率与全球GDP增长率比较
如图4所示，集成电路产业的波动幅度是GDP波动的幅度的5-10倍。
一直以来，社会资本进入集成电路产业的信心都不足，多是因为无法承受这种周期性剧烈波动的资金。但是近几年，受集成电路大基金和重大科技专项的带动，产业投资回暖，越来越多的社会资本进入集成电路市场。
3.回报周期长：过长的回报周期也阻挡了民间资本的进入意愿。
目前的集成电路设计企业在终端产品走上市场形成批量销售之前、晶圆制造企业在投产的前几年几乎都处于亏损状态。这个亏损期受产品生命周期、公司经营状况的影响略有不同，一般为3-5年。
从国际上看，晶圆制造厂没有一家前5年盈利，如台积电实现盈利用了6年，台联电则用了9年。以目前28nm工艺生产线为例，一般前2.5年为建厂期，后2为产能爬坡期，投入5～6年后才能产生盈利[2]。
集成电路设备厂商也存在类似情况，一般开发设备需要2～3年时间，进入生产线验证需要2年时间，从投入到产出至少需要5年。
过长的回报周期也阻挡了民间资本的进入集成电路产业意愿，人们更倾向于投资收益更快、更高的传统行业（如服装、餐饮）或者新兴的互联网行业。
4.规模效应显著：强者愈强，大者恒大趋势明显，规模效应是企业存活、保证利润的手段之一。
足够的出货量是集成电路企业生存的根本。由于集成电路企业前期的投入巨大——厂房、设备、人员无一不是高昂的成本，这些成本摊销到每一片芯片中，显然，追求巨大的销售量是企业盈利的重要手段之一。产业链每一个环节都在讲“量”——设计企业的芯片出货量、制造企业的月均产量、IP核企业的royalty量，都体现了企业对量的追求，没有“量”哪怕“质”再好都不足以维持。
“大者更大、强者愈强”的格局形成。在集成电路制造业中，需要持续高强度投资建设生产线才能形成有力的规模优势。而集成电路设计业由于人力成本高、流片成本高、产品上市的生命周期缩短等原因，一般的中小型企业已经无法承受巨额资金的负担。近几年，企业优胜劣汰和并购重组频繁发生，使产业发展越来越向大企业集聚，逐渐形成少数龙头企业主导市场的格局，“大者更大、强者愈强”的趋势明显。
图5 全球Fabless和Foundry前十大 数据来源：Gartner 2015
如上述图表可见，集成电路设计企业（Fabless）前三强高通、博通、联发科占据了全球四成以上的市场份额；晶圆代工企业（Foundry）前四强台积电、台联电、中芯国际和格罗方德占据了全球八成以上的市场份额。这就是业内所谓的“第一名吃肉、第二名喝汤、第三名勉强维持收支平衡”。
结论
鉴于集成电路产业的如上的投资特点，对于集成电路产业的投资必然是：国家战略与市场机制的统一。
建国以来，我国政府对集成电路产业的投资经历过两个阶段：
第一阶段是全计划经济模式下立项审批的支持方式（如908工程、909工程等）[3]。国家定计划、建设生产线、国家消化产品。这种模式解决了我国集成电路产业“从无到有”，实现了“零的突破”，对于军用器件、身份卡证等可控市场实现“国产化替代”起到了显著的作用。
但是中国集成电路产业对于市场性的认知是在相当长的时间内，随着改革开放的深化才逐步形成的。现在（第二阶段）政府和产业界都已经认识到：集成电路产业不是全市场化或全计划经济的产业，它同时具有国家战略性和市场性的双重特性，是国家战略和市场的统一结合。
美国总统科学技术咨询委员会2017年1月发布的名为《确保美国半导体的领导地位》的报告中提到，“中国半导体的崛起，对美国已经构成了威胁，建议美国政府对中国加以限制”。可见集成电路产业无论在哪个国家都不是自由竞争的产业，都需要政府的大力支持和持续投入。
集成电路产业是必须追求规模效应的产业！是必须砸钱、砸大钱、持续砸大钱的产业！投资者必须有钱，有耐心，有足够的坚持，抱有短线投资目的，可以止步了。
此文得到郑凯、芯思想赵元闯的修订和提出宝贵建议，特别感谢！
作者简介：
郭雅琳，现就职于中芯国际，从事半导体产业政策和市场研究工作多年。此文仅代表作者观点，不代表任何公司或组织。
参考文献：
1．周子学.<中国集成电路产业投融资研究>[M]. 电子工业出版社, 2015.
2．<通过产业投资基金推动我国集成电路产业发展>.前瞻研究.电子工业出版社研究院,2015年第5期
3．王阳元.<战略—生存与发展之本>：我国集成电路产业与科技战略研究选集[M].北京:科学出版社, 2015.
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