芯片国产替代关键一步!67岁京东方神话缔造者再敲钟

文摘   2024-12-05 22:09   广东  

作者 | 围观群众 来源|围观商业评论(ID:weiguaninpoint)


年末,无数人的目光被A股的玄学传统吸引之际,

那个创造京东方神话的男人,决定再去上交所敲一回钟。

他的公司不是葫芦娃,更不是宝塔实业,和博士眼睛不搭噶,跟蛇一毛钱关系没有。

但的确有一些平平无奇的概念:

全产业链国产替代、AI芯片、独立芯片指令集、商业传奇......

转变往往就发生在鲜有人问津的角落

蝴蝶此刻扇动了翅膀,未来数年的全球芯片格局,将刮起什么样的风暴?


今年9月,一场芯片和算法发布会上,两位芯片界大佬的同台吸引了无数人目光。


一个是倪光南,联想集团首任总工程师,中科院院士。

另一个是同为院士的吴汉明,他的另一重身份是中芯国际副总裁。

这场活动的主角不是BAT,也不是中芯国际,而是一家名字你大概率没听过的公司——奕斯伟计算,一家成立才5年的“初创公司”。

它的目标,是聚焦智能汽车、智能终端和智能计算,为客户提供芯片。

两个月后,奕斯伟计算的兄弟公司奕斯伟材料(西安奕斯伟材料科技股份有限公司)向上交所递交上市申请,成为首家“科八条”之后的科创板拟上市企业,也是西安今年最大的IPO。

短短两个月,先获业内大佬站台,又递表上交所的奕斯伟,到底什么来头?

如果只看业绩表现,它实在有些惨不忍睹:2021年到今年前三季度,合计净亏损23.26亿,且有越亏越多之势。


但在灰头土脸的外表下,奕斯伟材料的过人之处可以用十个字概括:

半导体级硅片(或称晶圆)国产替代。

硅片,顾名思义就是以高纯度硅为原材料制成的薄片,广泛应用于光伏和半导体。


在高大上的半导体产业链里,它是制造芯片的核心材料,你可以把它理解成蚀刻电路图的“画布”,2022年在全球半导体材料中占比超过3成。


硅片市场十分集中,且长期由国际厂商垄断。2022年全球硅片主要厂商中,前五大厂商合计占据超过90%的市场份额,且无一是中国大陆企业。其中日本的信越化学和胜高两家公司,合计就分走了51%的蛋糕。

由于信息封锁严密,其他厂商要想追赶,并不容易。


而奕斯伟在做的,其实是构建从上游的硅片制造,到中下游的芯片设计、制造、销售的完整国产芯片产业链。

是什么让一家初创公司,决定肩负如此重大的责任,挑战这些体量和规模数十倍于它的国际巨头?

你有没有发现,奕斯伟总给人一种似曾相识的感觉:

比如坚持自研,笃信合资没有出路;
比如常年亏损,但依然坚持研发,前三季度研发费用占比13%,对初创企业来说已是不易;
比如奕斯伟的愿景:成为受人尊敬的伟大企业,和另一家企业一模一样。

时间拨回2018年,对中国半导体行业来说,那是凛冬的开始。

“中兴事件”爆发,全球最大电芯设备制造商之一在“美国禁令”面前毫无招架之力,打醒无数国人。

紧接着的2019年,华为、大疆、海康、科大讯飞等一众中国企业,又先后被美国列入“名单”。

几乎就在同时,上游晶圆产能紧缺,芯片价格狂飙猛涨,中国半导体产业遭受两面夹击。

但阳光猛烈,冻土下躁动不安的种子,会最终成为消融寒夜的中坚力量。

2019年,科创板开市,国家主力资金下场,华为海思“备胎”一夜转正,时代浪潮汹涌席卷之际,一个浙江人选择了转身。

彼时的京东方,已经实现了“成为受人尊敬的伟大企业”的愿景,从一家发不出工资的电子管厂发家,10年亏了75个亿之后,最终成为领先全球的液晶面板厂商。

缔造这一切的王东升,当年62岁,见证了寒夜来临,听到朋友“‘屏’做得差不多了,‘芯’你也做一做吧”的劝说后放弃退休,加盟奕斯伟。

浙江人擅长经商,举世皆知。但与大多数浙商不同的是,王东升的创业故事,是由这些充满家国主义和个人理想主义情怀的浪漫时刻串起来的。

比如就在王东升准备离开发不出工资的北京电子管厂,追随同事段永平的脚步下海创业之际,各路领导反复劝说都不好使,最终“击溃”他心理防线的是老同事的一句话:

“就凭让我们的师傅不再去菜市场捡白菜帮子!”

此后王东升带着电子管厂股改,京东方的故事由此展开。

比如王东升手上至今有一道疤,据说那是因为他与一家日本企业见面时,对方的一番“高谈阔论”让他气得把手里的酒杯捏碎了。

这些理想主义时刻,是支撑王东升再入商海的动力。

但在一段商业故事里,理想只是起点,浮沉数十年,王东升的能耐,在于对行业趋势的精准把握和深刻理解。


用王东升的话来说,“对未来产业发展方向的判断,从空间讲,应站在月球看地球;从时间看,应上下看100年。”

这一原则帮助他选中了TFT-LCD(液晶显示)的行业正确发展路线,也帮助他发现了行业无人不知的“王氏定律”——“标准显示屏每36个月价格会下降50%,若价格保持不变,显示产品性能需要提升1倍以上。”

半导体产业链也存在这样的规律。

根据摩尔定律,硅片尺寸越大,能够容纳的芯片数量就越多,越有机会提高生产效率、降低生产成本。比如12英寸硅片是8英寸(200mm)硅片面积的2.25倍,以1.5cm x 1.5cm的芯片大小为例,12英寸硅片能容纳的芯片数量是8英寸的2.64倍。


正因如此,12英寸硅片也广泛应用于新能源汽车、5G通信、人工智能终端等最前沿领域,全球市场占比7成以上。毫不夸张地说,能独立自主掌握12英寸硅片的制造工艺,就能在产业链上游的竞争中获得优势。


因而代表行业先进工艺的12英寸晶圆,就是奕斯伟的加码方向。

但产业土壤并不深厚,2002年,12英寸硅片已经可以量产,但中国大陆企业依然相对落后。


截至今年三季度,中国大陆能够量产12英寸晶圆的有50家(含外资厂)。但能实现自主量产的少之又少,要么不具备这一技术实力,要么仍处于产能爬坡阶段。

而奕斯伟材料的主要业务,就是生产和销售12英寸单晶硅抛光片和外延片,说白了就是从这些国际巨头里抢蛋糕,为芯片国产化保驾护航。

重要性拉满了,那实力呢?

12英寸硅片品质的决定性因素,是其纯度。半导体级的硅片含硅量至少要在99.9999999%(9个9)~99.999999999%(11个9)之间,低于这个纯度的,只能拿去做光伏组件。

从以下几个关键指标来看,奕斯伟部分代表性产品已经遥遥领先于国内技术标准,比肩国际一线了。


即便不看这些复杂的术语,产量本身已经足以说明问题,这是由硅片的制作工艺决定的。

要制造12英寸硅片,只能利用“直拉法(或称“柴可拉斯基法”)”。就是把“一坨”高纯度的多晶硅放在1420℃的环境下熔融,利用硅和其他杂质熔点不同、分子结构也不同的特性,在磁场作用等外力的影响下,把一根锥形的单晶硅(也即“晶种”)插进去,高纯度硅分子会吸附在这根籽晶上,最终慢慢“生长”(拉晶)成一根硅棒。


此时再通过滚磨、“修剪”等方式,把它变成一个标准的圆柱体之后,就能“片出”硅片了。

而不管是杂质的附着数量,还是旋转时的细微的角度差异,都会影响成品的纯度,进而影响产量。技术不成熟,量产就是空话。 

就数量上来说,中晶科技150万片的月产量无疑是最多的,但绝大多数都是3-6英寸硅片,8英寸都还没实现量产,更别说12英寸了。

所以,截至2024年9月末,每月能生产65万片12英寸硅片的奕斯伟,在国内主要半导体硅片厂中属于龙头。

但技术层面的优势,至少在目前尚未完全转化至经营层面。

最直接的体现就是奕斯伟当前的毛利率只有0.66%,不说与国外先进同行相比,就是与国内沪硅产业的10.45%相比,也是“低得贴地”。

可能的解释有两种。

其一,全球前五大厂商在12英寸硅片业务上大多领先15年以上,不管是技术积淀还是在产业链中所处的位置,都比奕斯伟更具优势,尤其是在议价权方面。

其二,奕斯伟材料用于拉晶的核心设备供应商之一是韩国S-TECH Co.Ltd,其他设备,比如用于加热多晶硅的石英坩埚来自英国,测量设备来自美国。

这些设备在奕斯伟材料中的占比尚不可知,但采买、租用这些设备及由此衍生的专利使用费,或是推高生产成本的另一原因。


半导体产业链的下游,则隐藏着另一规律。

如果你以为国产替代等于把芯片做出来,那格局就小了。

它是一个宏伟复杂的工程,涉及到方方面面,其中最重要的,是芯片指令集架构。

你可以把它理解成软硬件之间的“接头暗号”,它直接确定了CPU的工作方式和核心架构,因而对芯片公司来说,这是核心得不能再核心的商业机密。

当前,半导体行业最主流的架构只有两家:英特尔的X86,和ARM公司的ARM。

把它们直接拿来用显然不合适,因为站在行业发展的角度,它们已经不符合中国芯片发展的三个基本要求了:

独立自主、轻巧兼容、适配AI。

因而奕斯伟要做的,其实是在一条并不主流的赛道上另起炉灶——就像京东方那样。

它刚好以RISC-V指令集见长,对当下的半导体行业来说,没有比RISC-V更合适的了:

首先,这是唯一一个从发展之初中国就深度参与的架构,中国企业不需要支付专利许可,就可以自主创新;
其次,它也能根据需要,灵活定制并拓展,这意味着它能在不同种类的终端、不同场景间灵活跳跃;
最后是对AI的完美适配,有资料显示,ChatGPT每天耗电超50万度,相当于1.7万个美国家庭用电量,到了2027年,AI行业每年将消耗85-134太瓦时(1太瓦时=10亿度,是的,亿度)的电力。

消耗如此之大的原因,就是AI虽然能在现有指令集上跑,但并不完全适配,毕竟X86架构的CPU最早出现于1978年,ARM则更早,诞生于1985年,太过经典了。

相比之下,RISC-V由于其开放性,可以不断适配AI软件,优化算法,是最符合绿色、开放、融合之要求的计算架构”,难怪王东升会选择奕斯伟开展自己的芯片事业,因为它“年轻但充满无限可能”。

行业发展也正验证着王东升的判断,据SHD Group数据,2023年全球RISC-V芯片出货量达13亿颗,预计2030年将达到162亿颗,年复合增长率为44%。

这是什么概念?只用了10年,RISC-V就走完了传统架构30年走完的发展之路。


不过,奕斯伟的前路并非畅通无阻。

在京东方最落魄之际,合肥市政府宁可停发公务员工资,搁置地铁建设,动用全年90%的财政收入,也要对其伸出援手。这是“风投式”招商引资和企业之间的双向奔赴。

而半导体行业之动荡起伏程度,比显示行业有过之而无不及。合肥式的招商引资,在当下经济形势,尤其是地方政府债务缠身的背景下,是否还能被复制,存在不确定性。

此外,对一个年轻的芯片架构来说,生态不足是与生俱来的弱势,甚至是无法破解的难题。

在X86、ARM的架构底座上,你所熟知的无数软硬件已经“焊死”在了一起,RISC-V要想另起炉灶,只能在与现有软硬件自由接驳的同时,还要兼容AI赋能下各种行业的需求。

这听上去就是一个不可能完成的任务,难度堪比在ios、安卓之外建立全新的生态系统,但HarmonyOS NEXT至少还背靠家大业大的华为,相比之下,奕斯伟和王东升的体量实在是有些小。

只是此时此刻,与2019年何其相似。

行业收到前所未有的严肃预警,习以为常的采购渠道变得不再安全可靠。

寒夜再度出现在了地平线上。但中国的幸运之处,在于多数人忙于流量和快钱之际,仍有不少人愿意挺身而出。他们既有带领企业向上“捅破天”的技术实力,也有穿透时代的洞察力;既有“虽千万人吾往矣”的勇气,也有“众人皆醉我独醒”的自信,任凭风吹浪打,胜似闲庭信步。

显示行业的京东方就是如此崛起的,而半导体领域京东方的故事,王东升能续写吗?

中产阶级的泡沫早晚会破灭。美国有“乡下人的悲歌”,日本有“中流阶层的崩溃”。时代抛弃一代人,甚至不会提前打一声招呼。


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参考:
  1. 中国“半导体显示产业之父”的“芯”征途,华商韬略

  2. 面板之争未完待续,中国的下一个战场在哪?华商韬略

  3. 半导体硅片景气度向好,国产厂商前景可期,五矿证券

  4. 半导体材料,华安证券

  5. 《大国锁钥:国产替代浪潮》,曾航 周廉卜 涂逸君

  6. “没有疲软的市场,只有疲软的产品”——京东方科技集团董事长王东升对话录

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