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金沙江资本携手中信建投证券举办“中国第三代半导体发展机遇交流峰会”

发布者:金沙江资本     发布时间:2020-08-05    浏览次数:274

 

2020年8月4日,由中信建投证券研究发展部与金沙江资本联合主办的“中国第三代半导体发展机遇交流峰会”成功召开。中信建投证券研究发展部行政负责人、TMT首席分析师武超则担任主持人,四位重磅嘉宾受邀出席:

 

伍伸俊——金沙江资本创始人及董事局主席

张汝京——中芯国际创始人兼原 CEO、上海新昇原总经理,现芯恩(青岛)创始人兼董事长

孙    强——资产管理公司TPG(德太投资)中国区管理合伙人

李    山——丝路规划研究中心副主席,香港中国金融协会副主席,瑞信集团董事会成员,丝路金融有限公司首席执行官

 

四位专家纪要如下:

 

 

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      金沙江资本创始人及董事局主席  伍伸俊:

      中国半导体的产业机会

在座的几位特别是张汝京先生、李山和孙强,他们都多多少少见证过中国半导体产业链的发展崛起,我们现在面临很好的机会,一个是科创板,可以说是中国科技产业的春天,但同时我们也面临很多不确定的因素和挑战

希望张汝京先生能分享一下第三代半导体板块,他本人从中芯国际出来一直坚定的在这个板块做投资,从上海到青岛,在各个地方组织了不同的团队。我们也看到中芯国际最近成功在科创板上市,带来了很多机会。希望大家能从各个不同角度分析板块怎么走,引进行业的领军人物、产业界投资界的朋友,以沙龙形式深入探讨。

中芯国际创始人兼原 CEO、上海新昇原总经理,现芯恩(青岛)创始人兼董事长 张汝京:

点评第三代半导体

我和大家讨论一下第一代、第二代、第三代半导体的科普。

(1)第一代半导体最早用的是锗,后来变成硅,因为产量多,技术开发得也很好,所以现在锗很少用到,都是用硅。到了40nm以下,锗又出现了,和锗硅做通道可以让电子流速度很快,所以第一代半导体材料硅是最常用的,现在用的锗硅在特殊通道材料是用得到的,将来也有一些会用到碳,这是以后的发展,其实是元素周期表里面四价的材料,碳硅锗锡铅。

(2)第二代复合物常用的是砷化镓和磷化铟,功率放大器里面用得不错,但是砷有毒,很多地方不允许使用,所以砷化镓是高速的功率放大器用得多,磷化铟可以做发光器件,LED里也用到。

(3)第三代出现更好的,也是化合物,有碳化硅、氮化镓、氮化铝等。碳化硅现在用在高电压、大功率等上面有特别的优势,氮化镓用在高频的功放器件用得很多,氮化铝有特殊的用途,基本上民用较少。

(4)另外还有半导体是比较特别的,不知道算第几代,第二代就出现了,第三代里面也有,2-6族周期表里的2b和6a配合起来的,用途非常特别,比较难做,基本民用很少,用到半导体特殊工艺。

资产管理公司TPG(德太投资)中国区管理合伙人 孙强:

资本市场如何支持半导体发展?

我原来在华平投资投过一些半导体,从投资角度来讲,半导体产业链中投芯片制造类似于台积电是很难的,一个厂10-20亿美元甚至更多才能起步,有点像在跑步机上不停跑,从6寸到12寸一直往下走要不断地建新厂,赶不上就会被淘汰,从投资角度来讲是很难的,回报时间很长。

封装是有可能的,所以当时投资选择了前端的芯片设计和后端的封装两个环节,投了一个公司叫IDA,锐迪科(上海)算比较成功的但是也投了10年时间,最后产生了10倍的回报,IRR大概25%,如果没有清华紫光战略收购的话,他上市以后的4-5年时间内股价都会低迷。当时的理念是进口替代,今天替代更加重要,因为要填补空白,美欧态势要倒逼我们发展,几十年差距不能一天弥补

丝路规划研究中心副主席、香港中国金融协会副主席、瑞信集团董事 李山:

中国和国际主权资金怎样参与高科技项目?

早期和张汝京先生合作的时候认为半导体是高投入、高风险行业,那时候张总带回了国外的技术和人才。

刚才孙总说现在半导体行业不光是一个技术替代问题,因为中美关系和国际形势的变化,核心技术必须掌握在我们自己手里,不光是砸钱就能成功。

技术有不同的定义,我们见过很多IT公司,本质上利用了中国的市场,商业模式复制再加上中国具体情况,核心技术上我们还是落后的。搜房网当时抓住了中国的机遇,利用了互联网技术,成为当时最大的互联网信息技术公司。BAT更多的也是抓住了市场,新的移动通信技术也非常成功。

中国进入了一个新的时代,要有真正高技术的东西,因为一些原因不能轻易得到甚至得不到,这种情况下怎么才能又有技术又有人才?我觉得在现在这种政治环境下,还是应当利用国外技术做一些事情。金沙江资本在投资半导体产业时也会投资一些国外的技术,希望能把技术带回中国。

中国现在有巨大的核心技术需求,也有巨大的市场,但是不能闭门造车,要利用国外的顶尖技术重新创造,出现像中芯国际这样的公司,以后随着5G和IOT发展半导体的应用场景会不断扩大,给投资者创造更好的机会。

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 提问:2018年中兴和2019年华为实体名单以来,半导体产业最热的几个词可能是国产化、国产替代,再者是弯道超车,同时近两年整个中国半导体产业面临着美国各个层面的封锁,半导体设备和芯片层面的供应,请问四位嘉宾怎么看待当前逆全球化和技术封锁的背景下,中国半导体产业的国产替代和弯道超车?

 

张汝京:我不太了解为什么要弯道超车,直道就不能超车吗?

其实随时可以超车,以后尽量不要用弯道超车,弯道超车是花时间、花精神、不是捷径的方法,随时超车。

目前,美国对中国的高科技很多限制不是现在开始的,2000年以前西方国家有两个不同会议,最早的巴统,最近出现的叫瓦森纳,都是针对高科技的技术、材料、设备等对某一些国家设限制。

2000年的时候我们回到大陆盖Foundry厂的时候这些限制还存在,但是小布什政府对于中国还是比较支持的,逐渐开放这个东西。当时中芯国际从0.18微米的技术设备和产品引到大陆都要申请许可,0.18微米、0.13微米我们都申请了,得到美国政府四个不同部门的会签,第一个是美国国务院,第二是美国商务部,第三是美国国防部,第四个是美国能源部,能源部怕我们做原子弹等武器,一般很快通过。这个限制一直存在,但是2000年以后逐渐减少,我们就从0.18、0.13微米到90nm、65nm、45nm都申请到了,45nm技术还是从IBM转过来,当时是非常先进的技术。45nm以后我们又申请到了32nm,延伸到28nm,都是一步步申请到。十几年里面做了很多世代上的突破。到了28nm本人离开中芯国际,后面28nm一下没有申请,可能不需要了。

但是对于设备的限制,美国不同的总统会定不同的策略,特朗普的策略是最苛刻的,这次的难点在商务部,之前的难点在国防部,主要是美国在5G落后于中国,让中国发展5G的脚步放慢。

这不是第一次,1980年代日本存储器比美国进步得多,技术、良率、设计都领先,美国就给了日本很多限制,定了一个广场协定,日本结果除了东芝存储器还在苦撑(剩下NAND Flash)以外其他基本都没有了。逻辑上面日本没有特别领先,可能中国大陆比他们强,日本领先的是模拟和数模混合,用在功率上面尤其是用在汽车、高铁领域器件做得不错,当时日本受到了美国很大的制约,慢下来了,但是日本并没有停,做的材料和设备还是非常领先,比如说大硅片,全世界51%的份额都是日本的,信越和村口两家占了全世界一半以上。很多光刻胶,特殊化学品、材料日本还是领先,设备上光刻机还是领先,基本其他的设备都有,扩散炉、LPCVD、刻蚀机、PVD等都有,美国设备领先,日本在受到打击之后技术上受到了很大的限制,甚至存储器DRAM就不存在了。

但这次美国发现中国造成了很大的竞争压力,美国开始在5G通讯方面要制约,因为中国的确领先了很多。如果5G中国领先,将来在通讯、人工智能、云端服务等中国就会大大超前,中国本身在半导体/高科技的应用上面是很强的,最近沸沸扬扬的Tiktok比美国的Facebook要好得多,有很多特殊的功能,受到很多美国年轻人的喜欢。美国竞争不过的时候就会用行政的方式,80年代对日本做了一次,2017年开始对5G进行制约,但是这一次制约的对象是中国,制约的能力也没有那么强了,但也不能掉以轻心。

在5G里常常都会用到第三代半导体,比如很多5G高频芯片用的材料是氮化镓,频率非常高,耐高压、耐高温都很好,比如无人驾驶汽车、充电桩等用得碳化硅也是第三代,用得非常多,这些美国会对中国禁运。

碳化硅是非常好的材料,有三个阶段都是可以卡脖子的地方

(1)材料,碳化硅的单晶,早期2寸、3寸、4寸用了很久,现在6寸已经出来了,8寸也就少量出来,现在用得最多的是4寸和6寸,材料是一个很重要的资源;

(2)外延片:有了材料第二阶段长外延片,也是特别的技术,做得好器件就非常好;

(3)第三阶段生产各式各样的功率半导体,用途很多,新能源汽车、动车高压的功率器件超过3000伏以上最好是用碳化硅,这些我们中国还比较弱。

 

伍伸俊:我经历过90年代巴统的时候我们怎么样引进技术,93年孙强和我通过北方电信在上海建立0.8微米的Bipolar工艺,那时候都是要向美国一个个各部门申请的。

现在我们全球化产业发展的已经很大,每年进口的半导体超过几千亿美金,大的公司像三星、英特尔、台积电、英伟达都是千亿市值的公司,供应链错综复杂,你中有我我中有你,中国的半导体过去二十年发展不得了,因为有资本的推动,有众多Fabless公司崛起,成就了中芯国际、中微这种大公司科创板上市。

第三代不管是弯道超车还是直道超车还是加速超车,在新跑道里中国还是有优势的,有几方面,最重要的是人才优势,不管在美国、欧洲还是东南亚,中国从事半导体行业的华人优势、工程师优势,创新优势是很明显的。

我们看看三星是怎么崛起的,小小的市场通过聚焦投入,国家政策支持,几代人努力,现在已经成为一个巨无霸,不单是手机和LCD,特别是在半导体领域已经超过了领先的日本。通过广场协议,日本在Flash和CPU这块就落后了。我们在第三代这块,中国很多科学家,有机会,5G是最核心的,华为、Tiktok等矛盾实际上都是围绕下一代基础设施,无论是5G还是IoT还是自媒体,都离不开网络。

所以中国市场的优势很明显,有华为这种龙头企业带动整个产业链发展,所以美国打我们的龙头企业,但是市场的优势不是打一个公司可以打死的,所以和二十年前日本不一样,市场的力量很大。氮化镓、碳化硅这一方面美国技术优势依然明显,有Cree,有Transphorm,刚刚在纳斯达克otc板上市,是做第三代半导体最领先的团队(做到400/800/1000V的器件)创立的公司,德国有英飞凌,这些公司都是行业龙头,有十几二十年的积累,所以我们一定要依靠市场优势和人才优势。现在科创板、大基金、国际资本的推动下肯定会给我们创造新的机会。

 

李山:我讲一下商业模式,其实在商业模式上半导体行业也有变化,刚开始最早的一些企业都是北方电信、爱立信这些,半导体企业都在这些大的企业内部。后来随着分工专业化,从设计、封装、代工分开,产生了这些巨头,台积电、中芯国际这种。

现在分久必合,合久必分,现在由于技术本身变化和市场机会,还有约束条件,就是我们在每一个环节上都可能受到美国的打压,所以这种情况下中国第三代半导体可能会采用垂直一体化即IDM模式发展,这里面的核心还是技术。除了市场和人才,技术是核心,包括华为做鸿蒙操作系统,技术上的瓶颈也是非常巨大的。

如果中国在技术上不能克服的话,只是靠市场,还是不可能的。

目前这个阶段我们一方面要利用市场积极创新,创新的基础包括知识和技术不断积累,所以要考虑在能规避美方限制的情况下利用市面上最好的技术和中国的市场人才,采用IDM的模式打造中国第三代半导体,利用优势达到世界领先水平。


 

孙强:我要泼点冷水,我是比较谨慎的。

所谓的弯道超车需要几个必要因素,第一车要好,第二要有好的驾驶员,第三要有勇气和胆量。过去十几年在中国有一个问题,直白来讲就是投资人和企业家有点浮躁,希望尽快创造一个企业三五年就上市,五年出拼多多一千亿美金市值,六七年出了一个美团几千亿美金市值,这些企业大家一看起来这么快,那投资互联网比投资什么都强,最近医疗健康又是火的不得了,企业药还没出来还在研发阶段就能上几百亿美金估值。

在这种情况下有没有人做基础研究、基础分析、基础开发,科研是分成应用和基础的,没有基础的情况下光做应用也没用,所以弯道超车如果开的车不行,把车重建一下没有5-10年是不行的。

此外,投资也有问题,一级市场和二级市场是挂钩的,一般人投资的时候都看二级市场怎么样,做一个可比公司分析。过去十几年,有很多互联网公司、电商公司和医疗公司迅速成长起来,像药明康德等成了龙头老大,但国内除了中芯国际以外,半导体公司真正成了独角兽的很少,在这种情况下如果做个调查,过去10-15年,所有的私募基金和风险投资基金到底有多少钱进到半导体行业?

所以我觉得光讲概念没有用,要看数字,真正投资最多的是咱们国家的半导体大基金,几千亿的钱,其实是杯水车薪,投下去以后要真正看结果要5-10年以后。所以这个行业投资需要耐心、胆量、眼光,我们今天比较浮躁,但是短平快的事情在半导体行业做不来。

我们当时投锐迪科时看到两点,一是贴近市场,因为当时山寨手机需要一些比较便宜的芯片,尤其射频比较专业。二是中国工程设计人员成本比较低,配套在美国可能要上千万美元,国内两三百万美元就可以。这个状况现在更加明显了,中国市场又大了很多倍,Internal things最后还是需要半导体来驱动。

这个市场大了很多,但人才问题、耐心、基础研究、应用等都存在问题。

参考韩国企业能够做好的原因,韩国国内市场并不大,但投入了巨大资金去做基础研究和生产能力,结果做到了国际领先。我也希望中国能做到这个程度,但我也比较清醒地看到,我周围的私募基金和风险基金,基本没有人在谈投半导体,这也是值得我们深思的一个问题,因此如何把大家的积极性调动起来,把一级市场和二级市场都配合起来,为第三代半导体做贡献。

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提问:Cree、罗姆这两家公司其实重点都是主要是做碳化硅的功率器件为主,当然也有做射频的一些东西,就从碳化硅的功率器件来讲,因为其实从全球来看,主力还是Cree和罗姆,怎么看待国内的整个碳化硅的产业链?从SiC功率器件来讲,如何看待国内的产业链和海外的差距,在细分环节,国内有没有比较有竞争力的创业公司?
 

伍伸俊:Cree也好,英飞凌也好,这些公司其实是在第三代都是有看家本领的,有专利有好的产品的,但是都没有足够的规模,因为这个产业刚刚起来,这是一个朝阳产业。以前我在北电的同事是负责莫夫里的第三代半导体的一把手,他们主要是军工,就给军工做雷达,做高功率的器件,给航天飞机做等等,所以还没有规模。

目前规模化的两个驱动点,分别是手机和电动汽车。像充电器芯片是大的规模,一年需要几十亿个,而且毛利率非常高,这块我觉得会推出一个龙头企业,国外的公司不要小看以色列、法国、瑞典等的公司,它们往往是小公司,但是细分技术能够全球领先。大的IDM公司包括西门子、爱立信,他们都是内部供应自己做,因为要保证供应链的安全性,也是为什么现在我们不要小看华为,不要小看三星,因为他们有巨无霸的能力,有规模,他们内部已经做半导体设计很多年了,所以我们往往忘记了海思们这几年20年来年积累的能力,因为他们有系统的设计的需求,懂得系统需要怎么样,懂得怎么测试,所以你刚才就问的就是海外的初创公司,其实现在有很多这些都在我们的观察跟进的雷达里面,现在产业界也就是十几位真的有功夫的人,这些如果你能找到一两个就不得了了。

基于国内产业链来说,碳化硅、氮化钾的衬底、装备都不是问题,重点还是设计能力和生产规模,而生产规模需要投资,但投资规模很小,几十亿人民币就成为世界第一。现在核心装备本地化,这方面中微公司做的很好,国际领先目前还是德国的Aixtron。

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 提问:伍伸俊先生,作为全球最早的硅基衬底GaN公司的董事长,亲历了第三代半导体的发展,同时在这个领域有非常丰富成功的投资经历,能否分享在这个领域的投资心得?

 

伍伸俊:首先这个行业是很难,所以要沉得住气,有长久的资本,不管是三星也好,台积电、ASML、Cree也好,这些公司都不是一天两天建成的,第三代半导体应该来说是一个新的跑道,我们尝试过,当时也是作为一个试错,鼓励创新。核心技术创新不是模式创新,技术创新需要沉淀、积累,这个也不是中国人自己做的,都是世界共享的,科学就是这样走过来,所以我们当时做硅基GaN外延的时候,很多人觉得我们是疯子,因为包括德国的科学家、美国的科学家说这是不可行的,但是风险投资的好处就是我们可以鼓励试错、鼓励创新。

经过几拨人包括江丰毅老师、赵汉明博士从美国回来、孙乾博士等都是这个行业做外延,做第三代半导体顶呱呱的的人才。终于克服了,我们绕过了Cree的专利,能够做的比它好,成本比较低,这个只是在LED方面,但是在高功率、射频方面又是一个挑战,就是在材料长出来是一个挑战,材料长出来后怎样设计的产品能够有高良率、高可靠性、成本有优势,这是我们面临的挑战

我觉得第三代半导体不管是SiC还是GaN,我们有市场的拉动力,不管是华为还是国家电网,这些是我们要依靠的市场的力量,国家电网领先全球做特高压电网,它的应用和基础设施就是最好的应用场景,电动汽车现在已经冲出来好多家,上市公司包括特斯拉、国内的、德国的公司,这些方面都需要新的技术来给它提供器件的要求,我觉得SiC、GaN就是一个大的机会,5G就是最大的机会,5G传统的LDMOS就不能用了,只能靠SiC、GaN出来做。这样的话,设计的力量、模拟的力量、设计的工具、设计的模型,最重要的还是系统的要求,这些天时地利,应该来说依靠着市场的需求,依靠着人才,这里的人才不单单是中国人才,后下次有机会我可以介绍,像张汝京先生讲的法国、瑞典、以色列的专家他们怎么看。

因为这个行业其实刚刚起步,真正业界能够称得上专家级的也就十几个人。所以我觉得这方面的设计会有很大的机会,大家都是为了市场来,我觉得华为肯定会内部也在做,外面也在做,三星、苹果也一样,所以这几个大的公司苹果他们会通过他们产品的要求,市场的需求来定义好下一代产品需求。

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提问:我们也很关心第三代半导体会是以什么样一个发展规律来发展的?首先第一代半导体,其实大家一直在讲摩尔定律。对第三代半导体,四位嘉宾怎么看待?会依着什么样的一个规律去发展?第二个点就是其实对于第一代半导体来讲,基本上都是的Design House+Foundry这种模式已经占到一个主导地位了。砷化镓、磷化铟,尤其是磷化铟,第二代半导体很大程度上还是IDM,但当然也存在像IQE,包括像台湾的全新、稳懋、联亚,这些做外延或者说代工的第二代半导体的一些公司,第三代半导体未来的发展模式,会以IDM为主,还是说是也可能是Design House+Foundry这个模式占主导?对于这个问题四位嘉宾怎么看?


 

张汝京:半导体这个行业需要长期投入,从业人员也要耐得住寂寞,这个经验是逐渐累积起来的,和网络电商这些不一样,那些东西可以很短的时间,有一个好的想法做法就可以一下起来,投资人也愿意把钱投到那边去。

第三代半导体有一个特点,它不是摩尔定律,是后摩尔定律时代,线宽不是很小,设备不特别贵,但它的材料不容易做,设计上要有优势,投资也不需要很大。所以就出现了第一,有没有市场?有;没有人愿意投?可能有些人愿意,回报率看起来也都不错;政府支持吗?政府支持;有没有好的团队?这个是一个大问题;人才够吗?这是一个问题,真正有经验的人在我们国内是不够的。

第三代半导体,拿SiC来讲,市场非常大,因为新能源车里要用很多,特斯拉的Model 3里开始用。这些功率模组是意法半导体、英飞凌这两家,而这两家基本上都是IDM公司,他做得很好,看起来第三代半导体里较大公司都是IDM公司,从头到尾产业链是一家负责的话,做出来效率较高。

但是也有Design House+Foundry模式,这种SiC的Foundry,日本有,台湾有,韩国也有,所以也有这种分工合作的情形。

个人觉得第三代半导体IDM现在是主流,但是Foundry照样有机会,重点是要有长期合作的设计公司。如果资本市场愿意投入资本,这个投资并不需要很多就可以做,重点是人才,我们国内现在不太够,美国、日本、韩国、台湾等都有所需人才,中国大陆也有些研究机构,如果愿意进到生产业界也是很好的。分析韩国三星做的好的原因(IDM代表公司),财力雄厚,眼光很远的,虽然国内市场不大,但技术、开发材料、设备等去全产业从头做到尾,如果受到制约,除了光刻机,其他环节都没问题。基本上第一代第二代第三代半导体产品,他都能够生产,而且具有很大的竞争力。在台湾是有一家技术能力可以做到三星,但除了技术以外,对材料、设备不太去发展,因为不觉得会被海外市场卡脖子。

中国大陆不一样,很多不友好的国家和地区会卡脖子,所以一定要自己把这些技术开发出来。此外再强调下第三代半导体,投资并不是很大(能够有一个像样的规模,个人觉得第三阶段,如果有材料、外延片来做这个器件的话,如果用一个6英寸来做,大概20-70亿规模都可以赚钱。如果做外延投资大概只要不到10亿,设备也不难,原材料国内的山东天岳等都不错,否则向日本、德国买都买得到,也不贵。我估计一个工厂,不算厂房土地,设备10-20亿就可以

 

伍伸俊:第三代半导体是后摩尔定律时代,靠的是人才,不是靠装备。

我们做25-30万片的8英寸的氮化钾IDM模式的产线投资不超过50亿人民币,包括了最核心的MOCVD外延方面,这方面国内包括三安、晶能光电,以色列的人才团队在这方面全球领先,50亿人民币的投资可以一两年内达产盈利,因为有明确市场需求,一个是5G射频芯片必须要用第三代,快充充电芯片子现在用的氮化钾,这个中国市场最大,因为小米、OPPO、vivo、华为,包括苹果。国外包括美国日本主要是外包形式,所以中国要做起来这块巨大的市场,5G、电动汽车、未来的超高压特高压电网。这块回报和原来Si的投资不能比,台积电一年的资本开支是超过100亿美金,过去5年研发投入超过500亿美金。

关于超车问题是应该找合适的跑道去超,不是靠资本,投资规模几十亿人民币,就成为全球规模最大的第三代IDM工厂,这就是机会,因为技术迭代,从4G到5G要用新技术,刚好中国有市场、产业积累,包括供应链,刚才提到很多设备我们不需要7nm、5nm,只需要0.8微米光刻机,工序简单,很多设备可以国产化,最核心是人才,因为如何把SiC、GaN的外延可靠性好、质量好、良率高、成本低,这就需要最核心的人才

外延是最核心的,此外还有设计,因为新的工艺、生产需要来设计,所以设计和工艺我个人觉得是第三代半导体技术最核心的要素。这是一个新的板块,平均毛利率可以做到50%-60%,相对于现在中国半导体行业的公司毛利率公司都在20~30%。

 

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