回看近兩年中國的半導體產(chǎn)業(yè),不乏好消息,也有“中興事件”、“華為事件”等讓人揪心,起起落落,促使國內開(kāi)始對集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了新的思考,國家政府也從各個(gè)方面對集成電路企業(yè)給予扶持。但無(wú)論如何,我們都不能避開(kāi)研發(fā)費用這個(gè)詞。
芯片制造是典型的資本密集型行業(yè),作為具有高技術(shù)含量的重資產(chǎn)業(yè)務(wù),其需要投入的資金量巨大。很多時(shí)候,研發(fā)費用投入多少往往就能看出一家公司追逐先進(jìn)技術(shù)的決心有多大。
此前,清華大學(xué)微納電子學(xué)系主任魏少軍曾在演講中指出,中國是一個(gè)芯片進(jìn)口大國,使用的芯片70%要靠進(jìn)口,尤其是各類(lèi)型CPU、存儲器等高端芯片。而中國半導體產(chǎn)業(yè)相對落后的原因在于研發(fā)上的投入強度、投入規模還不夠。只有加大研發(fā)投入,推動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)一步提升,才有可能打破現在的怪圈。
為此,半導體行業(yè)觀(guān)察將從國內頂尖半導體公司營(yíng)收與研發(fā)費用著(zhù)手,以期了解國內與國外領(lǐng)先者的差距。
晶圓代工廠(chǎng)篇
在晶圓代工領(lǐng)域,臺積電是絕對的王者。有報道指出,臺積電為保持先進(jìn)制程,近十年來(lái)研發(fā)投入強度不斷攀升,近10年研發(fā)營(yíng)收比平均為 7%,高于多數可比公司。并且在近十年來(lái),臺積電毛利率一直維持在50%左右。
2018年,臺積電宣布投資200億美元推進(jìn)3nm工藝。要知道,2018年有近半數國家的GDP不足200億美元,2019年,臺積電研發(fā)費用已高達127億美元。
看向國內大陸地區,中芯國際與華虹半導體依舊是我國本土晶圓代工市場(chǎng)的“雙葩”。
根據財報顯示,中芯國際2019年的收入為31.16億美元,研發(fā)投入再創(chuàng )新高,研發(fā)支出由2018年的6.634億美元增加2019年的6.874億美元,占銷(xiāo)售收入比例約22%,2018年該數據為17%。在2017年是5.094億元,2016年是3.18億美元,呈現逐年增長(cháng)的趨勢。
華虹半導體2019年沒(méi)有明確透露其研發(fā)費用,不過(guò)在其年報中有標出,2019年管理費用為1.698億美元,該“管理費用”主要由于無(wú)錫工廠(chǎng)的人工費用、研發(fā)工程片及折舊費用增加所致??芍c2018年相比仍然有提升。
在可知數據中,2018年,華虹的研發(fā)支出為4500萬(wàn)美元,約占銷(xiāo)售額的5%。而在2016年,華虹的研發(fā)成本為4133.6萬(wàn)美元,占集團銷(xiāo)售額的5.73%,2015年則為4751.2萬(wàn)美元。
對比臺灣,中國大陸晶圓代工條件正逐步完善但差距尚存。但從整體上來(lái)看,市場(chǎng)占比依舊較小。
拿大陸龍頭中芯國際與臺積電相比。中芯國際雖然在研發(fā)占比上遠超臺積電,但這很大程度上是由于其每年營(yíng)收較低。中芯國際的最新制程14nm在19Q4 實(shí)現量產(chǎn),而臺積電在 20Q2 5nm 制程便有望開(kāi)始貢獻營(yíng)收,約領(lǐng)先中芯國際接近 3 代制程工藝節點(diǎn)。
近期,有報道指出中芯國際擬進(jìn)軍科創(chuàng )板,中芯國際正處于追趕國際晶圓代工先進(jìn)技術(shù)水平階段,資本支出巨大,若成功上市,將進(jìn)一步加大其融資力度,亦利于中芯國際進(jìn)一步加大技術(shù)研發(fā)投入。
有業(yè)內人士指出,中芯國際若成功在科創(chuàng )板上市,其購買(mǎi)國產(chǎn)設備、材料等將更為便利,這對于國內設備廠(chǎng)商而言將是個(gè)利好消息。對于整個(gè)國內半導體產(chǎn)業(yè)而言,此舉亦具有重大意義。
芯片設計篇
根據中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )統計數據,2019年我國集成電路設計業(yè)銷(xiāo)售額首次突破3000億元大關(guān),并已經(jīng)超過(guò)芯片制造及封裝測試業(yè),在全球集成電路市場(chǎng)的份額第一次超過(guò)10%。
芯思想研究院數據顯示,2019年全球半導體公司研發(fā)支出有20家超過(guò)10億美元,合計達到563億美元。在這其中,有三家中國半導體公司入榜前十位。分別是臺積電、華為海思、聯(lián)發(fā)科。三家公司研發(fā)投入合計約75億美元,較2018年增長(cháng)21%。
2019年研發(fā)支出前十大半導體公司合計428億美元。英特爾居榜首,其研發(fā)支出遠遠超過(guò)其他所有半導體公司,達到134億美元,略低于去年的135億美元;研發(fā)占公司營(yíng)收比重18.57%,略低于去年的19.72%;英特爾的研發(fā)支出占前十大半導體公司研發(fā)支出總和的32%,略低于去年的34%。
這主要因為英特爾作為摩爾定律的堅定追隨者,一直在推進(jìn)制程工藝的前進(jìn),往10nm之后,他們要繼續走下去,就必須提高其研發(fā)投入。英特爾公司研發(fā)和銷(xiāo)售比例一直穩定在20%左右。
再看高通、博通、聯(lián)發(fā)科、和英偉達這四家無(wú)晶圓設計廠(chǎng),這四家廠(chǎng)商2019年的研發(fā)投入最低都有20.64億美元,研發(fā)投入占營(yíng)收比例都在20%左右。至于IDM,除英特爾之外,其余幾家都在10%左右。
看國內芯片設計企業(yè)表現,我國在芯片設計領(lǐng)域與國際巨頭相比,一直存在較大差距,不過(guò)華為顯然不在其中。近年來(lái),華為海思進(jìn)步非常迅速,尤其是麒麟系列芯片已經(jīng)可以走上國際舞臺與高通競爭,近期更是有報道指出,華為海思芯片部門(mén)首次超過(guò)美國半導體巨頭高通,成為中國最大的手機芯片供應商。而華為也在2019年正式成為全球半導體研發(fā)前十企業(yè)之一。
目前為止,華為并沒(méi)有上市的打算,因此公司也沒(méi)有對外公布過(guò)海思的研發(fā)支出。不過(guò),此前有報道指出,在最近10年間,華為研發(fā)投入是4000億,有內部人士稱(chēng),芯片研發(fā)項大約占到40%,即芯片研發(fā)的投入可能在1600億左右,每年平均180億左右,這個(gè)數值并不低,已經(jīng)是國際一線(xiàn)芯片廠(chǎng)商的投入了。注重研發(fā)投入,驅動(dòng)華為收入與利潤的增長(cháng),華為能獲得如今的成績(jì)也就不足為奇了。
刨去華為,我們再看其他本土芯片設計企業(yè),半導體行業(yè)觀(guān)察挑選了幾家國產(chǎn)芯片設計上市企業(yè),根據他們的年報制作關(guān)于研發(fā)支出的表格,如下:
不難發(fā)現,華為是國產(chǎn)芯片業(yè)中的特殊存在,如上圖所示,這幾家中國上市無(wú)晶圓廠(chǎng)2019年的研發(fā)投入營(yíng)收占比都不低,但是看金額的話(huà),最多的一家是匯頂科技,為10.8億元。而這幾家上市公司的研發(fā)投入總和,堪堪比得上在末尾的聯(lián)發(fā)科一家研發(fā)投入,連英特爾的零頭都不到,可見(jiàn)國內芯片設計產(chǎn)業(yè)和國際巨頭的差距。
封裝測試篇
在我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中,封裝測試業(yè)是唯一能夠與國際企業(yè)全面競爭的產(chǎn)業(yè),長(cháng)電科技、通富微電、華天科技等三大封測廠(chǎng)合計全球市占率超過(guò) 20%,具備全球競爭力。
根據財報顯示,長(cháng)電科技 2019 年營(yíng)收 235.26 億元,研發(fā)投入 9.69 億元,占營(yíng)收的 4.12%。
如上榜單所示,長(cháng)電科技23.11億元研發(fā)投入全部費用化,相當于每年近8億元。而公司過(guò)去三年的扣非凈利潤分別為-2.06億元、-2.63億元、-13.09億元,也就是說(shuō)三年連續虧損,拿出如此成績(jì)單也不打研發(fā)投入的主意,實(shí)打實(shí)將研發(fā)放在首位。
通富微電2019年實(shí)現營(yíng)收82.7億元,同比增長(cháng)14.5%。2019年研發(fā)費用沒(méi)有具體透露,但通富微電在財報中披露,2019年研發(fā)費用同比增長(cháng)20%以上。已知其2018年研發(fā)投入5.85億,因此可以估計2019通富微電研發(fā)投入大約為7億左右。
華天科技2019年實(shí)現營(yíng)收81億元,同比增長(cháng)13.8%。研發(fā)費用為4.02億,占營(yíng)收的5%左右。
在封測領(lǐng)域,日月光與Amkor常年占據第一、第二名。研究這二者,發(fā)現日月光科技在2018年研發(fā)費用為34.6億,約占營(yíng)收4.0%,封測二哥Amkor在2018年研發(fā)費用為11.1 億,同樣占營(yíng)收4.0%。不難發(fā)現,國內大陸企業(yè)長(cháng)電科技已經(jīng)在迅速拉近距離。
并且與 CPU、存儲器、晶圓代工等多數半導體產(chǎn)業(yè)高度壟斷不同,封測領(lǐng)域市占率最高的日月光份額為 22.0%,而位于第三的長(cháng)電科技為 16.78%。華泰證券稱(chēng),中國大陸 IC 封測企業(yè)未來(lái)有望將重心從通過(guò)海外并購取得高端封裝技術(shù)及市占率,轉而聚焦在開(kāi)發(fā)扇出型及 SiP(系統級)等先進(jìn)封裝技術(shù),并積極通過(guò)客戶(hù)認證來(lái)向市場(chǎng)顯示自身技術(shù),提高市場(chǎng)競爭力。
半導體設備篇
2019年全球半導體設備市場(chǎng)約576億美金,大陸地區約130億美金,占比約22.4%,僅次于臺灣的27%,高于韓國的18%。2019年泛半導體設備國產(chǎn)率約16%,IC設備國產(chǎn)化率約5%。
半導體設備國產(chǎn)化率較低,產(chǎn)品供應主要被應用材料、泛林、東電、ASML和科天等廠(chǎng)商占有。他們能獲得這樣的地位,與他們一直以來(lái)堅持的高投入研發(fā)有關(guān)。
首先看泛林半導體,據西南證券的統計顯示,2019年,泛林半導體獲得營(yíng)業(yè)收入 95.49 億美元(659.0 億元),研發(fā)費用投入 81.32 億元,占收入比重為 12.34%。自2004 年以來(lái),泛林半導體研發(fā)投入平均占比為 14.8%。
然后是AMAT(應用材料),據西南證券的統計顯示,AMAT過(guò)去幾年一直保持比較高的研發(fā)投入,2019 年,AMAT營(yíng)業(yè)收入 134.7 億美元(1006.6 億元),研發(fā)費用投入達 141.5 億元,占營(yíng)收比例為 14.2%,歷史上AMAT研發(fā)費用始終保持在 10%以上的高投入。
TEL 為全球第三大半導體設備供應商。2019 年,TEL 營(yíng)收 115.6 億美元(778.0 億元), 同比+13.05%,利潤為 22.4 億美元(151.1 億元),同比+21.5%。是全球第三大半導體設備 供應商。2019 年公司研發(fā)費用投入 69.0 億元,營(yíng)收占比為 8.9%,2009-19 近十年研發(fā)費用投入平均占比為 11.6%。
作為對比,我們看一下國內半導體設備龍頭中微半導體的表現。2019 年,中微半導體研發(fā)投入4.2 億元,營(yíng)收占比為 21.8%。16-18 年,公司累計研發(fā)投入 10.4 億元,約占三年累計營(yíng)業(yè)收入的 34.2%。在16-19 年四年研發(fā)投入占累計營(yíng)收比重為 28.3%。高水平研發(fā)投入幫助公司不斷實(shí)現核心技術(shù)創(chuàng )新,保持收入和利潤的高速增長(cháng)。
通過(guò)對比三家刻蝕設備國際龍頭與中微半導體的財務(wù)數據,我們發(fā)現中微半導體作為新興的設備公司,與國際巨頭的差距主要體現在規模上。公司研發(fā)費用投入占比為 21.8%,高于競爭對手,雖然規模有一定差距,但仍有非常大的成長(cháng)空間。
半導體材料篇
半導體材料作為半導體行業(yè)的最下游,對于半導體領(lǐng)域的發(fā)展有著(zhù)牽一發(fā)而動(dòng)全身的影響。從之前發(fā)生的“日韓半導體材料出口限制事件“,便可窺探一二。
半導體材料市場(chǎng)處于寡頭壟斷局面,國內產(chǎn)業(yè)規模非常小。相比同為產(chǎn)業(yè)鏈上游的半導體設備市場(chǎng),半導體材料市場(chǎng)更細分,單一產(chǎn)品的市場(chǎng)空間很小,所以少有純粹的半導體材料公司。
半導體材料往往只是某些大型材料廠(chǎng)商的一小塊業(yè)務(wù),例如陶氏化學(xué)公司(TheDOWChemicalCompany),杜邦,三菱化學(xué),住友化學(xué)等公司,半導體材料業(yè)務(wù)只是其電子材料事業(yè)部下面的一個(gè)分支。
盡管如此,由于半導體工藝對材料的嚴格要求,就單一半導體化學(xué)品而言,僅有少數幾家供應商可以提供產(chǎn)品。以半導體硅片市場(chǎng)為例,全球半導體硅片市場(chǎng)集中度較高,產(chǎn)品主要集中在日本、韓國、德國和中國臺灣等發(fā)達國家和地區,中國大陸廠(chǎng)商的生產(chǎn)規模普遍偏小。
最新數據顯示,前五大硅片供應商分別為日本信越化學(xué)株式會(huì )社、株式會(huì )社SUMCO、德國SiltronicAG、臺灣環(huán)球晶圓股份有限公司和韓國SKSiltronInc,他們產(chǎn)值合計占據超過(guò)93%的市場(chǎng)份額。
在中國大陸,僅有上海硅產(chǎn)業(yè)集團、中環(huán)股份、金瑞泓等少數幾家企業(yè)具備8英寸半導體硅片的生產(chǎn)能力,而12英寸半導體硅片主要依靠進(jìn)口,自主率非常低。除硅片市場(chǎng)具有寡頭壟斷特征外,其他原材料市場(chǎng)亦是如此。
日本信越是全球最大的半導體硅片供應商。自21世紀以來(lái),信越的研發(fā)費用占比始終維持在 3%左右,研發(fā)力量從未松懈。2019~2020財年上半年(4-9月),信越化學(xué)實(shí)現銷(xiāo)售收入約73億美元,凈利潤15.4億美元。
看向國內,在最新統計中,中環(huán)股份是國內本土半導體材料廠(chǎng)中營(yíng)收最高的廠(chǎng)商 ,中環(huán)股份對研發(fā)高度重視。2012年以來(lái),其研發(fā)支出不斷增加,分別為0.90億元、1.73億元、1.79億元、3.79億元、3.91億元、4.99億元、7.75億元,連續6年增長(cháng)。2019年,其研發(fā)費用高達17.8億元,較同期增加114.08%。
當然也有2019年剛在科創(chuàng )板上市的安集科技,其主營(yíng)化學(xué)機械拋光液和光刻膠去除劑。根據數據顯示,安集科技2016至2018年的研發(fā)費用分別為4288 萬(wàn)元、5060 萬(wàn)元以及5363 萬(wàn)元,占營(yíng)業(yè)收入比重均超過(guò)20%,呈現持續增長(cháng)趨勢,2019年年報指出,安集科技實(shí)現營(yíng)收2.85億元,其研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入的20.16%,即5745萬(wàn)元左右。
而美國陶氏化學(xué)公司在2010年就已經(jīng)投入16.6億美元的用于化工研發(fā)(占銷(xiāo)售收入的3%),陶氏平均每年在研發(fā)上投入15億美元。與之相比,安集科技連零頭都夠不上。
半導體材料領(lǐng)域具有難以跨越的技術(shù)壁壘,護城河高,國內半導體材料廠(chǎng)商想要趕上非常困難,但我們也看見(jiàn)如中環(huán)股份、安集科技這樣的國產(chǎn)企業(yè)不斷加大研發(fā)投入,縮近與巨頭之間的距離。
說(shuō)在最后
分析這些企業(yè),我們不難發(fā)現,對于集成電路產(chǎn)業(yè)而言,保證研發(fā)投入是企業(yè)能夠入場(chǎng)的前提。但是,正如英特爾每年花費超過(guò)800億人民幣、臺積電每年花費超過(guò)140億人民幣研發(fā)費用去維持他們的先進(jìn)性一樣,想要成為頭部廠(chǎng)商,必須要砸錢(qián)。當然,研發(fā)費用只是一部分,人才,技術(shù)等都缺一不可。
來(lái)源:半導體行業(yè)觀(guān)察