有媒體爆料華為正在實行“塔山計劃”,預(yù)備建設(shè)一條完全獨立自主的45mm生產(chǎn)線,華為要自建芯片制造廠,完成EDA、材料、制造和封測全產(chǎn)業(yè)鏈的貫穿。但很快,華為就緊急辟謠了,所謂的“塔山計劃”是子虛烏有。
看到這條消息,我有兩個想法:即使沒有“塔山計劃”,但華為肯定也在積極準備其他類似的計劃,自建芯片制造工廠,是華為躲不開的一條路;華為的芯片工廠,不是為手機準備的,而是為5G準備的。
下面,我們就這兩個方面來展開討論:
第一,為什么自建芯片制造工廠是華為的必然選擇?
本來就全球產(chǎn)業(yè)趨勢來看,芯片設(shè)計和制造分開是大勢所趨,也就是人們常說的IDM/Fabless/Foundry模式之爭。IDM集芯片設(shè)計、芯片制造、芯片封裝和測試等多個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身,英特爾、三星、德州儀器(TI)屬于這一類。
Fabless(無工廠芯片供應(yīng)商)模式只負責(zé)芯片的電路設(shè)計與銷售,海思、高通、英偉達、AMD、聯(lián)發(fā)科(MTK)、博通等都屬于這一類,剩下來的芯片制造環(huán)節(jié)則交給臺積電這樣的Foundry(代工廠)完成。
從正常的產(chǎn)業(yè)趨勢來看,這一設(shè)計、制造分離的模式符合技術(shù)潮流,英特爾把部分芯片制造交給臺積電也印證了這一趨勢。因為芯片制造資本投入太大,先進制程的競爭也需要大量的研發(fā)投入。
然而,由于美國的打壓,擾亂了這一正常的產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯,讓華為不得不發(fā)展芯片制造工業(yè)。
華為自建芯片工廠,有必然性也有可能性。
必然性。不僅臺積電靠不住,就連中芯國際也靠不住。首先,中芯國際最先進的量產(chǎn)工藝是14nm,而且產(chǎn)能肯定有限,無法滿足華為手機動輒上億的芯片需求。14nm工藝,對于強調(diào)性能的手機,完全就“不能打”,會嚴重拖華為手機的后腿。中芯國際為代表的中國芯片代工制造廠現(xiàn)在已經(jīng)處于事實上被制裁狀態(tài),由于得不到EUV光刻機,它的技術(shù)上限已經(jīng)被美國鎖死在7nm。
更重要的是,中芯國際不僅沒有幫助華為的能力,而且他也沒有幫助華為的意愿。
中芯國際CEO梁孟松于近期表示,由于要遵守美國的制裁法律,在9月14號之后也不能為華為發(fā)貨了。還聲稱將會有其他客戶代替華為的位置,進入中芯國際的產(chǎn)能。這很明顯,中芯國際選擇自保,與華為做切割。其實這也不能怪中芯國際,因為他自己也嚴重依賴美國的技術(shù)和設(shè)備,如果因為華為而受到美國制裁,那他自己會很快停擺。
放眼全球其他代工廠,三星跟臺積電一樣也靠不住,而國內(nèi)其他芯片代工廠會面臨中芯國際一樣的問題。
留給華為的就只有“自古華山一條路”——自建芯片制造工廠。
需要指出的是,華為自建芯片工廠,并不是工廠里的所有設(shè)備都要自主研發(fā),這是根本的不同。即使自建工廠,絕大部分設(shè)備肯定還是要購買的。就目前形勢來看,華為完全可以通過各種途徑采購到相關(guān)的半導(dǎo)體設(shè)備。美國現(xiàn)在也沒有明文禁止華為“自己使用美系設(shè)備為自己生產(chǎn)芯片”,而且可以從日本、韓國、歐洲進口相關(guān)設(shè)備。退一步說,目前國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的國產(chǎn)化也在快速推進,只是制程上還比較落后。比如30nm以上制程的相關(guān)設(shè)備,除了光刻機外,其他環(huán)節(jié)已經(jīng)有很多突破了。
一個半導(dǎo)體工廠投資動輒幾百億,需要一兩年時間。但華為完全可以先建一個小規(guī)模的工廠,再慢慢進行技術(shù)升級和擴建,建廠的資金成本和時間成本都會小很多。
第二,華為自建半導(dǎo)體工廠,一定是制造5G基站芯片,而不是手機芯片。
手機芯片有兩個特點,一個是制程要求高,另一個是產(chǎn)量需求大。手機芯片的性能要求很嚴格,面對安裝了7nm甚至5nm芯片的智能手機,那些裝14nm以上芯片的手機完全沒有競爭力。面對性能嚴重落后的華為手機,即使在國內(nèi),消費者也很難買單。而且,華為手機每年的銷售量上億,對芯片需求巨大。華為即使自建半導(dǎo)體工廠,要提升到如此量級的產(chǎn)能水平,也必然需要很長一段時間,遠水解不了近渴。
華為手機芯片,目前只能通過外采的方式來滿足需求。短期來看是聯(lián)發(fā)科會承接華為的芯片需求,長期來看高通也很可能給華為供貨。
前不久,高通就向美國政府申請繼續(xù)向華為供貨,并警告稱出口禁令不會阻止華為獲得必要的組件,反而會把每年80億美元的市場拱手讓給其海外競爭對手。高通認為,獲得與華為交易的許可將為公司帶來數(shù)十億美元的收入,并有助于為新技術(shù)的開發(fā)提供資金。反之,不但便宜了其海外競爭對手,對華為也“幾乎沒有影響”。
早在2019年2月7日,美國白宮科技政策辦公室(OSTP)發(fā)布《美國將主導(dǎo)未來產(chǎn)業(yè)》,這一文件被稱為“史上最強工業(yè)計劃”,把人工智能、先進制造、量子科技、5G四大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域視為美國的“基礎(chǔ)設(shè)施”。其中5G將成為中美競爭的焦點,特朗普還專門制定了《國家頻譜戰(zhàn)略》來推動其發(fā)展。
美國打擊華為的重點是5G和芯片,這是他們一定不會妥協(xié)退讓的。即使將來高通可以為華為手機供貨,美國也一定不會放開對華為5G的限制。
與手機芯片相比,5G基站芯片更適合自建工廠來制造。
(1) 采購5G芯片比手機芯片更加困難。5G是美國的打擊重點,肯定不會放開對華為5G的封鎖。華為即使想外購5G芯片,也會受到諸多限制。而且,5G基站芯片的供應(yīng)商本來就很少,技術(shù)還都沒有華為先進。
(2) 5G基站芯片的需求量更小,自建一個年產(chǎn)能百萬量級的晶圓廠就可以滿足需求。手機芯片需求量數(shù)以億計,這需要很龐大的產(chǎn)量水平。而5G基站的數(shù)量則小很多,今年我國5G基站規(guī)模不會超過100萬,未來幾年也會在百萬量級,總共的5G基站需求量不會超過1000萬。建立一個年產(chǎn)量幾百萬的芯片工廠,難度比建年產(chǎn)量幾千萬甚至上億的工廠要小得多,投資規(guī)模也會小很多。
(3) 5G基站芯片對制程的要求更低。手機芯片由于對于性能的需求更強烈,7nm以上的芯片就很難有競爭力了。5G基站由于體積比手機大很多,芯片也可以做的更大,即使是30nm制程也勉強可以接受。華為自建工廠,其制程水平肯定比臺積電差很多,甚至趕不上中芯國際的14nm水平,但這在5G基站領(lǐng)域已經(jīng)勉強夠用了。
相信華為肯定儲備了大量的5G基站芯片,但儲備再多也總有用完的一天。即使儲備了足夠3年使用的芯片,那5年以后呢?
買芯片就像買雞蛋,而自建一個芯片制造工廠就像買了一只會下蛋的母雞。雖然雞蛋沒那么好吃了,但總歸不會餓死。假如儲備的芯片夠華為生存3年,那一旦建成一個芯片工廠,華為可以再多活5-10年。那個時候,中國半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)也慢慢跟上來了,日子就會更好過一點。
所以,華為內(nèi)部一定是在積極籌備芯片制造工廠的,至于叫“塔山計劃”還是其他計劃倒無所謂。但有一點,華為的芯片工廠多半是為5G準備的,而不是為了手機。