作者|刘工昌

最近,因为某国打压华为芯片,因此芯片成为中国产业界最火热的话题,而与芯片有关的公司在资本市场上广受关注,在资本助推下,“芯片概念股”成长到一个令人震惊的高度。

而说起芯片制造公司,台积电无疑是当今世界最优秀的公司,这家公司拥有世界最先进的芯片生产线,这家公司每前进一步,实际上都代表了人类芯片制造的一个进步。可是由于有美国的芯片技术禁令,这家公司也参与了对华为的断供行动。

台积电究竟是一家什么样的公司?与国内合作伙伴或同行是个什么样的状况?我们前不久发表了聚焦台积电:为什么三星甘拜下风?一文,将这家公司发展的几十年历史做了一个梳理,今天,我们将对台积电与国内三家公司的关系再做梳理。

这三家公司分别是清华紫光、中芯国际和华为。

清华紫光:合作止步于喊话

我们先看第一家与其有关的公司:清华紫光。下面是其官网介绍。

1999年3月18日成立,同年11月4日在深圳证券交易所上市,2000年,清华紫光股票创下106元股价,成为中国股市百元股王。重点聚焦IT服务领域,精心打造"云-网-端"IT产业链,全面深入云计算、移动互联网和大数据处理等信息技术的行业应用,向强大的IT服务平台型企业加速迈进。

这家公司在IT领域的布局主要靠收购来完成。2013年7月以17.8亿美元收购芯片设计公司展讯通信,2014年7月以9.1亿美元收购另一家芯片设计公司锐迪科微电子。2015年9月26日,清华紫光引入英特尔15亿美元的投资入股,补充新鲜血液。此后其收购手笔更为大胆:2015年10月30日,以194亿元新台币(约合37.73亿元人民币)入股全球第五大封测服务厂商——台湾力成科技。紫光持有力成25%的股权,为后者第一大股东,并拥有一席董事会席位。11月,紫光又公开表示,有意图要合并台湾另一家最有影响力的半导体公司联发科。

11月,紫光董事长赵伟国表示,“若台湾法令愿意开放,我愿意马上和联发科董座蔡明介见面,促成紫光旗下展讯、锐迪科与联发科合并,携手超越高通。”11月2日,联发科董事长蔡明介回应紫光的提议,并表示,“只要政策许可,联发科愿意采取开放的态度,携手两岸,共同提升华人企业在半导体产业的地位及竞争力。”

虽然明眼人都看得出来联发科的回应只是客气客气(双方都说了前提是台湾政策允许),但是蔡明介这番表态还是惹祸了,有人据此认为这是准备把联发科卖给紫光。对于这个质疑,联发科董事长蔡明介日前在采访中也明确否认,表示这是个误会,他去年与紫光隔空喊话是认同两岸半导体产业要携手合作,并不是要出卖联发科,之前是因为没有机会好好解释,很多反对的学者提出“假想”联发科的立场,现在他需要对外界澄清。

而最具爆炸性新闻意义的是2015年传出收购世界芯片代工巨头台积电。台积电的电子芯片加工产业属于高科技行业中最底部的环节,也是最基础的。

2015年11月初,据台湾地区《经济日报》报道,台积电董事长张忠谋表示,没见过紫光集团董事长赵伟国,但认为赵伟国是要以并购方式强化供应链。

对于大陆紫光集团频频喊话投资台湾半导体产业,他个人的态度是开放,不过目前台湾当局在芯片设计部分是对陆资来台有限制。

但张忠谋同时称,若要取得台积电的控制权,持股得逾25%,他认为台积电目前市值1,140亿美元,与三星的1,200亿~1,300亿美元相近,要取得台积电25%股权,得花费近300亿美元。

清华紫光要收购台积电更是在岛内引起了轩然大波。

据C114报道,鸿海董事长郭台铭说,赵(伟国)不过是一个炒股的投资者,怎么能去问台积电董事长张忠谋、一个世界半导体教父,公司多少钱要卖?张忠谋60多年半导体经验,“不是你今天用钱就可以买的”。企业文化的塑造,都不是一个炒股的大陆企业要买就能买下。

在富士康掌门郭台铭眼里,同为大陆企业在国人眼中高大上得清华紫光除了会炒股,什么都不是。尽管他的话也许有某种的成分,但也道出了以紫光集团为首的一批大陆所谓自主芯片发展的一种模式,即金钱堆出来的并购,从来不想真正静下心来踏踏实实的搞研发。

据某财经媒体报道,2009年赵伟国重返紫光集团担任总裁之初,并未将注意力集中于现在的主业集成电路(包括芯片)中,但随着集成电路将作为国家重要战略的方向之一,以及总额达1300亿元的国家集成电路产业投资基金的设立,赵伟国的清华紫光随即开始了适时转向。

随后而来的数起与芯片产业的并购,尤其是因此紫光突然站在聚光灯下的市场(资本)效应,不得不说与此有密切的关系。实际上,中国国家集成电路产业投资基金今年年初已经表示,未来5年将对紫光投资人民币100亿元。

紫光更多是以并购,确切地说是以资本圈钱模式发展中国“芯”。(郭台铭暗讽赵伟国炒股:中国芯究竟差在哪班门弄斧孙永杰2015年11月26日)

中芯国际:在与台积电诉讼中艰难立足

1999年被誉为“中国半导体之父”的张汝京在台湾创办世大半导体”,成为台湾第二大半导体工厂。因为直接威胁到老大“台积电”的垄断地位,故台积电绕过张汝京,以50亿美金的价格把世大给买了下来。

愤怒的张汝京带着300个工程师还有1000亿人民币的投资离开中国台湾来到上海,2000年,中芯国际正式成立。中芯国际的许多技术骨干都来自中国台湾,其中不乏台积电的技术人员。

台积电当然不会放过。2003年,台积电在美国控告中芯国际窃取商业机密,并指控中芯国际在加州销售的晶片涉嫌侵害台积电的专利。双方于2005年2月达成和解,并签订一项六年期的和解协议书。根据协议,中芯国际同意支付1.75亿美元的和解金额,交出台积电的商业机密文件,并停止使用涉案的技术与制程。

2006年8月25日台积电在此向美国加州法院起诉,指控中芯国际违反了2005年的协议,在2005年以后继续利用台积电的商业机密制造0.13微米或以下制程产品。

根据媒体报道,台积电的代理律师JeffreyChanin称,此项案件涉及了65起商业秘密的盗窃。中芯国际的代理律师DavidSteuer则抗诉称,所争议的资讯并不构成商业秘密,因为在技术文献中已广为公开。

根据中芯国际的三季报中有关台积电诉讼进展的披露,台积电要求损害赔偿、禁制令、律师费及提早支付和解协议所规定的余下未付金额。

2006年9月12日,中芯国际在同一法院反诉台积电,指称台积电违反合约及违反真实公平交易。

随后,双方又将诉讼从美国延伸至北京,在北京市高级人民法院展开了诉讼和反诉讼的拉锯战。其中,2009年6月10日,北京市高院一审判决,不支持中芯国际对台积电的诉讼请求。

此时,中芯国际不仅面临10亿美元的巨额赔付,还将永久失去美国市场。这对于一个芯片代工厂商来说,无疑是致命的打击。

在王宁国正式入主之后的几小时,中芯国际即宣布与台积电达成和解协议,内容包括:第一,双方解除所有待决诉讼的指控;第二,终止中芯国际在2005年和解协议中余下4000万美元的付款责任;第三,中芯国际向台积电支付2亿美元,须在2013年之前分期付清;第四,中芯国际向台积电转让17.9亿股中芯国际股份(占已发行股本约8%),以及可按每股股份1.3港元的价格认购6.95亿股中芯国际股份的认股权证,并且可以在三年内行使权利。

若认股权证行权,则台积电持有中芯国际股份将达到10%,成为仅次于大唐电信科技产业控股有限公司(持股16.55%)和上海实业(集团)有限公司(持股10.08%)的第三大股东。(中芯国际救赎路作者:时间:2009-11-24来源:电子产品世界)

据称此次诉讼台积电还提出了一个附加条件,那就是让张汝京离开中心国际。

接到律师通知的那一刻,张汝京在电话前放声痛哭,第三天他便引咎辞职,并发誓再也不踏入半导体领域。(既生瑜,何生亮?台积电和中芯国际的世纪之争202007/13红蚂蚁自媒体)

张汝京黯然离场后,原全球最大半导体公司应用材料公司的全球副总裁兼亚洲区总裁王宁国接手中芯国际。王宁国为中芯国际定下两条策略:避开和台积电正面竞争,力争让中芯成为客户的“最优备选”,也就是做台积电备胎;完善本土产业链,帮助本土半导体设备、材料和芯片设计公司发展。

2010年,中芯国际公司历史上首次实现盈利,公司毛利率由2009年第四季度的7.6%上升到2010第四季度的23.9%。但中芯国际董事长江上舟突然离世后,这家公司开始内斗。最终,新任董事长张文义力荐中芯前“元老”邱慈云出任中芯CEO。

邱慈云提出的策略是,与国际巨头寻求定位差异化和业务多样化,不直接和竞争对手对抗。寻求差异化的同时,中芯也没落下更精工艺的研发。在邱慈云的带领下,中芯在2014年成功实现28纳米量产。虽然与业内尖端水平仍有两代技术差距,但这一突破也帮助中芯拿到第一笔手机芯片订单——来自高通的骁龙410。(中芯国际与台积电的差距在哪芯东西 发表于 2020-09-08)

从2010年开始,因为国家半导体的战略布局,多家国有企业先后投资中芯国际。截至2019年,中芯国际的前三股东分别为大唐电信,占比17%,国家集成电路产业基金,占比15.7%,紫光集团,占比7.4%,至此,中芯国际摆脱了台积电的控制,成为一家真正的中国大陆企业。

2017年,中芯CEO邱慈云请辞。随后,从台积电出走远逃韩国,为三星雇佣,最后被台积电两次起诉,官司惨败被迫从韩国出走的梁孟松出任中芯CEO。只用了一年半左右的时间,就把中芯国际从28纳米制程提升到14纳米制程,并且实现量产,良品率从3%提高到95%。

2019年下半年实现14nm节点量产,目前N+1/N+2工艺顺利推进,4年内计划实现5nm工艺,同台积电存在2代制程的差距。

关键时刻,传出美国将对中芯国际发出制裁的消息。

9月5日晚间,中芯国际发表声明指出:中芯国际作为一家同时在港交所及中国大陆A股上市的国际化运营的集成电路制造企业,公司严格遵守相关国家和地区的法律法规,并在此基础上一直合法依规经营;且与多个美国及国际知名的半导体设备供货商,建立多年良好的合作关系,美国商务部多年来针对中芯国际进口采购的设备,也已经核发多件重要的出口许可。同时,中芯国际自成立以来作为全球半导体供应链上的重要成员,客户遍及美国、欧洲及中国大陆等世界各地,其产品及服务皆用于民用和商用,从没有任何涉及军事应用的经营行为,与中国军方毫无关系;2016年及以前,中芯国际还是经美国商务部正式认可的“最终民用厂商”(Validated End-User) ,并曾有多位美国商务部官员实地到中芯国际进行访查。

 “因此,任何关于‘中芯国际涉军’的报道均为不实新闻,我们对此感到震惊和不解。中芯国际愿以诚恳、开放、透明的态度,与美国各相关政府部门沟通交流,以化解可能的歧见和误解。”中芯国际在申明中写道。

在今年一季度财报会上,中芯国际联合首席执行官赵海军就曾指出:“中芯国际是国际化公司。在过去20年中,我们与供应商和美国商务部保持着良好沟通,并且我们遵守规则,完全合规,自成立初就承诺不涉及军工业务,目前也是一样。”

与华为的硬抗不同,面对美国制裁威胁,中芯国际一开始就把自己身段放得很低。引得一批看华为雄文长大的小粉红不满,其实承载着中国芯片崛起重负的中芯国际可谓命运多舛,其发展仍处于巨大的不确定性中。知情人士透露,中芯对美国设备商依存程度超过20%比台积电还高,高调害死人的。

台积电与华为:扛不住美国压力,就加班加点生产

今年5月,美国商务部发布对华为的出口管制新规,全面限制华为使用美国EDA软件设计芯片,限制使用美国技术的代工厂给华为制造芯片。为避免给相关企业带来冲击,给予120天缓冲期,也就是该禁令在9月份生效。

第二个限制似乎专给台积电说的。关于25%美国技术含量的评估标准,美国商务部并未详细规定,所以有观察者认为,台积电的设备大量依赖美国技术,很难不超过25%。

尽管2019年来自华为的订单占据台积电总业务的比例高达14%,但就在7月16日的业绩发布会上,台积电宣布:2020年9月14日之后,台积电将不再继续给华为供货芯片。

台积电董事长刘德音在会上表示,短期来看,不能向华为供货对台积电的影响不可避免,台积电正在积极与其他客户合作,填补华为留下的空缺。很显然,“断供”华为,是台积电的无奈之举。

断供对华为的影响却是难以估量的。8月7日,在中国信息化百人会2020峰会上,一向高调的华为消费者业务CEO余承东在主题演讲中表示,今年秋天上市的Mate40,将搭载的麒麟9000可能是华为高端芯片的绝版。

由于美国的第二轮制裁,华为的芯片生产只接受了5月15号之前的订单,到9月15号生产就截止了。所以今年可能是华为麒麟高端芯片的绝版。

台积电还没放弃,更谈不上所谓的被“放鸽子”。相反台积电还通过协调供应链的供货需求,准备给华为交付更多芯片。据《环球时报》等媒体的报道,台积电24小时不间断工作,紧急为华为赶制更多芯片库存,为断供做准备。

如果台积电真如媒体报道的那样,看来华为将要得到的芯片将不止800万颗。实际上在一些专业人士眼中,华为将得到的芯片将达到1000万片,分析师黄海峰就透露华为芯片将覆盖超过1000万台高端手机,足够华为支撑半年的出货量。

虽说由800万提升至1000万,其中只有200万的量变,但是在华为手机面临全面衰退且无人能帮助的情况下,台积电无疑是最靠谱的一家。华为麒麟芯片采用的是5nm制程,而拥有这样的技术,台积电不缺出货端口,要知道对面的苹果新机也正在筹备发布,能在距离最后期限的几天中尽快为华为赶制芯片库存,台积电已经尽力了。

当前一个非常残酷的问题摆在面前:失去台积电,华为的库存还能撑多久?2020年5月,华为轮值主席郭平在华为全球分析师会议上指出,由于非常规原因,华为的研发投资和库存大幅增加,其中研发投资1317亿欧元,增长29.8%,库存投资1674亿欧元,增长73.4%。

据华为的财务数据显示,2019年、2020年一季度,华为的存货持续大幅攀升,2019年增幅超过73.5%。截止2020年一季度末,华为的存货已高达1882.47亿元。

此前,华为利用120天缓冲期内向台积电下了大量的7nm、5nm订单,金额高达7亿美元,2020年底前所有的麒麟芯片都将在9月15日前全部交付。国外芯片知名企业的公开财报显示,华为大量采购了英特尔公司用于服务器的中央处理器(CPU)、赛灵思公司的可编程芯片。这些芯片都是华为基站业务和新兴云业务最重要组件。华为大约有足够的库存可支撑一年半至两年时间。

据相关人士预测,随着华为5G相关设备的大规模出货,华为的芯片库存或许只能维持到2021年初。综上所述,万一台积电断供后,给华为和中国企业实现完全不依赖美国设备和技术的国产替代时间只有不到两年。如果我们这段实现国产替代,那华为就会遭遇非常大的困难。因为半导体行业的发展日新月异,不能仅靠库存芯片来开发新产品,况且库存是有限的。

为什么华为非要依靠台积电呢?

华为轮值董事长郭平已经回答了这个问题:华为作为一个ICT 的设备和终端的公司,我们能够到产品的设计、到集成电路的设计,但超出之外的能力,我们并不具备。

放弃台积电,转向三星、联发科购买芯片或许是一条出路,但三星、联发科在制造中也都使用了大量美国的技术、设备,未来也面临着非常大的不确定性。

由此可见,未来华为的芯片制造或许只能依靠中国内地,而目前国内芯片代工厂商中,稍有希望的只有中芯国际。

可中芯国际能承载得起华为在内得中国企业芯片供应重负吗?就目前情况来说,中芯国际作为大陆最强的芯片生产企业,目前只能生产14nm(纳米)芯片,不能生产更高端的7nm、5nm芯片,不仅产品相差两代,而且还没有实现大规模量产。所以根本不能供应华为最新所需要的5nm芯片。

中芯国际与台积电的距离有多远?

9月10日消息,台积电公布了8月份的营收,合并营收1228.78亿新台币,约合42亿美元,一月的收入就超过中芯国际一年了——后者2019年营收也不到32亿美元。下面说说具体情况。

市场份额

根据《日经亚洲评论》的报道,TrendForce于近期发布了最新统计数据。在2020年二季度的全球晶圆代工市场,台积电市场份额达到51.5%,依然稳居全球第一。中芯国际以4.8%的市场份额排名全球第五。

从市场占有率来看,按照2019年的全球销售额计算,台积电的市场占有率接近50%,远超三星(18%),中芯国际处于第二梯队,市占率仅为5.1%。

盈利能力

台积电2019年实现净利润115亿美元,净利率32%,净资产收益率为21%,毛利率长期维持在47%-50%,经营性净现金流205亿美金,主要原因在于先进工艺节点利润丰厚,台积电在先进节点份额独大(超过80%),独享行业丰厚利润,另一方面,台积电工艺库全,配合开发周期短,工艺稳定性相对更高。

中芯国际2019年财务指标

2019年中芯国际实现净利润2.35亿美元,净利润率5.1%,净资产收益率为4.14%,毛利率为7.89%,技术差距决定利润悬殊,台积电在先进节点(如7纳米)可以保持50%以上的毛利率,而对技术节点90纳米及以上营收占比高的中芯国际来说,毛利率是比较低的,而中芯在入局先进制程工艺的前期,又面临较大的亏损压力,这些因素制约了中芯的盈利能力。

技术差距

台积电在7纳米和10纳米节点的市场占有率为86%,营业收入120亿美元,营收贡献占比36%,在14纳米节点市场占有率为83%,营收75亿美元,营收贡献21%,在先进技术节点,台积电处于行业垄断地位。

中芯国际目前尚未突破7纳米和10纳米技术节点,也买不到最先进的EUV光刻机,所以营收和市占率为零,在14纳米节点,营收为0.1亿美元,营收贡献0.3%,市场占有率仅为0.1%,中芯国际营收最大的是90纳米及以上工艺,营收为17亿美元,营收贡献51%,市占率为8%。

在先进制程工艺方面,中芯国际与台积电的差距很大,台积电是垄断者,中芯还未完全入门。

台积电5纳米节点:2020年中已进入量产,与7纳米相比逻辑密度增益为80%,速度增益为20%,5纳米工艺广泛采用EUV光刻机,预计在移动/HPC推动下,今年二季度会很快和平滑地产能爬坡,预计2020年5纳米将贡献台积电10%的收入。

各晶圆厂先进制程布局进展

台积电3纳米节点:将在2021年进入风险生产,目标2022年下半年实现批量生产,初期3纳米依然采用FinFET工艺,成熟后在3纳米后期或2纳米转向GAA晶体管技术。

中芯国际14节点:2019三季度量产,标志着FinFET结构的突破,后续直至5纳米甚至3纳米均将继续采用FinFET结构。

N+1(8纳米):进入客户签约阶段,预计2020年底至2021年初量产,无需EUV光刻机设备。N+2(7纳米):正在研发中,已建设起相关研发线。(一文看懂中芯国际与台积电的真实差距胡一侃发布时间:07-07)

台积电的3nm芯片还没开始量产,2nm工艺研发中心就开始建设了。这座研发中心将会拥有一条先进的生产线,同时配套以8000名工程师;为配合2nm工艺的研发,台积电还被爆料一口气购买了2台光刻机。台积电预测他们已安装了全世界约50%的激活光刻机机器。

据外媒预计,公司2020年全年资本支出将进一步提升,达到160亿美元左右。更不得了的是,台积电的一名高管还在网上透露,称台积电已开始利用人工智能和机器学习技术,主要用于芯片生产过程中的数据处理。

半导体行业的“摩尔定律”指出,集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过24个月便会增加一倍。换言之,处理器的性能每隔2年翻一倍。这样算下来,已经实现了5nm芯片量产的台积电,其技术已经领先中芯国际快6年了。要赶上这6年里落下的脚步,谈何容易?况且这还没算上台积电也在向前飞奔的速度。

与此同时,一些技术上的硬伤,目前大陆企业始终无法克服。

结合ASML的声明和台积电的内部采购单,台积电预测公司已安装全球约50%的激活光刻机。而中芯国际一台都没有。

如果中芯国际不能拿到极紫外光刻机(EUV),公司的芯片生产工艺,将被卡在7/8nm的水平。用于生产7纳米及更先进制程芯片的EUV光刻机,目前只有荷兰的阿斯麦(ASML)公司能生产。

然而,由于《瓦森纳协定》的存在和美国的多次干预,该公司没有出售给中国公司,凭白让中芯国际在光刻机上花费了1.2亿美元和2年的时间。

台积电创始人张忠谋说:“你已经积累了很多经验,这些经验给你带来创新和降低成本的机会,利用这个机会,就会在技术和成本削减方面,继续领先于你的竞争对手。”(台积电包揽全球50%光刻机,未来的高端芯片制造与大陆无关?光刻机2020-09-02 · 格隆汇)

须知,台积电之所以能始终站在浪头上,是因为其坚持专注本业,每年都花约百亿美元投资本业,以保持竞争优势。以AMD为例,之所以能蚕食英特尔近乎垄断的服务器晶片市场,靠的就是台积电的微缩新制程。

持续、高昂的研发投入,也给中芯国际带来了压力,其2019年的扣非后归母净利润甚至出现亏损,亏损金额达12.5亿元。

同时,据历年的财务数据显示,2017-2019年中芯国际的营业收入增长似乎陷入停滞。

芯思想研究院数据表明,中芯国际2020年的资本支出将进一步增加,较2019年的增长幅度将达到55%,将创下公司历史上资本支出的最高记录。

由于产能满载,中芯国际曾在之前的业绩说明会上表示,为应对客户的需要,公司将继续扩大其产能,把握市场商机及增长。(台积电"断供"华为紧急囤货1880亿!能撑多久?2020-07-1807:13:52 来源: 全景财经举报)

目前来看,凭借先进制程和封装技术,台积电占据相关先进设备供应商资源形成壁垒,加之抢单实力,台积电坐稳晶圆代工龙头的的同时,正全方位掘深护城河。

后来的中芯国际肩负着国人众望。除了技术鸿沟目前看来跨越还很遥远,动荡的外部环境又给了这种追赶增添了更多的不确定性。但有一点我觉得中芯国际做的是对的,那就是,低调做人,高调行事。