禁令一個月後,華為未來的關鍵時間節點_風聞
宁南山-宁南山官方账号-2020-06-13 22:50
華為禁令差不多30天了,我們來做一些簡單的推演和華為後面的走勢
我們按照關鍵時間節點來寫,以下是一些不成熟的思考。
1**:華為的120天與2年**
515對華為的禁令,美國人留下了120天的緩衝期,美國商務部規定了企業和機構可以在7月14日之前提交意見,我們相信大批的美國半導體設備和原材料企業以及台積電都會積極的準備相關意見和評估報告並且提交給美國政府,而120天之後是9月12日,我們看美國人會不會繼續延期。
另外這4個月時間我國是可以做一些事情的,其中意義最大的就是準備好不可靠實體清單,美國現在受疫情以及暴動影響,經濟是不太好的,這也對我們有利,這意味着我們的實體清單反擊會讓美國更加難受。
理論上美國政府是有可能根據其國內企業的利益訴求,而延長緩衝期和放寬一些制裁條件的,正如在過去兩年的中美貿易戰中,每次美國加徵關税的範圍升級時,都會召開聽證會聽取企業的意見,最終在擴大加徵關税範圍的同時,必然會公佈豁免關税清單,在事實上減少對華徵收關税的規模,以最大程度保護自己的利益。
而制裁華為這樣的龐然大物的科技企業,而且是全球最大的半導體芯片買家之一,這對美國來説也是一個探索的過程。
尤其是美國的半導體生產和設備和材料廠家,他們一定是比較擔心的,這個我們後面再説。
當然對我們來説,只能謹守底線思維,不能去假設美國會網開一面,
120天緩衝期到了之後,真正的考驗就會開始了。
注意美國商務部的公告裏面,對於120天是這樣描述的,注意黑體部分:
To prevent immediate adverse economicimpacts on foreign foundries utilizing U.S. semiconductor manufacturingequipment that have initiated anyproduction step for items based on Huawei design specifications as of May 15,2020, such foreign-produced items are not subject to these new licensingrequirements so long as they are reexported, exported from abroad, ortransferred (in-country) by 120 days from the effective date.
這一段説的是很模糊的,在5月15日及之前已經開始生產的還可以繼續出口和發貨,
那麼理論上華為搶在5月15日當天下單的話,台積電仍然是可以繼續生產的。
之前網上流傳着華為緊急下單7億美元給台積電要求生產和供貨(未獲得台積電或者華為證實),如果對照着上面的英文原文看,那麼是存在華為在5月15日當天爭分奪秒發送訂單給台積電下單的可能性的。
我們先看智能手機,全球所有基站加起來千萬級別的數量,是遠遠不能和全球30億台智能手機的存量比較的,兩者在數量上的差距在百倍以上,因此華為智能手機業務會面臨巨大的挑戰,
當前由於台積電還在繼續生產,那麼現在華為的手機出貨暫時是沒有問題的,那麼關鍵在於120天之後,華為的手機還能繼續銷售多久?
非常明顯的是,在這120天裏面,華為一定會要求台積電優先生產下一代的麒麟芯片1020(網上流傳的型號,華為還沒有公佈正式命名),因為這會是用於下一代旗艦機,
對於一款安卓的旗艦機來説,一般銷售的高峯期就是前三個月到六個月,
以2019年3月華為發佈的P30系列手機來説,上市85天,也就是差不多三個月銷量破千萬台,上市六個月後銷量達到1650萬台,可以體會下銷售高峯的時段,
對華為的旗艦機來説,前三個月是銷售黃金期,第二個三個月是銷售的白銀期。
銷售高峯期過後價格就會越來越便宜了,因此華為一定是優先生產下一代芯片。
那麼台積電可以生產多少芯片呢?
我們從兩個維度看,
先從訂單角度看,如果7億美元的緊急下單為真,那麼手機處理器的價格一般在幾十美元,如果我們按照每個50美元計算,假設7億美元全部是手機處理器(實際相信會有一部分5G****基站芯片,數量相對較少),那麼就大約是1400萬個芯片。
如果我們往比較貴的方向估算,假設為100美元一個,也有700萬個芯片。
也就是説,但是緊急加單的7億美元,是可以生產千萬數量級別的新一代處理器的。
注意這還只是追加的,那麼在此之前,華為可能也下了訂單。
再從產能的角度看,台積電2019年的實際產量是1010萬片摺合12英寸的晶圓,平均每個月實際產量高達84萬片左右。
那麼一片12英寸的晶圓大約能生產多少手機處理器芯片呢?
12英寸晶圓的表面積大約為70659平方毫米,
根據TechInsights對麒麟990 5G芯片的測量,其面積為10.68×10.61=113.31平方毫米,集成了多達103億個晶體管,是世界上第一個晶體管數量過百億的移動SoC。
作為對比,更上一代的麒麟980的面積是8.25×9.16=75.57平方毫米,
當然更先進的麒麟990芯片面積更大,是因為把基帶芯片也集成進去了。
因此我們估計麒麟1020的面積也大約是100平方毫米,如果這個面積能夠100%的利用話,一片晶圓可以生產700個處理器芯片,當然了實際這是肯定達不到的。
實際產出的芯片數量按照如下公式粗略計算,按照下面的公式計算,一片12英寸的晶圓大約可以產出640顆芯片,注意這只是通用公式算出的理論值,實際生產中晶圓的edge loss還會比這更高,會導致芯片的產出量比640顆還要低。
另外再加上產出的芯片顆粒還有良率,
之後芯片還要在封裝廠進行封裝,套上外殼和管腳,這個過程也會涉及到良率損失。
因此我們產出最終大約500顆芯片是可能的,注意最終的實際產出尤其是初期很可能比這個數還要少,那麼我們就按照400顆計算好了,這樣比較保守。
那麼台積電只需要生產2.5萬片12英寸晶圓,就可以滿足1000萬顆麒麟處理器芯片的需求。
注意華為的麒麟1020預計用的是5nm的產能,那麼台積電只要保證在120天內生產出2.5萬片12英寸晶圓,每個月產出大約6000片晶圓即可。
相應的如果是2000萬顆芯片,那需要產出5萬片晶圓。
雖然5nm對台積電來説是2020年Q2才量產的新制程,但顯然我們可以對台積電抱有很大的信心,畢竟台積電擁有大規模生產的經驗,其所有制程2019年總實際產量達到84萬片每月的規模便是證明。
而且從台積電的7nm的歷史擴產速度來看,是很快的,台積電在120天內為華為生產出千萬顆以上的5nm麒麟芯片,可能性是很高的,這基本可以支撐下一代旗艦機的部分銷售。
而對華為麒麟990為代表的上一代芯片來説,重要性相對較低了,因為搭載此款芯片的手機註定會不斷降價,而且台積電7nm產能本來也比較大,根據台積電的財報,2020年第一季度 7nm製程營收佔比高達35%,因此台積電在這120天內,用7nm製程為目前已經在市面持續銷售的華為手機走量囤貨並不是問題。
那麼根據上面的估算,在120天緩衝期結束後,
華為搭載麒麟1020的下一代智能手機還可以銷售千萬台的級別,同時華為之前發佈的手機還可以通過7nm台積電產能囤貨繼續銷售。
華為2019年平均每個季度能夠銷售6000萬台手機,而2020年9月禁令正式生效,
華為一個月就會消耗大約6000萬個手機處理器,
這樣在2021的第一個和第二個季度,華為智能手機的巨大挑戰就來了,手機存貨逐漸耗盡,其終端業務營收將會面臨的下滑。
2021****年也是華為生存面臨的第一個重大門檻,至於如何應對,後面再説。
我們再看通信網絡,
在之前的文章裏面分析過,5G網絡對於華為才是核心,華為一定是力保5G網絡建設,而5G基站建設所需要的芯片數量並不多,以中國為例,按照工信部的説法,2019年底我國已經建成了13萬個基站,
而三大運營商和中國鐵塔今年5G投入達1973億元,預計2020年年底5G基站數超55萬個,當然以我國的執行力,很可能會超額完成達到60萬個,也就是中國預計將在2020年建設42萬-47萬個5G基站。
中國是全球5G建設的核心區域,全球5G基站建成量在2020年底也即是100萬級別的水平,可見芯片需求量並不大,是完全無法和華為智能手機比的,
華為2019年3月發佈的P30系列旗艦手機,上市6個月銷量高達1650萬台。
華為的基站芯片常態備貨+120天繼續生產,是可以保證長時間的給基站的供貨的,按照一年幾十萬個5G基站的發貨量,囤積2年的芯片是可行的。
而根據日經中文網5月28日的報道,其從自己的渠道獲悉,華為囤積了1.5年-2年的美國芯片來供給自己的基站和服務器使用。
注意日本經濟新聞也是著名的小道消息傳播者,其沒有披露來源的消息很多時候也並不一定準確。
但是我認為,從邏輯和可能性上判斷,為5G基站囤積1-2年的芯片是華為可以做到的,尤其加上120天的持續產出,我傾向於認為囤貨一定可以超過一年的用量,達到2年的備貨問題不大。
因為基站的CPU還用不到5nm,那麼大的設備,沒有必要像手機一樣追求小巧,這意味着產能不會受到5nm產能的限制。
那麼這對華為是一個好消息,因為5G建設是從2019年開始的,
根據2019年11月21日工業和信息化部部長苗圩的講話,當時全國已經開通5G基站達到11.3萬個,預計到年底將達到13萬個。因此光是中國在2019年就已經建設了13萬個基站。
因此如果説2019年是5G的序幕的話,2020年是全球5G基站建設的高峯期的第一年,
如果華為的芯片存貨能夠持續2年的時間,從數量上看並不難辦到,那麼是可以保證2020-2022年這三個建設高峯年的供應的,這也意味着,儘管在美國製裁下,華為註定會失去一部分客户的訂單,但是仍然是全球5G領域的主要玩家。
這非常重要,因為華為如果不能在5G網絡建設高峯期搶佔位置,那麼後面就會很麻煩了,總不能讓客户把花巨資剛剛建成的網絡又全部換成華為吧?
所以華為保住2020-2022年的通信網絡建設,問題不是太大,對於通信設備來説,關鍵節點是在2022年。
那麼2022年之後怎麼辦,我們本文後面再説。
但是,到2022年中或者年底,華為的通信設備業務也會迎來芯片囤貨耗盡的挑戰,那麼2022年是華為面臨的第二個門檻。
2**:華為需要堅持多久?**
如果一切沒有變化,美國沒有延期,也不考慮中美博弈的因素。
那上面已經説了,華為還有2年的時間,到2022年中或者年底,其核心業務的5G通信設備也會面臨無法發貨的風險,當然如果我們更樂觀一點,
華為從現在開始主動採取業務收縮,放棄一些邊緣的客户,集中給核心和重要客户供貨,又或者華為實際囤積的芯片比估計的還要多,
那麼華為甚至可能撐到2023年,當然我們先還是按照2年計算,也就是到2022年計算。
國內的代工廠家,有可能在2年內,也就是到2022年搞出來一條較為先進的去美化的芯片產線麼?這裏説較為先進,就不要指望7nm或者14nm了,就是指28nm。
答案是沒有人知道,因為這是從來沒有人做過的事情,但是具備這種可能性。
我們把現有的信息進行分析,
理論上如果我們把國產半導體設備每個環節拿出來看,都有國產廠家,而且不少還開發出了14nm的設備,甚至個別環節的已經到了7nm以下。
在半導體生產設備領域,即使是那些國產化率非常低的產品,都有國產廠家在做,並且大多都已經在產線開始應用了。
比如ALD是國產化率很低的設備,但看下圖,來自北方華創官網,2018年實現了國產首台銷售的 ALD(原子層沉積設備),可實現28nm-14nm的FinFET等工藝要求。
即使生產設備的產線量產驗證期長達1-2年,那麼今年也應該驗證完畢了。
半導體生產設備所有的領域都有中國公司在做,不是2020年的現在才從頭開始,包括那些被美系和日系廠家壟斷,被認為國產化難度極高的等領域。
最重要的光刻機,按照光刻機02專項的時間進度,上海微電子應該是今年底或者明年初搞出28nm節點光刻機,再加上產線驗證一年,這樣看似乎有2年內做成28nm去美化產線並實現初步試產甚至量產的可能性?
關於光刻機的進度,我看到有很多對上海微電子的質疑,
比如上海微電子雖然有90nm 600系列IC前道光刻機,但是這些年都只是在展會上展出,或者在實驗室,從來沒有真正的在產線實際量產,中芯國際並沒有購買。
到2018年5月,上海微電子才累計出貨了100台光刻機,而且集中在LED和IC後道封裝光刻機。
其實事情並沒有那麼複雜,上海微電子的90nm光刻機2016年才研發成功,
2017年,“90nm光刻機樣機研製”任務通過02重大科技專項專家組現場測試,
2018年,才完成通過並正式驗收。
而這個時候的世界,台積電已經率先量產7nm了,中芯國際也在把14nm工藝進行客户導入驗證。
上海微電子的90nm IC前道光刻機,更多的可以看成是技術研發積累的過程。
對於中芯國際來説,老式的光刻機早已經摺舊完成,價格本來就很便宜,市場上也有不少便宜二手貨可以買,那麼在2018年花費時間驗證一台90nm水平的國產設備,再用一兩年時間,也就是在2019-2020年把國產90nm光刻機導入產線,其在財務和技術上的意義都不大,不可能大規模購買。
驗證更先進的國產光刻機意義才更大。
對於上海微電子來説也是如此,在當前任務排序中,相對於投資建立90nm光刻機產線,下一代的28nm節點光刻機已經在研幾年了,這才是重點投資方向。
我們從目前國內做的比較好的國產半導體設備廠家北方華創,中微半導體等都能看出來,必須要把自己的設備做到28nm-14nm,中微半導體的刻蝕機甚至進入7nm以下的價格較高的先進製程,或者説主流製程,這樣代工廠在財務上才有動力導入國產。
反過來半導體生產設備廠家才能真正的實現有意義的產品銷售。
2019年華為上了實體清單,國內羣眾都在支持華為,我也弄了兩台P30 pro,其中一台給家人用,從中也可以看出問題,即使我們支持華為,買的也是新的旗艦機,如果華為現在賣的還是當年搭載K3V2芯片的P6,那麼吃瓜羣眾支持其的動力也會大大減弱。
我為什麼要提P6,當年我就極力推薦老婆買了一台,其結果她在實際使用中對華為手機留下了極為惡劣的印象,從而轉變為蘋果的忠實粉絲,讓我損失了不少錢。
我們一定要以市場化的思想去理解技術的進步。
新一代的產品做出來了,即使對廠家自身,甚至對中國來説都是技術進步,但是不代表其有足夠的競爭力在市場上存活,
也即是不能在競爭中對買家帶來更多收益的產品,不是真正的市場化產品。
我們再以國內做離子注入機的爍科中科信為例子,
根據《北京商報》2019年11月27日的報道,
爍科中科信自主研發的離子注入機正在進入國內各大集成電路製造廠商,其中中束流離子注入機CI P900系列早已通過中芯國際產業化驗證,為實現大批量應用打下堅實基礎。
2019年公司銷售各型離子注入機達11台。
“經過多年的技術積累,我們實現了離子注入機這一集成電路製造核心關鍵設備在28nm以上工藝領域的進口替代能力和自主可控,具備年產30台離子注入機的能力。”
爍科中科信總經理舒勇東介紹説,**研發的中束流離子注入機65-28nm工藝量產12英寸晶圓超過400萬片,**達到了國外同類型設備水平,產品已經批量進入市場。
大束流離子注入機工藝覆蓋至28nm,65-28nm工藝量產晶圓超過20萬片,高能機預計2020年底進入客户端驗證。定製離子注入機主要針對6英寸及以下市場,設備應用比較廣泛,可根據客户具體需求定製。、
從以上也可以看出,中國電科旗下中科信在中芯國際進行產業化驗證的設備,也是可以做到28nm節點的,這也表明還是要驗證較為先進節點的設備,在市場化上才有意義。
我們回到28nm節點浸沒式光刻機的研發進度,
按照十三五規劃的進度要求,2020年底我國以上海微電子負責集成,
需要研發出28nm的光刻機,這個時間節點已經可以從海量的公開信息中可以證實,注意從研發出來,到真正的實現量產,還需要1-2年的時間,我們可以按照2年的時間計算,也就是到2022年可望實現28nm光刻機量產。
當然了光刻機這個東西,即使是ASML一年也就是生產幾百台,上海微電子一年生產十幾台幾十台,就已經可以稱之為大規模生產了。
一般認為上海微電子是在孤軍奮戰,並不是,上海微電子其實是集成商,更多的負責總機集成的研發工作。
例如在我國光刻機國家規劃中,中科院給予了上海微電子強大的研發支持,負責了多個核心子系統的研發。
中科院在之前已經參與了不少半導體國產化任務,
我國目前已經在量產NAND FLASH的長江存儲,就是中科院微電子所和長江存儲聯合開發的,例如長江存儲工藝研發處副總裁霍博士,就同時是中科院博士生導師。
2003年北大微電子學與固體電子學博士畢業,進入韓國三星電子半導體研發中心存儲器事業部從事閃存技術研發。
2010年回國加入中科院微電子研究所從事存儲技術研究,
2014年8月進入武漢新芯集成電路製造有限公司負責3D NAND存儲器的技術研發工作,
再説光刻機,
我們以北京大學官網發佈的北京國望光學科技有限公司2020春季校園招聘信息為例,
https://scc.pku.edu.cn/employment_ff80808170575b8701705bbc7eb840a9_0.html
該公司以**博士:28-35萬/年(特別優秀另議);碩士:20-25萬/年(特別優秀另議)**的標準在招聘應屆畢業生,
招聘簡介如下:
國望光學於2018年6月1日正式成立,註冊地為北京市經濟技術開發區。
2019年7月,中科院長春光機所、上海光機所同步完成了對國望光學的無形資產增資。目前,國望光學的註冊資本為30億元,擁有近200項授權發明專利,
完全繼承了02專項極大規模IC製造投影光刻機曝光光學系統一期研發任務所形成的全部知識產權。
國望光學核心團隊研發的我國首套90nm節點ArF投影光刻機曝光光學系統已於2016年順利交付用户(備註:就是上海微電子)。
目前,團隊承擔的02專項二期核心任務**-面向28nm節點的ArF****浸沒式光刻曝光光學系統研發攻關任務進展順利;**
2019年下半年,國望光學將啓動位於北京經濟技術開發區B13地塊的研發、生產基地的建設工作。該項目規劃投資60億元,佔地近110畝,規劃建築面積13萬餘平方米,預計建設時間3年。全面建成後,國望光學將擁有110nm節點、90nm節點、28nm及以下節點極大規模IC製造投影光刻機曝光光學系統產品的研發、設計與批量生產供貨能力。
與此同時,已研發成功的超精密光學加工、檢測、裝調裝備以及正在研發的高性能顯微物鏡、紫外成像探測系統等產品也將陸續投入市場。此類高市場價值的衍生產品將與光刻機曝光光學系統產品一道共同構建起國望光學市場成功的產品基礎。
以上生產基地建設的時間節點來説,2022年建成生產基地並且具備量產28nm節點及其以下光刻曝光光學系統的能力,説明國望光學預估的28nm節點浸沒式光刻機真正實現產線量產的時間節點是在2022年,
那麼這和2020年28nm浸入式光刻機研發成功,
2021年測試完成並且導入產線驗證,
2022年實現28nm節點光刻機產線規模生產,並且自身實現可量產的時間節點是吻合的。
儘管時間節點一般都能順利完成,
但是對於華為來説,作為底線思維來講,是不能假設在2022年我國一定能夠做出28nm的去美化產線,需要把這個時間延長到3年甚至更久。
3年甚至以上,這是華為需要在海思無法量產情況下的生存時間。
當然了國家是可以出手反制的,而且可以反制的手段也有很多,
我們反制要講究有道理,不能讓那些遵紀守法的外企感到唇亡齒寒,
第一批會上不可靠企業清單的,就是在2019年美國對華為禁令中表現惡劣的企業,
典型的就是偉創力和聯邦快遞,這兩家美國公司,
偉創力一度扣押了華為數億人民幣的貨物,而且還是在中國土地上執行的此操作,
聯邦快遞竟然把華為的包裹轉運到了美國,涉嫌盜竊和出賣商業機密。
第二批是對等性質的企業,也就是高通,思科之類,他們本身和華為是競爭關係,
由於美國已經沒有5G設備製造商,但是按照對等原則,這兩家公司還是涉及到5G和通信,並且在我國產業鏈介入不深,不涉及我國大量就業和出口
其他還有很多,本文不展開講。
我們在這裏先不考慮國家出手反制,導致美國可能放鬆或者延遲對華為制裁的因素,
我們只考慮華為如何堅持生存下去。
注意華為還有1-2年的時間進行準備,
目前可以開展的應對工作如下:
第一點:EDA國產化
以華為為核心,全力自研EDA軟件,牽頭國內EDA公司分工協作,實現EDA國產化,
華為還有2-3年的時間,有很大希望。
EDA華為早已經有多年的使用經驗,也有預研的基礎。
第二點:繼續採購非美系芯片出貨。
美國目前沒有禁止華為採購外部非美系芯片,華為可以擴大使用非美系芯片的採購,
當然吃瓜羣眾可能就會問了,你這可能是搞無用功,因為美國隨時可能一聲令下,華為連任何用美國生產設備和材料生產出來的芯片都不能買了。
這種底線思維是對的,但是對於華為來説,這項工作在之前就已經在做了,
而不是現在才開始匆忙設計使用非美系芯片的產品。
也就是華為一直在做多供應商體系化工作,包括華為的手機在內,並不是只有海思一個供應商,這也在現在給華為帶來了好處。
下圖是華為榮耀在6月12日首銷的榮耀Play 4的5G版本手機,使用的就是聯發科天璣800芯片,售價為1999元。
至少在現在看來,這款手機是不會受到華為海思芯片旗艦機的2021年大限影響的。
2019年第三季度和2018年第三季度相比,
華為手機搭載聯發科芯片的比例由7%上升至16.7%,上升了一倍以上,今年這個情況,預計還會繼續增加。
我們有理由相信,華為現在在逐漸擴大手機搭載聯發科芯片的比例,如果這個比例上升到30%以上,那麼華為到明年還是可以保住相當一部分的手機銷售額,不至於全軍覆沒。
非美系芯片廠家除了台灣的聯發科之外,還有歐洲的意法半導體,大陸的紫光展鋭等,
5月1日,《科創板日報》曾經有所報道,其從多位產業鏈消息人士處確認。
華為目前就在和意法半導體合作研發芯片,具體是用在什麼產品上未知。
注意,這條路是隨時有可能被美國堵死的,但是至少現在是可行的,並且已經在持續的給華為帶來收入和利潤。
第三點:推動台積電做出去美化的抉擇
華為必然會推動台灣,韓國,日本,歐洲供應商(代工廠,生產設備,原材料)實現去美化,另外中國也可以以超大市場關税武器驅使上游去美化。
我國的國產設備和原材料廠家進度固然喜人,
但是除了國產設備和材料,也要充分調動中國和美國之外的第三方力量。在全球半導體生產設備和原材料廠家,除了美國之外,
日本在生產設備領域份額全球第二,半導體原材料領域份額全球第一,
歐洲,韓國也有半導體生產設備公司。
華為可以憑藉華為的巨大體量,以及華為品牌的強大號召力,
除了中芯國際之外,
還要推動以台積電,三星也調動其上游的日系,歐系,韓系半導體生產設備廠家做去美化研發,建立去美化產線。
上游的國外生產設備廠家,大多在行業已經浸潤了十幾年甚至幾十年,對於零部件來源早已經多元化,單獨針對壟斷性的美系零部件進行替代開發,是可能的。
這個動作的風險是,不管是台灣的台積電,還是韓國的三星,亦或是荷蘭的ASML,他們是否具備敢於進行去美化的勇氣,畢竟美國的霸權,以及台灣,韓國,荷蘭和美國的政治關係在那裏,這是一個疑問。
但是如果他們現在不做這件事情,那麼等於是完全把華為這個大客户100%讓給了中芯國際,一旦中芯國際做出來了去美化產線,就可以立刻獲得華為的訂單,
即使華為屆時因為芯片斷供銷售額大跌,但是其品牌價值和號召力的鉅額無形資產還在,一旦獲得去美化產線支持,將會很快復甦,可以參考華為2010年之後在智能手機市場的銷售額發展速度,華為的訂單金額很高,2019年佔了台積電營收的14%,而當年台積電的營收為357.74億美元,這意味着差不多50億美元的訂單來自華為。
而中芯國際2019年的全年營收僅為31.16億美元,顯然即使中芯國際因為國產化設備進度,例如一開始只有28nm節點的光刻機,
而不能吃下如此大金額的華為訂單,但是其毫無疑問獲得了一個穩定的全球性大客户,其發展將進入快車道。
這無疑對台積電是壓力,尤其是對台積電,
不搞去美化產線就意味着徹底的永久放棄華為,
將是一個痛苦的抉擇,甚至是關係未來台積電10年-20年發展的戰略抉擇。
華為的公司能力,已經在全球5G和智能手機市場得到了充分的體現,
華為在5G領域實現了絕對的領先,擊敗了歐洲,北美和日韓的公司,
北美的北電網絡和摩托羅拉通信設備公司全部破產或者退出市場,而歐洲的愛立信和諾基亞也逐漸落後華為,
而在智能手機市場,如果不是美國的打壓,2020年應該是華為智能手機全年銷量登頂世界第一的年份,足見體現出來的強大競爭力。
那麼這意味着一旦華為復甦,隨着其在系統品牌層面的全球進擊,海思的份額必然節節攀升,這就意味着將會形成對台積電客户銷售額的擠壓。
不僅如此,台積電如果在去美化產線上毫無作為,被視為徹底放棄華為,那麼對於其他的中國大陸芯片公司來説,台積電也將被視為不可靠的商業夥伴,
那麼一旦中芯國際在華為權利扶持下越做越大,那麼大陸的芯片廠家必然會更加傾向於在本土廠家代工。
同時,實力更為強大的中國政府,也可以動用國家力量驅動去美化,可規定,
凡是在最終在中國市場銷售的產品使用的芯片,其代工廠需要逐步降低產線的美系設備和技術含量,要給出去美化時間表,否則將根據各個廠家的實際去美化進度徵收關税。
例如要求三星和台積電分別給出其生產線美系含量的報告,
舉個例子,假設三星為15%,台積電為10%,則要求台積電一年內必須降到8%,兩年內降到6%,否則徵收30%-100%關税,而對三星的去美化關税可以要求更寬鬆些,通過對兩者一鬆一緊,導致台積電如果不搞去美化,則會大大增加三星的競爭優勢,迫使台積電主動去美化,同時極大的打擊美國半導體生產設備廠家。
這是利用中國的超大市場優勢,迫使代工廠去除美系設備,具體的操作方式還可以進一步討論,比如台積電壟斷了最先進的5nm製程,加徵關税是否只會打到大陸自己?
我覺得有兩點,
第一點台積電還有大量的7nm,12nm,16nm,22nm,28nm以及以上的產線,這些產線都是有競爭對手的、可以率先對這些製程工藝通過市場+關税的形式驅動其去美化,不搞則相對競爭對手成本大幅上升。
第二點對於最先進的製程,可以先不對台積電加徵“去美化”關税,但如果其最大的競爭對手三星一旦其製程哪怕是迫近了台積電,有了競爭對手,那麼中國大陸將立即啓動“去美化”關税驅動其去美化。
台積電作為佔了全球代工市場50%的巨無霸企業,其供應商來源多元化,具備極大的去美化潛力,下圖是台積電的供應商列表,硅晶圓就有五個供應商,研磨液研磨墊等有七個供應商,對於台積電,沒有能不能搞去美化的問題,只有願不願意或者敢不敢下決心推動去美化的問題。
哪怕去美化不是徹底下降到0%, 哪怕是下降一個點就是對美系半導體生產設備和原材料公司的打擊。
台積電只是一個例子,還有聯電等公司也是一樣。
如果能推動台積電參與去美化進程,不僅是對美系半導體生產設備的打擊,也有利於國產半導體設備進入台積電。
當然,需要強調,
中芯國際及其上游國產設備廠家的進度是核心,這是壯大自己,
利用中國龐大的市場,迫使上游廠家去美化,打擊美系半導體,這是打擊敵人,不管能不能實現,也值得去嘗試。
第四點:用技術優勢反制美國
美國選擇了自己的技術制高點來打擊華為,那麼華為也可以選擇用自己的技術制高點來反擊美國,在5G專利中,華為居於全球領先地位,手握全球最多的必要專利,也是全球5G標準最重要的制定者。
美國任何公司只要使用5G相關技術,必然無法繞開華為的專利。
由於專利使用是需要華為許可的,而對方並無足夠的專利用於交換,
那麼向美國公司徵收高額專利費來出讓許可,甚至不向某些美國公司許可專利使用成為選擇。當然,專利武器化,在平時並不是個好的選擇,業界各種漫天要價,通過訴訟賺錢的專利流氓很多,但一般都是小公司。
但是如果涉及到生存的時候,情況又不一樣了,華為也不需要漫天要價,向美系企業索取合理的專利費不管在法律上,還是道義上都是完全沒有問題的。
當然這一條美國也有辦法,那就是聲稱專利價格太高而不支付,或者拖延支付,
2019年6月12日路透社報道稱,華為已要求美國運營商Verizon支付230多項專利的費用,總計超過10億美元,金額相當於Verizon去年四季度淨利潤的一半。
實際上這筆錢至今也沒有支付給華為,另外還有個問題是,美國也可以耍流氓金融制裁華為,禁止華為使用美元,導致專利費無法從美國到達華為賬户。
但是至少,
第一可以讓美國和美國公司在道義上不利,在輿論場上指責中國盜竊美國知識產權時陷於被動。
第二中國政府也可以對拒絕支付專利費,剽竊中國技術使用的美系企業進行罰款,完全可以仿效美國對待外國公司的方式,對此類不誠信,不尊重知識產權的企業予以重罰。
美帝對中興,就前後罰了二十多億美元,這個金額可以參考。
第三美系公司全球化程度很高,即使在中國沒有業務,但是在其他國家總會有業務,華為可以以第三國起訴的方式追索專利費,在第三國可以使用歐元或者其他貨幣支付。
第五點:多業務發展
這個我在之前的文章已經分析過多次了,可以見之前的文章。
華為很多業務是不需要芯片的,前面的專利費就比較典型,再比如基站裏面的天線;
或者需要芯片但是並不需要技術上多先進,完全可以採購國產芯片,
比如路由器,安防產品,電視機等等,現在可以用海思的芯片出貨,相信兩年內找其他國產芯片廠家設計出替代品並非難事。
華為在安防領域,已經給海康和大華造成了極大的威脅。
也可以搞第三方集成,華為提供產品設計和除芯片外的關鍵元器件,集成商自行採購芯片,例如華為是服務器廠家,完全可以讓第三方做服務器,華為提供系統設計即可。
再比如,華為現在在進軍汽車業務,搞汽車零部件。
汽車使用的車載操作系統也是產品。
第六點:重新進行系統設計和小規模****IDM
在本文前方,我們已經説了全球基站的需求數量並不大,全球所有基站加起來也就是千萬級別,
對於華為來説一年也就是發貨幾十萬到百萬級別的基站。
**那麼事實上,這相當於軍用產品的發貨量,**我國的軍用產品都是需要芯片的,在二十多年前就遭到了美國的封鎖,而這並沒有妨礙我國的軍工產品系統越來越先進,到達世界一流水平,這就是系統設計的功勞。
對於手機這樣的小型化系統,先進製程的芯片不可或缺,華為很難擺脱對美國的依賴,但是對於5G這樣大型化的基站,其體積和重量遠遠大於手機數百倍,對於先進製程芯片的需求就大大下降。
芯片又可以稱之為大規模集成電路,本質上就是電路的集合,可以通過重新系統設計降低對先進芯片的依賴。
當產品不需要先進製程芯片後,那麼華為就選擇就很多了,
注意,由於基站芯片只是相當於軍用產品的需求量,因此一條小規模的,低製程水平的生產線就可以滿足要求。
第一是提供研發資源,全力支持中芯國際及其上游的設備企業在2-3年內實現28nm光刻機的去美化產線量產海思芯片。
第二是由於中芯國際需要搭建全去美化產線,
因此當前中芯國際暫時無法給華為供貨,而對華為自身而言,
自己小規模造芯片分擔風險也成了個選擇。
注意,美國目前的制裁,只是説海思用美系EDA軟件設計出來的芯片,以及代工廠使用美系設備和原材料生產的芯片,代工廠是不能給華為生產出貨的。
但是華為自己進行芯片生產供給自己需要,至少現在為止不在此限制之內。
(i) Items, suchas semiconductor designs, when produced by Huawei and its affiliates onthe Entity List (e.g., HiSilicon), that are the direct product of certainU.S. Commerce Control List (CCL) software and technology; and
(ii) Items,such as chipsets, when produced from the design specifications of Huaweior an affiliate on the Entity List (e.g., HiSilicon), that are the directproduct of certain CCL semiconductor manufacturing equipment located outsidethe United States.
Such foreign-produced items will onlyrequire a license when there is knowledge that they are destined for reexport,export from abroad, or transfer (in-country) to Huawei or any of its affiliateson the Entity List.
因此華為購買一手或者二手半導體生產設備,自建小規模芯片生產線,學習三星往IDM的方向走。
注意基站芯片只是軍用產品的用量,規模不需要太大,參見台積電南京16nm工廠,月產2萬片晶圓,投資30億美元,大約200億人民幣。台積電南京廠年產24萬片晶圓,每片晶圓做上百個芯片每年就是幾千萬個。
對於華為的基站來説根本不需要這種規模的產線,也可以不需要16nm製程的芯片,因此投資沒有那麼大,華為只需要較小的投資一條小規模生產線。
另外雖然28nm以下的芯片生產人才難找,但是28nm及更低水平製程的人才找齊相對更容易。
另外老式製程的生產設備產線在技術上相對容易的多,價格也更便宜,
下圖來自國家02專項專家葉甜春的演講PPT,這個演講在2018年9月,可以明確的是,
當時65/55nm產線國產化率已經可以做到31%,
40nm的產線國產化率可以做到17%.,現在已經一兩年過去了,
相信這個比例已經又有所提高。
從國產化率的比例,就可以看出低水平製程的設備,技術含量會相對較低,而更容易買到。
光刻機依然是個瓶頸,但是華為可以選擇上海微電子明年出來的28nm,也可以選擇購買二手光刻機。
以二手光刻機翻新為例,我國福建的安芯半導體就是做光刻機翻新,
其在2020年3月交付了一台價值近千萬元的光刻機到海康威視,
同時在4月份再次出貨一台光刻機到國內某研究所用於CMOS領域研究。福建安芯半導體總經理張琪表示,目前我們尚不能完全自主研發,但通過改造、提升,實現了 60%至 70%的國產化。
中國大陸的各種光刻機很多,二手很好買,
華為在搭建這條小規模產線後,可以在中芯國際如果未來依然不能供貨的情況下,滿足自身的關鍵需求,
而為了防止美國進一步加大禁令,禁止華為使用美系設備自產芯片,華為還可以在搭建小規模產線的一開始,就嘗試和上游設備企業(大陸,日本,韓國等)合作,將這條小生產線全國產化或者去美化,光刻機可以買上海微電子的28nm,也可以把二手光刻機的美系零部件搞國產零部件替代。
華為還有其他路,例如我國軍用芯片一直是被制裁的,但是國內依然有企業在生產軍用芯片來滿足軍工企業需求,
這些企業為什麼不可以為華為生產呢?反正已經在美國名單上了。
這個就是看華為自身的意願問題了,估計華為還是更多想做一家純粹的商業公司。
最後注意了,華為即使自己搞IDM,也一定是小規模的供給自己核心的通信設備芯片的需要,大規模生產必然還是會依靠中芯國際和其他國產代工廠,因為代工廠投資金額太高了,華為沒有必要大規模搞。
最後我想説三點:
1:華為肯定可以活下去,無非是活得好不好。
2:如本文分析,華為有大量的手段(加大外購芯片,推動台積電去美化,參與中芯國際和國產設備去美化,發展不依賴於芯片的業務,對美國公司徵收專利費,自建小規模生產線)可以做來確保自身更好的生存。
另外國家層面可以通過不可靠企業清單,以及利用我國全球最大市場的力量,使用去美化關税手段推動全球代工廠去美化進行反擊。
3:在2020年6月的現在,網上有不少描述光刻機或者其他半導體生產設備研發難度的聲音,
一個是説研發時間長,基礎薄弱。
針對這點,我想説現在不管是中國的半導體生產設備,原材料企業,並不是毫無準備,而是在多年前就已經在開始研發和攻關,
十一五(2006-2010年),十二五(2011-2015年)期間02專項都在持續研發。
像28nm光刻機在2015年之前就已經納入了十三五規劃,並且各個子系統責任主體分工明確,技術路徑清晰,當前28nm節點光刻機研發過程已經進行了至少五年。
同時在十三五規劃之前,我國02專項就一直在追蹤光刻機等半導體生產設備技術研發,已經有了相當的積累,
而過去的幾年,以北方華創,中微半導體,中科信,盛美等公司為代表的國產半導體生產設備廠家不斷實現突破,都是已有的事實,那麼光刻機進度慢一點,實現突破也是可以預期的事情。
另外很重要的是,光刻機的技術路徑是非常清晰的,並不是混沌不清,只需要沿着這條路向前走,就一定可以搞出來,這跟探索式的無人區研發是不一樣的。
一個是光刻機涉及的產業鏈長,有幾萬個零件
我每次看到這個就覺得很有意思,我沒有查到ASML有公佈BOM,所以不知道這個數量是怎麼來的,但是就製造業產品來説,幾千個,幾萬個零件組成的系統很正常。
根據2020年5月《中國航天報》對長征五號火箭的報道,其中提到:
“長征五號運載火箭不僅塊頭大,而且技術新,比我們國家過去任何一個型號的長征火箭都要複雜。以往長征火箭使用零部件最多幾萬個,而長征五號運載火箭使用的零部件達十幾萬個。它的設計量是以往長征火箭的3.5倍以上。”
我自己看過大量產品的BOM,這種算法無非就是把螺絲,墊片,電容,電阻,電感,隔熱片,泡棉之類的全部算進去,大量是重複的,比如用了100個電阻,那就是100個零部件。
也就是幾萬個十幾萬個零件看起來多,但是大多數都是通用性的,很多國家都能造。
真正核心技術的就是少數關鍵的零部件和系統集成。
我們以華為的旗艦機為例子,日本研究機構Fomalhaut Techno Solutions對華為P30 Pro進行了拆解,該手機一共涉及1631個元器件,來自美國的零部件只有15個,佔比0.9%,但是價值高,佔了16.3%。
反之日本雖然零部件數量有869個,佔了53.2%,但其實大部分是價格很低的被動元件,因此總金額佔比為23%。
被動元件不只是日本可以提供,韓國三星,台灣國巨,乃至於大陸在發展中的本土企業也可以作為供應商。
也就是,華為手機的去美化,只需要解決少部分關鍵零部件即可,大部分的零部件都有多國供應商來源,不要被1631個零部件就把人嚇倒了。
長征火箭,智能手機如此,光刻機也是類似的。
對於光刻機來説,即使ASML一年產量也即是幾百台,中國搞國產光刻機,幾年內能年產幾十台頂天了,
只需要先解決完全在市場上買不到的少數子部件即可,
只要在市場上能買到的,怎麼可能連一年組裝幾十台光刻機的量都湊不齊呢?
而從目前光刻機產業鏈企業的進度來看,
當前所有的關鍵子系統,國內都有確定的企業在研發,並且基本已經做出了產品,這意味着這些關鍵子系統的下層物料獲取並沒有問題。
因此不要被“幾萬個零部件”嚇倒,你居住的大樓,也是幾萬個零部件,每塊磚算一個,每根鋼筋也算一個,真正值得注意的是“無法買到的關鍵元器件”的數量,而按照市場規律,這種完全由單個國家壟斷的部件的比例一般都很少,因為只要市場一大,其他國家必然會有企業進入進行競爭。
對於華為而言,這條路是長期的,
華為目前像是反圍剿之後開始長征的紅軍,2021-2022年,華為將會迎來艱難時刻,而即使在2022年我國順利量產了28nm的去美化的產線,對於華為來説也僅僅是紅軍剛剛抵達陝北,只能使用外購國產,聯發科,意法半導體芯片,以及落後了競爭對手幾代的海思芯片參與國際競爭。
下一代的國產EUV光刻機本來規劃是到2030年,現在看這個時間點已經不能匹配現實的需求,必須要高強度投入實現時間節點提前,但是即使能提前3年,也意味着中芯國際要到2027年才能獲取EUV光刻機量產7nm以下製程,要進步到更先進的3nm,2nm甚至更高水平的製程要到2030年以後了,
這意味着華為在越過2021-2022的至暗時刻之後,到2023年只是解決了生存問題,
可以在中芯國際繼續生產28nm海思芯片,但受制於國產設備的製程水平落後,還需要很長的時間(到2030年以後,也就是長達10年甚至以上),才能重新和競爭對手使用同一水平的自研海思芯片,
即使考慮外購,聯發科,紫光展鋭之類的水平也很難趕上英特爾,高通和蘋果,還是需要海思的自研來打高端。
我覺得10年甚至以上的時間,對於不甘於長期落後的華為來説很難以接受,
除了國家大基金和地方基金的投入外,
華為自己很可能也會自己建小規模生產線,並深度介入上游的半導體生產設備研發,要訂單給訂單,要人給人,親自下場和中芯國際一起推動上游半導體生產設備公司的技術加速進步,避免其成為華為長期發展的制約,解決瓶頸問題。
以上是我的一點思考。