韩国的半导体野望:从“内存王国”到全球老大

中国电子报|2021-11-20 20:27:44
作者:张心怡 来源:中国电子报、电子信息产业网

韩国的半导体产业,既强大,也失衡。占据全球七成市场份额的内存产业让韩国成为全球半导体产业不可或缺的一环,但在非内存领域,韩国只有5%左右的市场占有率。内存市场频繁的景气变动和价格波动,以及日韩贸易摩擦时日本对韩国进行的半导体材料出口管制,让韩国政府和三星等企业充分认识到发展非内存业务的紧迫性。韩国意欲在2030年前构建全球最大规模的半导体产业供应链,三星计划到2030年成为全球最大的逻辑芯片制造商。雄心勃勃的韩国半导体产业,将走向何方?

内存王国养成记:天时地利人和

从20世纪70年代至今,DRAM产业经历了三次重构。1974年以前,英特尔、德州仪器、IBM等美国企业掌握了绝大部分的DRAM专利,仅英特尔就占据了全球DRAM超过80%的市场份额。1976年以后,以东芝、日立、三菱为代表的日本企业实现专利反超,拿下DRAM超过90%的市场份额。20世纪90年代至今,韩国企业异军突起,三星、海力士长期占据DRAM销售额Top2,两家企业在DRAM的市场份额超过70%。

韩国企业在DRAM产业的崛起,可谓“天时地利人和”。

所谓“天时”,是指韩国企业抓住了美日半导体竞争的契机,在美国的技术转让和市场准入方面取得优势。20世纪80年代,美国为遏制日本DRAM产业的发展,向产自日本的DRAM产品征收了100%反倾销税,降缓了日本DRAM产品的发展速度。

“美国支持韩国发展存储器产业,是希望针对日本培养一个新的竞争对手,来抑制日本存储器产业的发展。为此,美国仅在三星DRAM业务的崛起过程中对三星存储器产品象征性征收了0.74%反倾销税,三星因此获得相较于日本企业的竞争优势。”赛迪顾问集成电路产业研究中心高级分析师杨俊刚向《中国电子报》表示。

而“地利”是韩国半导体走出的“政府+财团”的运营模式。在韩国半导体产业起步前期,政府提供了大量资金用于企业的建厂、研发以及收并购,并先后成立了国家科学技术委员会、韩国高级科学技术研究院、韩国电子技术研究所等众多科研机构,聚集核心力量,快速突破技术难关。在发展存储器的过程中,韩国政府为三星、SK海力士等企业提供低息贷款,即便在存储器下行周期,企业也能够凭借资金方面的优势脱颖而出。

同时,三星半导体及SK海力士有着韩国四大财团的基因,得以在DRAM的景气变换中保持稳定的研发投入。三星背靠三星集团,SK海力士前身为现代集团旗下的现代电子,之后收购了LG集团旗下的LG半导体,又于2012年被SK集团收购。财团背景为三星及海力士提供了资金保障。

“日本产业链信奉市场经济,但存储器不是完全的市场经济。如果亏损了就停止投资,就跟不上最先进的水平。日本的DRAM就陷入了认为这个产业不赚钱,继而不投资、更不赚钱,最后只能卖掉的局面。三星、海力士背靠财团,资金实力比较强。加上韩国财团敢于决策、敢于投资,且韩国的大型半导体公司只有这两家,财团的资金支持能够集中在它们身上,为DRAM产业提供了有力的支持。”Gartner研究副总裁盛陵海向《中国电子报》指出。

“人和”是三星、海力士的决策层采取了积极的经营策略,为DRAM和NAND FLASH拓宽了市场通道。

“‘价’和‘量’,一定得有一个先走出去。NAND FLASH一开始成本很高,按照市场经济很难做起来。三星觉得发展NAND FLASH要先有量,于是先把价格降下去,提升市场普及,让客户觉得好用。如今SSD已经实现普及,三星也成为NAND FLASH市占率最高的企业。”盛陵海说。

补短板:着力发展非内存业务

在打造了“内存”这项长板之后,“补短板”也被韩国半导体界提上日程。据《韩国先驱报》信息,韩国半导体在非内存或系统集成电路的占有率只有5%。“非内存”业务正在成为韩国企业抵御内存景气浮动的压舱石和寻求盈利多元化的出发点。

除了在DRAM、NAND FLASH做到市占率第一,三星还在晶圆代工和CIS做到了市占率第二。其代工业务起步于2005年左右,基于高端定位、技术投资以及与客户企业的合作开发,三星抓住了通信产品迅速发展的东风,实现了技术赶超。目前,三星和台积电是唯一竞逐5nm及以下最先进制程的半导体制造企业。三星基于GAA架构的3nm芯片计划2022年上半年量产,2纳米芯片预计2025年批量生产。在CIS方面,三星率先推出超1亿像素CIS和2亿像素CIS,在为手机等移动端提供8K超高清创作能力的同时,也适用于高清分辨率的车载环视影像系统或后视摄像头。

同样,海力士也在发力芯片制造与CIS。其代工子公司“SK海力士系统IC”具备8英寸晶圆代工能力。今年10月,海力士表示将收购韩国晶圆代工厂商Key Foundry,并期待此次收购将使其目前的8英寸代工能力增加一倍。在CIS领域,海力士已经有超过10年的布局,并以培养增长支柱和进入第一阵营为目标,持续提升研发和生产能力。

但也需要注意的是,三星和海力士发展非内存业务,是业务级别的拓展,而非产业环节的拓展。在材料、设备等上游环节,韩国半导体一度被掣肘。2019年,日本对氟聚酰亚胺、光刻胶和高纯度氟化氢三种出口韩国的半导体材料进行出口管制,使材料、设备产业的短板受到韩国政府的空前重视。

为提升材料、设备本地化程度,韩国政府积极推进相关本地企业的自研、自产、自销。三星、海力士、LG等头部企业在生产过程中导入本地企业的氟化氢。同时,基于企业和研究院的联合攻关下,韩国电子通信研究院等机构推动实现了显示屏光刻胶的商用化,以降低对日本材料产业的依赖。

雄心勃勃的2030年:登顶全球半导体产业链

对于韩国半导体产业来说,2030年是一个重要的时间节点。未来十年内,韩国将斥资约4500亿美元,建立集半导体生产、原材料、零部件、设备和尖端设备、设计等为一体的高效产业集群,在2030年前构建全球最大规模的半导体产业供应链。而三星也计划到2030年,成为全球最大的逻辑芯片制造商。

要在十年时间建成拥有最大逻辑IC制造商的最大半导体供应链,韩国需要做成两件事:建立完善的半导体产业集群,在与中国台湾地区的半导体竞争中获得胜利。

目前,韩国在产业链的制造环节中拥有发展优势,三星、SK海力士占据着全球存储器前两名的交椅,同样三星在先进晶圆代工领域的市场份额也是排在全球第二,仅落后于台积电。杨俊刚表示,在技术层面,韩国打造完善的芯片制造基地有很大的可能性。日本对半导体材料的出口管控事件,也推动韩国积极打造本地化的半导体供应链,避免外部因素导致产业发展停滞。

“建设‘K-半导体带’的关键在于市场,韩国半导体产品的市场规模相对较小,需要借助海外市场。目前,韩国半导体在原材料、零部件、设备和尖端设备、设计等领域的实力和世界最先进水平有一定差距,需要快速突破、尽快追赶。面对全球贸易景气不定和新冠肺炎疫情等外部因素,需要加快建设,以克服不确定性因素带来的影响。”杨俊刚说。

即便韩国能在十年之内建成相对完善的半导体产业集群,要从“完善”走向“最大”,仍非易事。作为全球半导体服务体系最为成熟的地区之一,中国台湾地区形成了包含多家代工、封测企业的产业集群。而韩国半导体产业可谓“成也Top2,败也Top2”。只有两家大型企业的局面,让韩国可以通过“政府+财团”的模式集中支持两家企业在DRAM产业的突破,但也限制了产业集群的发展。

“中国台湾半导体产业的规模效应和服务体系能解决客户的绝大多数问题,但韩国只能解决部分问题。”盛陵海说,“三星、SK海力士两家大公司的出现,也让其他韩国半导体企业很难成长到同等规模。一旦出现市场机会,两家公司会很快反应过来去做,留给其他半导体公司的大多是规模小或者利润低的市场,做好了还有被收购的可能,很难形成媲美中国台湾地区的半导体产业体系。”

“政府+财团”模式,让韩国在DRAM领域取得显著优势,培养了两家跻身全球销售额前十的半导体企业,也推动了韩国在材料、设备等领域的本地化发展。但这个模式将推动韩国半导体走到怎样的高度,能否如愿在2030年再攀高峰,还难以预知。毕竟,半导体的市场走向不会被任何国家的任何运营模式左右,半导体产业链和构成和协同模式,也将在后摩尔时代发生变化,为全球半导体格局带来新的增长和挑战。

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