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半导体联盟,为何重要且必要?

联盟,既能赤裸裸的针对,也能共创半导体产业的未来。

近年来,半导体联盟势头渐起,从Chip4到SIAC,从UCIe联盟到Wi-Fi联盟,联盟成员出于确保合作各方的市场优势的目的,寻求新的规模、标准或定位,应对共同的竞争者或将业务推向新领域。gpKesmc

随着半导体联盟的联盟者逐渐增多,各色联盟背后,暗藏的不止对半导体产业发展的推动,也有一些别样的奥妙。gpKesmc

让中国四面楚歌的Chip 4

今年3月,美国政府提出了一项代号为“芯片四方联盟”(Chip 4)的新计划——提议成立一个由美国、韩国、日本、中国台湾地区组成的联盟,业界普遍认为,如果芯片四方联盟联盟达成,美国将加强与中国大陆周边的韩国、日本和中国台湾地区的合作,对中国半导体生态圈施加更大压力。因此,该联盟也是美国遏制中国芯片产业成长努力的一部分,Chip 4也被解读为用来打压中国半导体产业的又一举措。gpKesmc

在美国看来,如果能将韩国、日本及中国台湾地区联合起来,就能在半导体材料、零部件、芯片制造、设备技术等各个方面,掌握主动地位。业界人士分析,“芯片四方联盟”若顺利推进,中国台湾的联发科、台积电、日月光等三家涉及设计、制造到封测的龙头厂商必会被邀请;韩国则以三星、SK海力士为代表;日本以东芝、瑞萨、东京威力科创等企业为主;美国则有应用材料、美光、英特尔、博通、高通等重量级大厂,将组成“半导体史上最强的联盟”。gpKesmc

在半导体设备和材料领域,美国应用材料、日本东京电子是世界半导体设备和材料巨头。应用材料是全球半导体设备巨头,2020年,应用材料以163.65亿美元的营收继续蝉联VLSI Research发布的全球半导体设备榜单第一的位置。应用材料在离子刻蚀和薄膜沉积领域都是行业中的佼佼者。日本东京电子,公司产品几乎可以覆盖半导体制造流程中的所有工序。而根据VLSI Research发布的全球半导体制造设备厂商排名显示,日本东京电子是日本第一、世界第三的半导体设备公司。东京电子在涂胶、显影设备以及FPD制造等设备市场,份额占比都在7成以上。gpKesmc

在芯片设计领域,三星电子、英特尔、高通、联发科,在Gartner公布的2021年按收入划分的前十大半导体供应商排名中,分别占据了第一、第二、第五、第七的位置,这几家半导体巨头的设计能力也十分出色。gpKesmc

在芯片制造领域,台积电是当仁不让的老大。作为全球制程最先进的代工厂,台积电还重申其有望在2022年下半年将3nm工艺技术投入量产。该代工厂还计划在2023年下半年将N3的增强版N3E投入量产。gpKesmc

在芯片封测领域,日月光是全球最大的芯片封装和测试服务提供商。gpKesmc

以上企业在各个半导体产业链环节上分别有着举足轻重的地位,巨头联合,产业链上下影响深远。gpKesmc

大费周章,美国围追堵截的到底是什么?

从中国的发展来看,近年来,中国的半导体产业快速发展,多重因素驱动下,市场规模逐年增长,产业整体实力迅速提升,产业结构不断优化,产业区域聚集度也不断提高。中国大陆还在构建其半导体制造供应链方面保持强劲增长,2021年宣布新增28个晶圆厂建设项目,新计划资金总额为260亿美元。gpKesmc

美国倍感威胁,正在全方位遏制中国半导体产业的快速增长。gpKesmc

从美国角度来说,美国半导体产业在EDA和核心IP,芯片设计和制造设备这些研发密集型领域保持领先的市场份额,但是制造却是美国的短板。据美国半导体产业联盟(SIA)估计,美国的现代半导体制造能力的份额已从1990年的37%下降到2021年的 12%,这主要是因为其他国家的政府在芯片制造激励措施上进行了许多投资,而美国政府曾因考虑环境污染与劳动回报率将制造业迁移至东南亚地区,因此美国想要实施相关的激励措施以保证美国半导体制造业的竞争力。gpKesmc

Chip 4能成就美国的野心吗?

对于联盟企业来说,加入Chip 4可能会让企业失去中国的市场。根据SIA数据,2021年全球芯片销售额达到创纪录的5559亿美元,中国大陆仍然是全球最大的半导体市场,2021 年销售额总计1925亿美元。gpKesmc

韩国媒体分析,韩国政府目前暂未对此表态,因为韩国半导体企业在中国大陆设有关键生产设施,三星电子、SK海力士均在中国建有工厂,其产品在全球市场上占有重要份额。三星电子唯一的海外存储芯片工厂位于西安。其NAND工厂月产能为26.5万片12英寸晶圆,占三星电子NAND闪存总产量的42%。SK海力士在无锡生产DRAM芯片,占公司DRAM芯片总产量的47%。gpKesmc

台湾省厂商也私下透露:Chip 4成立难度颇高,再加上相关半导体企业多有竞争关系,密切联盟不易,主要可行模式可能还是从设备与EDA工具端来钳制大陆半导体业发展。gpKesmc

对于美国而言,如果Chip 4正式成立则能够遏制中国半导体产业的发展。中国半导体对国外技术和设备等的依赖性比较强,一旦Chip 4发挥作用,中国在整个半导体行业中将置身于四面楚歌的境地,从芯片设计到芯片制造,从芯片原料到芯片设备,巨头封锁让中国失去较多的发展机会。gpKesmc

但是,美国这样做也无非饮鸩止渴,在半导体产业链已经全球化的现在,这样的做法只会是的本就不牢靠的半导体供应链再受打击。gpKesmc

实际上对于美国来说,通过自身发力强化美国本土制造业才是当务之急,尤其是高科技的半导体制造业的发展,这样不仅可以帮助美国创造更多的就业岗位,也可以弥补美国半导体业在制造业的薄弱,强化美国半导体产业链整体的竞争力。gpKesmc

Chip 4之前,SIAC对中国的半导体产业也有潜在影响

2021年5月11日,美国半导体联盟(SIAC)正式宣布成立。该联盟由半导体设计制造企业,以及在消费级、军事等重要领域产品中大量使用半导体的行业下游客户共同组成。根据SIAC官网的描述,SIAC是制造和使用半导体的企业联合组成的一个跨行业联盟,其主要使命是以行业联盟的形式倡导和呼吁促进美国半导体制造的相关政策出台并实施,推动美国半导体技术不断创新发展,以此支持美国未来经济、关键基础设施和国防装备的升级。美国半导体联盟的突然成立,将对美国半导体行业、全球半导体行业供应链带来变化,同时也将对我国半导体产业的发展形成潜在影响。gpKesmc

表面上看,SIAC是一个商业联盟,但这个联盟没有任何一家中国的企业。从过去美国对华的政策来看,这这个联盟的成立不是一个好消息,美国不仅仅对中国的科技封锁,同时意欲把中国排在半导体产业链之外,加快芯片行业技术迭代,进而拉开与中国的差距。gpKesmc

“围堵”背面,新技术从产业联盟中诞生

并不是所有的联盟都带有这么多逆全球化意味,与Chip 4和SIAC的围追堵截相反的是,产业的自发联盟为新技术提供了成长的温床。gpKesmc

UCIe联盟重构芯片互联标准gpKesmc

UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express)联盟包括了英特尔、台积电、三星、AMD、Arm、高通、日月光、Google Cloud、Meta、微软等行业巨头,旨在建立统一的die-to-die(裸片到裸片)互联标准,打造一个开放性的Chiplet生态系统。gpKesmc

作为延续摩尔定律的重要途径,因使用基于异构集成的高级封装技术,Chiplet使得复杂芯片的生产不再受到不同工艺的约束,凭借算力拓展的方式就提升了整体性能,并大幅缩短了生产周期。但是与所有技术一样,Chiplet也面临不少挑战,将不同规格与特性的小芯片封装在一起,散热、应力和信号传输都是重大的考验。最大的问题还是标准不统一,不同厂商开发的Chiplet很难实现匹配和组合,因而限制整个业态的发展。gpKesmc

统一的连接标准因此至关重要,UCIe打破了不同工艺和晶圆厂之间的界限,跨多个供应商实现标准化硬件的最佳方式就是设置一个每个人都可以使用的单一开放规范。gpKesmc

4月初,国内芯原股份宣布正式加入UCIe产业联盟。作为中国大陆首批加入该组织的企业,芯原将与UCIe产业联盟其他成员共同致力于UCIe1.0版本规范和新一代UCIe技术标准的研究与应用,为芯原Chiplet技术和产品的发展进一步夯实基础。gpKesmc

WiFi联盟,一直在路上gpKesmc

性质与UCIe联盟类似,已经成立二十多年的WiFi联盟也一直在路上。1999年,六家技术公司成立了无线以太网兼容性联盟。2000年,更名为Wi-Fi联盟,并引入术语“Wi-Fi”,Wi-Fi CERTIFIED认证计划发布。这些年来,Wi-Fi 明显地改善了生活,改善了个人机构的运作方式,过去是一个技术开始。在Wi-Fi联盟的发展蓝图中,包含了很多关键因素,将能够促进该机构的技术在新的细分市场和应用程序中得到广泛使用。通过保持思想领先地位、宣导频谱使用方式以及开展业内合作,Wi-Fi Alliance推进了Wi-Fi在全球的采用和发展。 gpKesmc

结语

在各式各样的“联盟”中,有的联盟是为了打压某些国家,也有的联盟是引领业界制定并采用业内一致认可的标准,促进成员公司之间高效的全球合作,拥抱技术、推动创新。对产业的作用孰高孰低,业内都了然于心。gpKesmc

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