一圖概覽全球半導體產業鏈,中國處在什麼地位?

這是一張來自WireScreen的半導體產業供應煉長圖(基於2022年資料)。半導體擁有全球最複雜的供應鏈之一,涉及眾多國家和數百家公司,這張圖展示了各個環節的價值分配和主要參與公司,並重點分析中國在該供應鏈中的位置。中國在原料供應上佔據主導地位,但在高價值環節仍相對落後。

各環節價值分配

半導體規模超過5,000億美元,預計未來十年內將成長至1兆美元。這張圖將供應鏈劃分為七個核心步驟,並標示了每個環節所創造的價值佔比,顯示「錢流向那裡」:

  • 核心智慧財產權:提供晶片設計的核心架構(如ARM)。 - 價值佔比:0.9%
  • 電子設計自動化軟體:提供設計晶片所需的軟體工具(如Synopsys)。 - 價值佔比:2.4%
  • 晶圓:製造晶片的基底材料(矽片)。 - 價值佔比:1.5%
  • 製造裝置:用於晶片製造、光刻、蝕刻、測試等環節的機器。 - 價值佔比:14.9%
  • 晶片設計:公司依需求設計晶片藍圖(如蘋果、高通、輝達)。 - 價值佔比:29.8%
  • 晶片製造:將設計藍圖在晶圓上製造出來,是技術最難、價值最高的環節(如台積電、三星)。 - 價值佔比:38.4%
  • 組裝、測試和封裝:將製造好的晶圓切割成單一晶片,並進行測試和包裝。 - 價值佔比:2.5%

可以看出,晶片設計和製造是價值鏈中最大的兩個環節,合計佔據了近70%的價值。

中國的優勢和弱勢

中國公司在關鍵原料的生產上佔據全球主導地位:

  • 矽:佔全球產量69%
  • 稀土:佔60%
  • 鍺:佔68%
  • 鎵:佔98%
  • 精煉銅:佔42%
  • 精煉鈷:佔70%

但在高附加價值的環節市佔率較低,核心智慧財產權、EDA軟體、製造裝置等領域幾乎由美國、歐洲、日本和韓國公司壟斷。在晶片設計和晶片製造這兩個價值最高的環節,中國的全球市佔率也相對較小。尖端晶片技術仍然是美國、歐洲、日本和韓國公司的領域,它們攫取了供應鏈中的大部分價值和市場份額。

但是,中國企業正在快速發展各個環節的先進技術,並有望在未來增強中國在供應鏈中的地位。例如:

  • EDA:華大九天
  • 製造裝置:北方華創、中微公司
  • 晶片設計:華為海思、寒武紀、龍芯、兆芯
  • 晶片製造:中芯國際、華虹集團、Nexchip

中國也透過合資和地方政府支援的模式進行追趕,例如2015年台灣力晶科技與中國合肥市政府成立合資企業Nexchip(合肥市政府實體持股39.74%,力晶科技持股20.58%),專注12吋晶圓製造,至2021年底月產能達10萬片,約為中芯國際的一半;2023年IPO融資16.7億美元,是當時亞太地區最大規模的IPO。

各環節產業“領導者”和中國“挑戰者”

這張圖列出了每個環節的行業領導者,例如:

  • 微影裝置:荷蘭的ASML在極紫外光微影領域擁有壟斷地位。
  • 晶片製造:台積電、三星、英特爾是領導者。
  • 晶片設計:蘋果、輝達、高通、博通是領導者。
  • IDM公司:如英特爾、三星等集設計、製造、銷售於一體的公司,在其領先的環節中被列為行業領導者。 (銳芯聞)