編者按：當(dāng)前，中國經(jīng)濟進入調(diào)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，過去的鋼筋水泥無法帶來自主產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)，中興缺芯之痛，讓國人不禁唏噓，偌大的國家，居然連所有人都在使用的芯片都造不出來。與近鄰韓國相比，我們在半導(dǎo)體行業(yè)落后了30年，80年代的韓國重金砸研發(fā)，搞出了存儲器芯片，這兩年經(jīng)濟復(fù)蘇，存儲器芯片價格翻番漲，韓國人從我們身上賺取了百億美金利潤，還有高通、博通、英特爾他們。每年，我們進口的芯片價值2000億美金，和進口石油的規(guī)模差不多，這每年的2000億美金進口額，是中國現(xiàn)代化的恥辱，是我們“鋼筋水泥”粗放式發(fā)展的帶來的苦果。

慶幸，政府與產(chǎn)業(yè)界人士已然決心改變現(xiàn)狀。大基金二期已經(jīng)成立，國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正煥發(fā)出從未有之勃勃生機。半導(dǎo)體領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)正如火如荼展開，是挑戰(zhàn)也是機遇。

值難得的歷史性投資機遇之際，有幸與各位分享半導(dǎo)體的“那點事”。

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晶體管的誕生點亮集成電路

在1947年12月23日，在美國貝爾實驗室中，肖克萊（William Shockley）、巴丁（John Bardeen）和布拉頓（Walter Brattain）組成的研究小組，巴丁和布拉頓把兩根觸絲放在鍺半導(dǎo)體晶片的表面上時?！半妷涸鲆?00，功率增益40…… 實驗演示日期1947年12月23日下午。”

布拉頓安耐心中的激動，記錄下這歷史的一刻。世界上第一只具備放大功能的晶體管誕生了。

從20世紀(jì)50代起，晶體管的出現(xiàn)開始逐漸替代真空電子管，人們就能用一個小巧的、消耗功率低的電子器件，來代替體積大、功率消耗大的電子管了。

晶體管的發(fā)明可以說是20世紀(jì)最重要的發(fā)明，也同時為之后集成電路的發(fā)明打下了“堅實的基礎(chǔ)”，人類開始逐步踏入了飛速發(fā)展的電子時代。

1956年，肖克利、巴丁、布拉頓三人，因發(fā)明晶體管同時榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。

隨著晶體管的在電子器件中的數(shù)量需求越來越多，晶體管之間的布線變得十分的復(fù)雜。同時在冷戰(zhàn)時代的背景下，美國和蘇聯(lián)在航空上的競爭愈演愈烈，美國迫切的希望將各種設(shè)備小型化和集中化和蘇聯(lián)一決高下。

此時“集成電路”在德州儀器TI和仙童的斗爭中誕生

1955年，晶體管之父肖克利離開了貝爾實驗室，在美國山景城建立了肖克利實驗室，并且招攬到了八名蓋世之才。由于后期和肖克利不和，八名天才離開肖克利的實驗室并建立的著名的仙童半導(dǎo)體公司（Fairchild），而這八個人也就是傳奇的“八叛逆”，其中包括提出摩爾定律的摩爾和風(fēng)險投資巨頭KPCB的創(chuàng)始人克萊納等,Intel和AMD公司也是從中誕生出來的。

1958年7月24日，基爾比在工作筆記上寫到：“由很多器件組成的極小的微型電路是可以在一塊晶片上制作出來的。由電阻、電容、二極管和三極管組成的電路可以被集成在一塊晶片上。之后基爾比不斷嘗試，在同年的８月28日，基爾比就完成了集成電路這一嘗試。

于此同時，1959年１月底，仙童半導(dǎo)體的諾伊斯也有了集成電路的想法。諾伊斯曾是肖克利公司的技術(shù)負(fù)責(zé)人，仙童半導(dǎo)體著名的“叛逆八人幫”領(lǐng)袖。他的想法基于仙童創(chuàng)始人霍尼(Jean Hoerni)的平面工藝(Planner Process)和硅晶片上的擴散技術(shù)，同年2月提交了集成電路的專利申請書，但是強調(diào)了仙童的集成電路使用平面工藝來制造集成電路的。

在德州儀器的基爾比和仙童的諾伊斯幾乎同時申請了集成電路的專利。TI公司和仙童公司進入了一個長達十年的專利訴訟之旅。最后法庭將集成電路的發(fā)明權(quán)授予了基爾比，內(nèi)部連線技術(shù)專利授予了諾伊斯。

1966年，雙方達成協(xié)議，承認(rèn)對方享有部分集成電路發(fā)明專利權(quán)，其他任何生產(chǎn)集成電路的廠商，都要從TI和仙童取得授權(quán)。

人類開始順著摩爾定律，在集成電路的道理上前行著，一步步的不斷提升晶體管的集成度。

而如今物理的極限已經(jīng)開始讓我們思考摩爾定律的極限在哪里？

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全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大遷移

在摩爾定律提出之后，全球半導(dǎo)體行業(yè)需求受到電視、PC電腦和手機等各類電子產(chǎn)品的需求推動下，產(chǎn)量持續(xù)的攀升著。

半導(dǎo)體行業(yè)在經(jīng)歷長期發(fā)展以后，其下游的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，并且制作工序和技術(shù)的更新速度快。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了兩次大規(guī)模性的全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，從美國到日本，再從美日轉(zhuǎn)向韓臺。

起源：美國，垂直整合模式（IDM模式）

半導(dǎo)體最初由美國發(fā)明制造，采用的是IDM(Integrated DeviceManufacturer，垂直器件制造）模式，即IC設(shè)計，制造，封裝和測試等所有芯片生產(chǎn)環(huán)節(jié)都由一家公司獨立完成。Intel公司可以說是典型的代表之一。

第一次大遷移：美國向日本轉(zhuǎn)移，裝配轉(zhuǎn)移

1970s，美國將裝配產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到日本，日本從裝配的技術(shù)開始全方面的學(xué)習(xí)美國的半導(dǎo)體技術(shù)，在美國的大力支持下。在1980s電子產(chǎn)業(yè)從家電進入到了PC時代，對于DRAM的需求迅速的提升，日本把握機會快速的反超了美國。誕生出了SONY，東芝等廠商。

第二次大遷移：美日向韓國、***地區(qū)轉(zhuǎn)移，設(shè)計+晶圓代工模式產(chǎn)生

1990s，由于日本經(jīng)濟泡沫，缺乏持續(xù)投資的動力，存儲產(chǎn)業(yè)開始轉(zhuǎn)向了韓國；***地區(qū)也抓住機會開啟了晶圓代工（Foundry）模式，幫助設(shè)計公司（Fabless）解決巨額投資晶圓制造產(chǎn)線的問題。IC設(shè)計和制造環(huán)節(jié)開始獨立開來，設(shè)計公司不用在考慮昂貴的晶圓制造線的問題，而晶圓代工產(chǎn)專心的建設(shè)芯片代工廠，兩者之間配合十分的完美。

半導(dǎo)體行業(yè)模型的改變是市場自有發(fā)展的結(jié)果，充分的調(diào)動全球的資源進行了合理的配置。

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產(chǎn)業(yè)鏈分工明確

集成電路就是之前說講述的，將晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個管殼內(nèi)形成所需的相應(yīng)功能。

其中集成電路就是我們通常所說的IC（integrated circuit）行業(yè)占據(jù)整個半導(dǎo)體市場的80%以上，所以一般我們也就將半導(dǎo)體行業(yè)認(rèn)為是集成電路產(chǎn)業(yè)。

經(jīng)過市場長期的發(fā)展，集成電路已經(jīng)形成了清晰的產(chǎn)業(yè)鏈。

上游產(chǎn)業(yè)鏈：主要為原材料供應(yīng)、設(shè)備的支撐型產(chǎn)業(yè)。

核心產(chǎn)業(yè)鏈：其中包括芯片的設(shè)計、制造和封裝測試，也是最為半導(dǎo)體最為關(guān)注的一個環(huán)節(jié)。從全球產(chǎn)業(yè)鏈分布而言，芯片設(shè)計、晶圓制造和封裝測試的收入約占產(chǎn)業(yè)鏈整體銷售收入的 27%、 51%和 22%。

下游產(chǎn)業(yè)鏈：包含各個領(lǐng)域?qū)τ谛酒男枨?，包括通訊?a href="http://m.makelele.cn/soft/data/39-96/" target="_blank">消費電子和汽車電子等等。

核心產(chǎn)業(yè)鏈中最為關(guān)鍵的三大環(huán)節(jié)就是芯片設(shè)計、芯片制造和封裝測試

1）芯片設(shè)計：這個就相當(dāng)于建筑中的畫設(shè)計圖，需要精確的設(shè)計出邏輯、模塊、門電路關(guān)系，布局布線。相當(dāng)于要考慮如何在納米級別的空間中設(shè)計各層的結(jié)構(gòu)將保證大樓可以合理的運行。

2）芯片制造：在拿到芯片設(shè)計的設(shè)計圖時，此時芯片制造發(fā)揮的作用就是講設(shè)計圖給現(xiàn)實化，開始根據(jù)設(shè)計圖建造大樓。由于芯片生產(chǎn)過程極其復(fù)雜，工序繁瑣，工藝要求極高，必須做到零差錯，生產(chǎn)過程中不能受到外界的任何干擾。并且半導(dǎo)體設(shè)備非常昂貴，一座全新的晶圓廠的投入在十億到百億不等。

3）封裝測試：晶圓工廠加工完畢后，送到專門的封裝測試公司，進行切割封裝，成品測試。將產(chǎn)品送回至芯片設(shè)計產(chǎn)品客戶的手中。

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中國：半導(dǎo)體第三次大轉(zhuǎn)移的目的地

根據(jù)前兩次半導(dǎo)體大轉(zhuǎn)移的趨勢來看，每一次的轉(zhuǎn)移都是離不開兩點重要的要素：

1、人力成本的驅(qū)動。韓國和***地區(qū)最初都是從芯片代工產(chǎn)業(yè)開始滲透，當(dāng)時韓國和***地區(qū)的人力成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本地區(qū)。目前中國大陸的人力市場也是遠(yuǎn)優(yōu)于韓國和***地區(qū)。

2、電子行業(yè)新興終端市場的興起。日本家電市場的興起促生了日本半導(dǎo)體業(yè)繁榮的時代，PC個人電腦的風(fēng)靡將DRAM生產(chǎn)和晶圓代工帶到了韓國和***地區(qū)。而智能手機的市場興起給中國大陸地區(qū)的發(fā)展帶來了絕佳的機會。

半導(dǎo)體技術(shù)的轉(zhuǎn)移往往伴隨著一定的滯后性。勞動密集型的環(huán)節(jié)往往轉(zhuǎn)移的最快并且差距最小，像IC封測技術(shù)；而一些知識密集型的環(huán)節(jié)往往技術(shù)轉(zhuǎn)移需要長時間來進行追趕，比如IC設(shè)計和IC制造環(huán)節(jié)。

無論是從電子行業(yè)終端的需求市場，還是從半導(dǎo)體整個行業(yè)來看的。中國目前正在積極的承接著半導(dǎo)體行業(yè)的趨勢的大轉(zhuǎn)移。

從下游的終端市場來看：

中國半導(dǎo)體需求急劇上升，主要受益于智能手機終端的興起，大陸智能手機品牌在全球出貨的份額持續(xù)上升。2018年大陸品牌的智能手機出貨量達7.15億部，而全球智能手機出貨量為14.4億部。大陸智能手機品牌的市場份額已經(jīng)從2013年的31%提升到了2018年的50%，并且大陸品牌的手機的海外出貨量仍然呈現(xiàn)一個較為強勢的增長，尤其是在東南和新興國家仍處于飛速上升的趨勢，中國大陸已經(jīng)成為全球智能手機最重要的生產(chǎn)地并且相關(guān)手機供應(yīng)鏈配套齊全。

從需求來看：

中國已經(jīng)成為全球最重要的半導(dǎo)體消費市場。18年中國消費的半導(dǎo)體價值已經(jīng)達到1500億美元，占全球總量的34%，遠(yuǎn)超過了美國、歐洲和日本，成為全球最大的市場。從成長性來看，中國半導(dǎo)體市場同比增速持續(xù)高于全球。今年1月份中國半導(dǎo)體市場的同比增速略超20%，創(chuàng)下歷史新高，且高出全球半導(dǎo)體市場增速將近7個百分點。

中國未來已經(jīng)成為晶圓廠建設(shè)熱地。根據(jù)SEMI預(yù)測，2017～2020年全球?qū)⒂?8座新的晶圓廠投入營運。中國大陸2017-2020年將有接近30座新的晶圓廠投入營運，投資額為620億美元，投資額占全球晶圓廠投資額的28%，比韓國晶圓廠建設(shè)總投資額低10億元。

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國產(chǎn)化芯片加速奔跑

我國集成電路產(chǎn)業(yè)自給率不足，芯片產(chǎn)品高度依賴進口。我國作為全第一大的半導(dǎo)體消費市場，但由于芯片水平長期發(fā)展首先，導(dǎo)致我國芯片產(chǎn)業(yè)對外嚴(yán)重依賴，尤其是在高端芯片領(lǐng)域上幾乎全部依賴于進口。

2018年我國集成電路自給率也僅僅為13.0%，在過去發(fā)展的十年呈現(xiàn)一個極度緩慢上升的態(tài)度。在電子需求端和勞動力等多方面的帶動下，中國目前正處于半導(dǎo)體第三次大轉(zhuǎn)移的黃金發(fā)展階段。

特別是核心芯片自給率極低。我國計算機系統(tǒng)中的CPUMPU、通用電子統(tǒng)中的FPGA/EPLD和DSP、通信裝備中的嵌入式MPU和DSP等各類芯片的國產(chǎn)化率極地，急需國內(nèi)廠商支持發(fā)展。

中國半導(dǎo)體發(fā)展類似于“***地區(qū)+韓國”的雙軌道發(fā)展版本。

1、首先學(xué)習(xí)***模式，大量的引入晶圓代工，同時實施“晶圓代工+封裝測試”的戰(zhàn)略增強產(chǎn)業(yè)鏈整體黏性。

2、學(xué)習(xí)韓國儲存發(fā)展模型，由國家大基金引導(dǎo)，大力幫助中國儲存行業(yè)發(fā)展，類似于當(dāng)年韓國的三大財團聯(lián)合模式，在逆周期中不斷投資，利用自身雄厚的資金后盾。

整體來看半導(dǎo)體行業(yè)向中國開始了第三次轉(zhuǎn)移，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也正在從勞動密集型向著資本密集型開始轉(zhuǎn)變。