寻找中国的半导体芯片( 三 )

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在资本方面，2014年国家集成电路产业投资基金（一期）总投资额达1387亿元，投资范围涵盖全产业链，其中制造领域占比67%，设计和封测环节分别占比17%、10%，装备与材料占比6% 。如果目标能实现，那么产业结构将从“大封测─中制造─小设计”向“大设计─中封测─中制造”转型，也就是从低端走向高端，势必要挤占美国企业的市场份额。

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所以中国和美国的科技战在此刻打响。从2018年中兴事件开始，美国几次加码，最新的禁令是禁止华为购买基于美国软件或技术，来开发或生产“零件”、“组件”或“设备”，新禁令较之前禁止使用美国软件和技术“设计或制造”为华为供货的芯片又进一步。
多次禁令升级基本阻断了华为中高端芯片外采之路，如果禁令执行时间较长，那么华为主要的收入来源消费者业务将首先遭到打击，政企业务的硬件方面会受到影响，而运营商业务也会因为研发成果无法在芯片上迭代而落后。
此时，“国产替代”的冲锋号已然吹响。

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“All in” 国产替代
芯片的产业链非常长：
首先是上游的原材料供应商、中游的芯片制造产业，以及下游的行业应用产业。其中，中游的产业链大体分为芯片设计、制造及封装测试三大子产业群。设计是高度技术密集型，制造是资本及技术密集型，封装测试是劳动密集型。

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在芯片开始制造之前，首先要取得相关IP授权，然后使用EDA软件完成芯片结构的布局设计。EDA软件是用来画版图的，因为芯片布局非常复杂，复杂的产品有数百亿个晶体管，无法通过人工完成，需要专门的软件来设计、修改和调试。
然后送到代工厂生产，其中需要一系列半导体设备的复杂制程来完成晶圆制造，材料和设备都是关键要素，例如光刻机、刻蚀机、光刻胶、电子特气等等。最后送到封测厂完成封装、测试及出货。
全球化分工广，但主流厂商较集中：
在全球分工合作的背景下，如今主要有两种业务模式，第一是传统的集成制造（IDM）模式，一家公司把上下游都做了，代表企业为三星和英特尔；另一种是垂直分工模式，分为芯片设计商（Fabless）、芯片制造厂（Foundry）和芯片封测厂（Package&Testing）。

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毫无疑问，EDA设计、半导体设备等环节是“根技术”，很多环节国产化率几近于零，并且由于高技术高资金门槛，市场份额极为集中。例如在EDA方面，三家美国公司Synopsys、Cadence、Mentor Graphic把控了全球70%的市场，美国在EDA领域技术封锁，则所有中下游都会受到影响。
而在光刻机、PVD、刻蚀机、氧化/扩散等半导体设备上，全球市场前三名占据了90%以上的市场份额，光刻机中荷兰公司阿斯麦（ASML.O），一家占据了75%的全球市场。

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而在半导体材料中，中国在国际分工中多处于中低端，高端产品主要被美、日、欧、韩等少数国际型公司垄断，国内大部分产品自给率较低（不足30%），主要依赖进口。
半导体材料主要分为两部分：制造材料和封装材料。例如在重要的材料光刻胶方面，随着摩尔定律的发展，集成电路的尺寸越来越小，这就要求光刻胶的分辨率等性能也不断提高，东京应化、JSR、住友化学等日本企业在这方面占据了绝对优势，全球市场份额占比高达70% 。