有媒體爆料華為正在實(shí)行“塔山計(jì)劃”,預(yù)備建設(shè)一條完全獨(dú)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(cè)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(jì)劃”是子虛烏有。
看到這條消息,我有兩個(gè)想法:即使沒(méi)有“塔山計(jì)劃”,但華為肯定也在積極準(zhǔn)備其他類似的計(jì)劃,自建芯片制造工廠,是華為躲不開(kāi)的一條路;華為的芯片工廠,不是為手機(jī)準(zhǔn)備的,而是為5G準(zhǔn)備的。
下面,我們就這兩個(gè)方面來(lái)展開(kāi)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(lái)就全球產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)來(lái)看,芯片設(shè)計(jì)和制造分開(kāi)是大勢(shì)所趨,也就是人們常說(shuō)的IDM/Fabless/Foundry模式之爭(zhēng)。IDM集芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝和測(cè)試等多個(gè)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(wú)工廠芯片供應(yīng)商)模式只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計(jì)與銷售,海思、高通、英偉達(dá)、AMD、聯(lián)發(fā)科(MTK)、博通等都屬于這一類,剩下來(lái)的芯片制造環(huán)節(jié)則交給臺(tái)積電這樣的Foundry(代工廠)完成。
從正常的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)來(lái)看,這一設(shè)計(jì)、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(tái)積電也印證了這一趨勢(shì)。因?yàn)樾酒圃熨Y本投入太大,先進(jìn)制程的競(jìng)爭(zhēng)也需要大量的研發(fā)投入。
然而,由于美國(guó)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(tái)積電靠不住,就連中芯國(guó)際也靠不住。首先,中芯國(guó)際最先進(jìn)的量產(chǎn)工藝是14nm,而且產(chǎn)能肯定有限,無(wú)法滿足華為手機(jī)動(dòng)輒上億的芯片需求。14nm工藝,對(duì)于強(qiáng)調(diào)性能的手機(jī),完全就“不能打”,會(huì)嚴(yán)重拖華為手機(jī)的后腿。中芯國(guó)際為代表的中國(guó)芯片代工制造廠現(xiàn)在已經(jīng)處于事實(shí)上被制裁狀態(tài),由于得不到EUV光刻機(jī),它的技術(shù)上限已經(jīng)被美國(guó)鎖死在7nm。
更重要的是,中芯國(guó)際不僅沒(méi)有幫助華為的能力,而且他也沒(méi)有幫助華為的意愿。
中芯國(guó)際CEO梁孟松于近期表示,由于要遵守美國(guó)的制裁法律,在9月14號(hào)之后也不能為華為發(fā)貨了。還聲稱將會(huì)有其他客戶代替華為的位置,進(jìn)入中芯國(guó)際的產(chǎn)能。這很明顯,中芯國(guó)際選擇自保,與華為做切割。其實(shí)這也不能怪中芯國(guó)際,因?yàn)樗约阂矅?yán)重依賴美國(guó)的技術(shù)和設(shè)備,如果因?yàn)槿A為而受到美國(guó)制裁,那他自己會(huì)很快停擺。
放眼全球其他代工廠,三星跟臺(tái)積電一樣也靠不住,而國(guó)內(nèi)其他芯片代工廠會(huì)面臨中芯國(guó)際一樣的問(wèn)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(gòu)買的。就目前形勢(shì)來(lái)看,華為完全可以通過(guò)各種途徑采購(gòu)到相關(guān)的半導(dǎo)體設(shè)備。美國(guó)現(xiàn)在也沒(méi)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(guó)、歐洲進(jìn)口相關(guān)設(shè)備。退一步說(shuō),目前國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化也在快速推進(jìn),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(jī)外,其他環(huán)節(jié)已經(jīng)有很多突破了。
一個(gè)半導(dǎo)體工廠投資動(dòng)輒幾百億,需要一兩年時(shí)間。但華為完全可以先建一個(gè)小規(guī)模的工廠,再慢慢進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和擴(kuò)建,建廠的資金成本和時(shí)間成本都會(huì)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(jī)芯片。
手機(jī)芯片有兩個(gè)特點(diǎn),一個(gè)是制程要求高,另一個(gè)是產(chǎn)量需求大。手機(jī)芯片的性能要求很嚴(yán)格,面對(duì)安裝了7nm甚至5nm芯片的智能手機(jī),那些裝14nm以上芯片的手機(jī)完全沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。面對(duì)性能嚴(yán)重落后的華為手機(jī),即使在國(guó)內(nèi),消費(fèi)者也很難買單。而且,華為手機(jī)每年的銷售量上億,對(duì)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(jí)的產(chǎn)能水平,也必然需要很長(zhǎng)一段時(shí)間,遠(yuǎn)水解不了近渴。
華為手機(jī)芯片,目前只能通過(guò)外采的方式來(lái)滿足需求。短期來(lái)看是聯(lián)發(fā)科會(huì)承接華為的芯片需求,長(zhǎng)期來(lái)看高通也很可能給華為供貨。
前不久,高通就向美國(guó)政府申請(qǐng)繼續(xù)向華為供貨,并警告稱出口禁令不會(huì)阻止華為獲得必要的組件,反而會(huì)把每年80億美元的市場(chǎng)拱手讓給其海外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。高通認(rèn)為,獲得與華為交易的許可將為公司帶來(lái)數(shù)十億美元的收入,并有助于為新技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供資金。反之,不但便宜了其海外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,對(duì)華為也“幾乎沒(méi)有影響”。
早在2019年2月7日,美國(guó)白宮科技政策辦公室(OSTP)發(fā)布《美國(guó)將主導(dǎo)未來(lái)產(chǎn)業(yè)》,這一文件被稱為“史上最強(qiáng)工業(yè)計(jì)劃”,把人工智能、先進(jìn)制造、量子科技、5G四大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域視為美國(guó)的“基礎(chǔ)設(shè)施”。其中5G將成為中美競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),特朗普還專門制定了《國(guó)家頻譜戰(zhàn)略》來(lái)推動(dòng)其發(fā)展。
美國(guó)打擊華為的重點(diǎn)是5G和芯片,這是他們一定不會(huì)妥協(xié)退讓的。即使將來(lái)高通可以為華為手機(jī)供貨,美國(guó)也一定不會(huì)放開(kāi)對(duì)華為5G的限制。
與手機(jī)芯片相比,5G基站芯片更適合自建工廠來(lái)制造。
(1) 采購(gòu)5G芯片比手機(jī)芯片更加困難。5G是美國(guó)的打擊重點(diǎn),肯定不會(huì)放開(kāi)對(duì)華為5G的封鎖。華為即使想外購(gòu)5G芯片,也會(huì)受到諸多限制。而且,5G基站芯片的供應(yīng)商本來(lái)就很少,技術(shù)還都沒(méi)有華為先進(jìn)。
(2) 5G基站芯片的需求量更小,自建一個(gè)年產(chǎn)能百萬(wàn)量級(jí)的晶圓廠就可以滿足需求。手機(jī)芯片需求量數(shù)以億計(jì),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(guó)5G基站規(guī)模不會(huì)超過(guò)100萬(wàn),未來(lái)幾年也會(huì)在百萬(wàn)量級(jí),總共的5G基站需求量不會(huì)超過(guò)1000萬(wàn)。建立一個(gè)年產(chǎn)量幾百萬(wàn)的芯片工廠,難度比建年產(chǎn)量幾千萬(wàn)甚至上億的工廠要小得多,投資規(guī)模也會(huì)小很多。
(3) 5G基站芯片對(duì)制程的要求更低。手機(jī)芯片由于對(duì)于性能的需求更強(qiáng)烈,7nm以上的芯片就很難有競(jìng)爭(zhēng)力了。5G基站由于體積比手機(jī)大很多,芯片也可以做的更大,即使是30nm制程也勉強(qiáng)可以接受。華為自建工廠,其制程水平肯定比臺(tái)積電差很多,甚至趕不上中芯國(guó)際的14nm水平,但這在5G基站領(lǐng)域已經(jīng)勉強(qiáng)夠用了。
相信華為肯定儲(chǔ)備了大量的5G基站芯片,但儲(chǔ)備再多也總有用完的一天。即使儲(chǔ)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(gè)芯片制造工廠就像買了一只會(huì)下蛋的母雞。雖然雞蛋沒(méi)那么好吃了,但總歸不會(huì)餓死。假如儲(chǔ)備的芯片夠華為生存3年,那一旦建成一個(gè)芯片工廠,華為可以再多活5-10年。那個(gè)時(shí)候,中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)也慢慢跟上來(lái)了,日子就會(huì)更好過(guò)一點(diǎn)。
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(jì)劃”還是其他計(jì)劃倒無(wú)所謂。但有一點(diǎn),華為的芯片工廠多半是為5G準(zhǔn)備的,而不是為了手機(jī)。