【新形势下的世界半导体业及中国半导体业的前景（上）】半导体前景

　　世界半导体工业经过近50年来的发展壮大，已经到达2500亿美元以上的规模，工业明显呈现成熟的特征，成长趋缓，周期性起伏减小。 　　回顾世界电子技术共有三次突破。第一次，1906年美国的物理学家德富列斯特研制成功世界上第一只三极电子管，第二次，1947年美国人索克雷、巴丁和布拉塔因一起发明了晶体管，以及第三次，1958年TI和仙童公司同时成功开发了世界第一块集成电路，意味着晶体管时代的结束，IC时代的正式开始。这就是人类在20世纪电子技术领域中的三次重大突破。
　　半导体工业是电子工业的基础。为什么半导体工业会有那么大的威力?因为传统工业材料的纯度大部分在99％到99.99％。可是对于半导体业，要提高到8～9个9的纯度。因此半导体工业的产业链提高了系列工业的基础水平。如半导体工业中，要求低缺陷、高纯度、耐腐蚀，洁净等，代表了一个国家的工业技术的基础水平。因此，这也能解释为什么中国原子弹、氢弹能成功，卫星能上天，而集成电路工业不能很快突破，原因就是它是工业化的基础，需要规模批量的生产。相比之下，中国集成电路工业的基础还很薄弱，与世界先进水平大约还有5～10年的差距。
　　半导体工业一定离不开摩尔定律。1965年英特尔的创始人之一戈登摩尔提出了一个猜想，通过他的实验数据分析，得出每经过18个月，芯片上晶体管的数量可以增加一倍，相当于成本下降一半。至今晶体管的密度增加一倍可能相对容易实现，但是要保持功率密度不变，就太难了。
　　摩尔定律的精髓是一种激励的机制。鼓励行业中每个公司必须持续的进步，否则别人进步，你如果进步得慢就落后了。摩尔定律最大的好处是使工业义无反顾地追随它，并得到实践的证实。但是摩尔定律受到物理条件的限制，不可能无限的增加，在物理概念上总有一天会寿终正寝，但相信整个工业不会停止，还会继续进步。半导体既然是一个产业，一定要赚钱，否则无法生存与进步。 据资料统计，平均地说，一个半导体工厂的研发费用要占销售额的15％，每年的固定资产投资大概要占到销售额的20％。两项相加已经占掉35％。因此半导体企业的毛利率低于20％是很难生存。通常情况下芯片制造厂仅仅依靠运营来实现盈利是很困难的，只有每个类别中的第一、第二位还有可能。
　　
　　半导体工业的评价方法
　　
　　第一个是Book/Bill(B/B)，也就是订单与销售额之比，也可认为是未来与过去之比。销售额是已经完成的生产代表过去，而订单代表的是未来。因此，Book/Bill的数字大干1好，通常小于0.8，表示工业已处于危险境地。显然如果B/B能到1.1或1.2，那就表明工业处于非常健康的状态，订单比完成的销售额还多。B/B可以适用于多种情况，如目前美国的半导体设备B/B是0.84，表明设备工业已处于临界状态。
　　第二个是Inventory(库存)，回忆世界半导体业05及06两年的年初，影响半导体业的主要因素归于库存太高。半导体的库存影响了工业的信心。因为库存大，客户就不下或者晚下订单，甚至撤销订单。在正常情况下，半导体业的库存是40亿美元左右，差的时候增大到60亿美元。
　　第三个是ASP(芯片的平均售价)，从07年开始影响半导体业的主要因素是存储器，而存储器的问题是价格下降过快，超出业界的预期。如512MDRAM在07年初时ASP为6.5美元，到07年底时已下跌到0.9美元左右，下降幅度达80％。造成世界头号存储器厂三星于07年的利润下降78％，及海力士出现近6个季度来首次季度亏损。另外，如07年世界半导体业年初时多家市场调研公司都估计能增长7％～10％，年底结果仅增长3.3％，都是存储器价格下降惹的祸。
　　除了上述三个参数之外，观察半导体工业还必须结合世界经济大环境等影响，特别是美国的经济影响。因为美国的消费能力是中国的约9倍，如果因为高油价、次信贷危机等影响美国消费者的信心指数下降，对于世界半导体工业的影响会很大。因此，评价工业，除了看一些参数之外，还要看大的经济环境。
　　世界半导体工业从技术上至今有三次重大的突破。众所周知，第一次是1963年发明的CMOS技术，几十年来CMOS原理上并没有创新，至今仍是集成电路的基础，反映半导体工业至今仍是依靠技术进步来推动，第二次是2001年时特征尺寸从180纳米缩小到130纳米、材料上的创新是用铜作为互连层金属代替了延用30年之久的铝，第三次是2007年英特尔首先采用高k介质材料及金属栅。连戈登摩尔也坦承此项技术将摩尔定律又延伸了另一个10年。
　　目前半导体工业已经相对比较成熟，要转向材料的创新及晶体管原理的创新才能推动工业的继续进步。
　　半导体的技术下一步发展的趋势，在尺寸缩小方面，不仅包括水平方面缩小，还包括垂直方面缩小，3D晶体管将呈现。在光刻技术方面，193nm浸液式、两次曝光技术将在32纳米制程时呈主流、下一代EUV技术可能要到2012年时才会可能盛行。至于450mm的硅片什么时候到来?业界估计，可能要到2012年或者2016年时才能。新材料方面，将采用低k介质材料，高k介质材料及金属栅。芯片设计要实现功能多样化，SoC，多核处理器是未来方向，侧重在降低功耗。还有封装技术尚有很大潜力，之前封装成本约占芯片总制造成本的50％，现在为适应移动多媒体等市场需求，封装的成本越来越高，如SiP，MCP等封装成本将来可能会超过芯片制造成本。
　　未来的半导体，正在向其延伸工业发展。如FPD、MEMS、Solar、LED等，这些现在都很热。表明半导体工业还会有很大的发展。
　　
　　半导体工业的基本特征
　　
　　第一，增长减缓。1996年到2004年大概年均增长达15％，现在下降了很多，只有7％左右。
　　第二，不可逆的价格下降压力，这说明了如果要跨入这个工业，经不住价格下降的压力，就要自动退出去。
　　第三，半导体市场的推动力已经由PC转向消费电子产品。但是要深刻理解其中的含义，因为PC过去基本上都是以企业采购为主。作为企业采购有两个决定因素，一个是要有计划，第二个决定它是有没有钱，其购买行为相对较为简单。可是现在市场推动力已转向是消费电子产品，如TV，MP3，手机等来推动工业进步，主要消费者是个人。而个人的购买行为一定是迟疑，对于价格敏感，而且买东西一定会货比三家的。消费类电子产品的生命周期短，风险增大，也必定反映到芯片的价格上，所以对于半导体工业的要求有新的变化。
　　世界半导体工业有三次浪潮。首先，是90年代初是由PC推动，然后是97、98年的网络推动，再到现在的消费电子产品推动，上升的速度越来越高。07年半导体业已达2600亿美元。全世界各个市场机构对于2008年半导体业的预测，分别是SemicoResearch为12％，IC Insight是10％，SIA是7.7％，iSuppli是7.5％。但是最近由于高油价，美国经济不确定性，以及存储器仍是低迷，iSuppli和Gartner都纷纷调低今年的预测至3.3％及3.4％。