超详细 · 正确理解中国集成电路产业存在的差距
正确理解中国IC产业存在的差距
——清华大学微纳电子学系 魏少军教授
⊙背景：
节前，我们团队加班赶点推出了报告《乘半导体投资东风，谁领浪潮之巅？》，阐述了为什么要开始关注半导体设备、产业链有哪些环节、哪个环节最有望突破、又有哪些受益标的。文章发完后，很多一二级和实业里的朋友纷纷和我们联系，探讨投资机会。交流中，有几点感受：
1.半导体行业不仅二级狗关注，一级和一级半的朋友也非常关心。从大量投行朋友索要资料这一点看，预计未来几年有诸多行业内的公司开始准备材料登陆资本市场，可以期待一下未来成板块的机会出现。
2.行业虽然关注度高，但是产业链长而复杂，想深入了解，必须贯穿上下游，且向国外的厂商学习。另外，国内标的估值普遍偏贵，有点类似2年前的3C设备行业（可能比喻不大准确）。
基于以上原因，节后一复工，我们立刻发布了《一张图梳理半导体产业链及设备》，尽力将行业最总括的框架梳理给大家。图片发布后，大家抛来很多细节问题。带着大家的疑问，我们一直在默默整理，希望将这个”能看长“的行业分析清楚。从今天起，我们会把前期的草根调研+数据整理陆续发布，也希望一二级的朋友们继续和我们探讨。总的来说，我们对半导体设备行业不过分乐观也不过分悲观，期待能有优质的公司在这一轮半导体浪潮中真正走出来。
⊙正文：
正确理解中国IC产业存在的差距
——清华大学微纳电子学系 魏少军教授
一、是“好得很”还是“糟得很”
近年来，国内媒体存在大量乐观报道，一片欢腾；与此同时，也有人认为中国半导体的发展对美国是种威胁；另外，国外有些人也根据中国过往的集成电路发展经历，怀疑中国IC产业能否成功。根据行业大佬IC Insights的主席Bill McClean的观点，中国在1990-2000、2000-2010年这两个阶段都没有成功，现阶段是否能够成功保持疑问。
对于中国的半导体行业能否成功，国内外人士拥有不同的观点。以下尝试对三个问题进行一些探讨：
二、如何看待“制造工艺技术差二代”？
确实，从2002年开始至今，国内半导体制造工艺与国际先进水平一直都相差两代，但是虽然都是差了两代，确实有一些本质进步。我认为不应该简单的从制造工艺来看，而应该以下从几个角度来看：
1）自产半导体设备：
2009年中国的设备市场只有大约0.9亿美元规模，2012年以后中国集成电路步入新一轮快速发展周期，中国对半导体设备的需求大幅上升，到2016年中国市场规模达到64.6亿美元，占全球设备市场的近15.7%；
随着国家02专项的支持，有些重大装备项目的研发成果逐步进入市场，中国的自产设备市场从2009年的0.69亿美元增长至2016年的12亿美元的规模，自制半导体设备市场的比例上升到16%左右。如果说2008年我们没有自己的装备，现在我们已经拥有了一定规模的自产半导体设备。
从国产半导体制造设备产品销售收入来看，2008年只有2.43亿人民币，现在已经达到了32亿人民币。
另外，我们也崛起了一批极具代表性的本地半导体设备制造企业。从刻蚀机、氧化炉、注入机等，已经有了相当规模的企业。而最核心的光刻机也处于努力的过程中。
2）自产半导体材料：
从半导体材料市场来看，过去四年中，中国的半导体材料市场年增长率始终维持着正增长。2014年时，大陆材料市场占全球比例15.8%，到2016年占比将近17.24%。三年之中全球材料市场占比在持续增加的只有中国，这意味着全球只有中国的半导体产业一直在蓬勃发展。
从我们自产半导体制造用材料销售收入来看，从2008年的16.7亿人民币涨到了2016年的96亿人民币，今年预计会达110亿。
3）另外，更重要的是我们也取得了一系列标志性的进展：
2008年我们在8英寸晶圆制造材料上一片空白，2016年我们在包括外延片、光刻胶、抛光液等之内的材料上有了一定的进步。
在12英寸晶圆制造材料上，2016年我们也有了相当多的突破。
因此，魏博士认为，如果说2008年中国的工艺差两代，那是在什么都没有的基础上差两代；今年虽然还差两代，但是我们整个工艺技术有了重大变化，开始强大起来，有了质的变化。所以不能简单的概括为“差两代”。
三、如何看待“进口集成电路超过2000亿美元”？
2016年，集成电路进口额达到2270.7亿美元，比上年下降1.2%，连续第四年超过2000亿美元，是价值最高的进口商品，2017年预计还会超过2000亿。而2016年出口集成电路613.8亿美元，下降11.1%，贸易逆差1657亿美元。
集成电路进口持续维持高位，引发大家对中国集成电路的误解。对此魏博士也有几点观点：
1）进口2000亿不等于消化2000亿
首先看一下全球市场分布格局，可以看到，中国市场占全球比例27.4%，折合930亿美元。也就是说我们进口了2000亿美元，但只消化了930亿美元。因此，中国进口的集成电路，很大一部分都是组装成整机产品卖出去了。
2）进口集成电路产品分布
从中国市场消耗集成电路产品的分布来看，这些年比例变化不大。
从下表看出，我国进口最多的是微处理器/控制器，2014年超过1000亿；另外存储器超过500亿，基本占据了2000亿的大多数。我们进口的内容主要还是我们最不出来的几块内容，而其他领域我们正在逐渐做进口替代。
3）对比一下中国电子工业生产规模，大规模的进口可以理解
2009年，我国电子工业占全球的比重为47%，而2014年提升至81%。可以看到，中国电子工业占全球的比重持续增加，自然而然就会用到大量的集成电路。
我们在考虑2000亿的时候有一个误区，我们经常担心我们的工业受制于人，但国外厂商也经常担心他们的市场需求受制于我们。因此要客观看待这个问题。
4）随着中国整机制造能力的提升，我们消费的芯片还将持续提升
2015年，美国IBS公司制作了一个表。2015年，中国本土的整机企业消耗的集成电路占中国全部消耗的量还不到50%；而在中国的外资企业消耗的集成电路占中国全部消耗的量是更大的。
这种趋势将在2023年左右发生逆转，本地企业会消耗更多。因此我们大量的进口是正常现象。
四、如何看待“自主产品占比过低”？
这是大家关注的比较多的问题。我们在统计集成电路行业发展的时候，经常把设计、制造、封装的数据叠加。但是按照国际上通行的标准，应该统计产品的产值。由于我们没有IDM，只能把芯片设计业的产值计入产品。按此计算，2016年中国集成电路产品销售规模的全球占比仅为7.3%。而我们本地消耗的集成电路是全球的27.4%，这中间20%的差值都是依靠进口。
这还是只是比较了价值，如果比较种类，预计这个数据会更难看。因此很多人都说，我国IC产品没有竞争力。这种言论有一定道理，但不是绝对的。
1）首先看一下芯片设计业
2016年全行业销售收入为1644.3亿元，比2015年的1325.0亿元增长24.1%。按照美元与人民币1:6.65的兑换率，全年销售达到247.3亿美元，占全球集成电路设计业的比重提升至27.82%。
从1999年到2016年，设计业CAGR=44.91%，这种增速在全球都少见。而且17年上半年，行业增速依然超过20%，预计17年全年设计业销售接近300亿美元，这个数字相当可观。
另外，芯片设计去年发生了一个重点变化，成为了第一大行业。2016年中国集成电路产业各环节再次实现快速增长，各个环节销售额第一次均超过1000亿元。产业结构上，芯片设计业与芯片制造业所占比重呈逐年上升的趋势。芯片制造业继续保持高速增长态势，增速位列三业最高。设计业总规模第一次超过封装测试业，位列第一，这是非常有意义的变化。因为加工、封装都是为了产品，而直接产品的贡献就是设计，因此设计业理应成为第一大行业。
从芯片设计业区域分布来看，主要集中在长三角、珠三角、环渤海和珠三角地区。
这样的分布也带来了一系列的重要变化：
排名前2位企业的销售可以进入全球设计业前十；
设计水平达到14nm；
161家企业的销售超过1亿元人民币，比2015年增加18家。这161家企业销售总和达到1229.56亿元，占全行业销售总和的比例为80.97%。销售额5000万-1亿的企业201家，1000-5000万的企业256家，小于1000万元的企业742家；
盈利企业达到503家；
排名前100的设计企业的平均毛利率为30.6%，比上年的29.56%，上升了1.04个百分点，十大设计公司的平均毛利率为35.06%，比2015年的40.25%下降了5.19个百分点。
最重要的，国内芯片设计前十大企业全部为本土企业。这与制造、封装环节有很大的差别。
最后一点，从数据看到，我们的自主产品自给率大幅提升。
2012年开始，中国设计业产值109亿美元，中国用了816美元的产品，我们的自给率13.3%；到了2016年，我们设计业产值247亿美元，我们用了930亿，产品自给率达到26.6%，翻了一番。
因此，我们确实有了很大进步，只是离需求还有很大的提升空间，大家心有不甘。因此要正确看待行业发展，要有信心。
五、人间正道是沧桑
最后说一下，集成电路是一个玩不得虚的东西，必须实实在在做产业。
1）首先，我们对中国经济增长有信心。
根据IC insight的分析，大家发现全球GDP与半导体市场成长的相关性非常紧密，关联系数从2010年开始基本都超过0.9。预测到2021年，系数还在0.9以上。意味着只要GDP有增长，集成电路就一定增长，这对我国来说是一个积极信号。
2015-2017年，中国的GDP年增长率高于6.5%；中国的经济总量超过10万亿美元，占全球GDP的13.5%；·中国具有完整的工业体系，是全球最大的电子信息产品生产基地。可以肯定的是，未来若干年，中国将一直是全球最大的半导体市场，因此中国保持继续发展自主的半导体产业的方向是坚定不移的。
2）坚定不移地转向"以产品为中心"。
我们做了很多工作，无论发展制造还是封测都花了很多投入。特别在产品制造方面，60-70%的投资都进入了产品制造方面。这是对的，但我们不能为了发展制造而发展制造。我们无论发展制造还是封测，都是为了发展产品，一切都是坚定不移地转向“以产品为中心”。希望我们的代工企业、测试企业、制造企业，观点和能力都要提前一步。
另外，魏教授提出了两点问题：
第一：集成电路现在资本有、投资有，但是研发投入严重不足，各个方面都出现了问题。
第二：高端芯片路线有点走偏。未来高端芯片必须面对主战场，面对95%的市场，不要面对5%的特定市场。
六、总结：
中国集成电路产业异军突起、正在蓬勃发展，同时也伴随着各种挑战。有些人认为我们的产业发展“好得很”，也有一些人认为“糟得很”。我们自己要客观、冷静。在肯定自身进步的同时，即要看见自己存在的差距，更要对存在的差距有正确的认识。
中国集成电路的发展在一些显性指标上也许进步不快，但如果从各产业链各个环节的发展状况来看，就可以得出，过去10年我们不仅保持了比国际同行更高的发展速度，而且稳步提升了我们的发展质量。
中国集成电路的发展总是伴随着各种质疑、各种不同的声音，我们一是要对自己的发展有清醒的认识，二是要保持足够的定力，不忘初心、下定决心，三是要紧紧围绕产品，以产业发展为重心，高端通用芯片必须面向容量95%的主战场。
文章作者：清华大学微纳电子学系 魏少军教授 ，来源于微信公众号：国君机械，本文工业4.0俱乐部推荐阅读！
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