中芯国际的“第二名魔咒”

若以现有技术水平为基础，中国内地有没有可能在5年内复刻一个台积电？

知名芯片调研公司IC Insights的判断是：有可能，但需要一个前提—与芯片技术、贸易相关的国际限制全部解除，行业重回自由市场状态。而且在这一过程中，每年需投入至少2000亿元扶持产业发展，5年就是上万亿元。

对于芯片投资，当今的中国倒是既不缺钱也不缺兴趣。比如，中国目前有两期国家级集成电路产业基金—也就是所谓的“国家大基金”，合计3200亿元—正在市场上大手笔“扫货”，寻找行业上下游的各类机会。

再比如，各地政府对延揽芯片项目落地也相当积极，仅2020年上半年就有15个省份签约了半导体项目，总投资额超过2000亿元。当然，也出现过武汉弘芯这种“千亿投资”、但最终潦草收场的案例，泡沫初显。

回到现实层面，中国内地其实已有全球第二大芯片代工品牌“中芯国际”。若说要在短时间内复刻一个台积电，那中芯国际无疑是离目标最近的公司。

2020年年中，已在港股上市多年的中芯国际宣布科创板上市计划，其招股书在19天内实现“闪电过会”，融资规模超过532亿元。

回归A股，也许是中芯国际在2020年做出的最正确决策之一。此前，中芯国际在港股的市净率—鉴于半导体行业的重资产特性，常用市净率（PB，股价与每股净资产之比）来衡量其估值水平—长期稳定在2倍或更低的位置;而A股对于中芯国际的市净率认知在巅峰时一度高达11倍，2020年10月华为海思被美国列入实体清单的消息传出后，中芯国际股价随即大幅跳水，市净率亦大跌但仍稳定在4倍左右并保持至今。

其实，无论台积电还是希望追赶它的中芯国际，都只占据了芯片产业版图的一角，即代工业务。芯片生产流程复杂，每个环节都涉及材料、设备、技术、资金的多重考验。作为产业链上的集成环节，代工厂必须有衔接前沿技术的能力。

“做代工厂第一名赚钱，第二名基本不赚钱，第三名亏钱，所以一定要争做前两名。”2019年9月，中芯国际联席CEO赵海军曾这样表示。

2019年，美国乔治城大学下辖的“安全和新兴技术中心”（CSET）曾深入分析了中美两国的芯片全产业链竞争力。结果显示，中国在光刻设备、处理控制设备、沉积技术等细分领域，目前几乎没有自主技术能力。而美国的情况是：如果借助韩国及欧洲诸国的盟友关系，在整条芯片产业链上几乎不存在短板。

这是中国芯片产业谋求独立发展时必须面对的困境。而对于中芯国际来说，若无法在技术路线上与台积电缩小差距，“第二名”的优势也会快速流失。

高制程就是话语权

考核芯片代工企业的能力时，如果只能看一个指标，那必定是“制程”。制程既是先进生产力的体现，也决定了代工企业的行业话语权。

芯片的“制程”指的是芯片晶体管栅极宽度的大小。制程的数字越小、制程就越高，对应的晶体管密度越大，芯片功耗越低，性能越高。

根据上下游整合程度的差异，芯片生产企业可简单分为两类。一类是从设计到生产环节全部自营的IDM（Integrated Design and Manufacturer）企业，代表公司是英特尔和三星;另一类不涉足设计只专注生产，也就是所谓的“代工厂”（Foundry），台积电、中芯国际、联电（UMC）、格罗方德（GLOBALFOUNDRIES）等公司均属此类。此外，市场上亦有IDM企业接受外部订单生产的案例，比如三星电子。

在顶尖制程工艺的比拼上，IDM企业目前总体领先代工企业至少一个代际。目前，三星在量产5nm制程的基础上已开始规划3nm制程量产，英特尔进度略逊，7nm工艺也投产有望。

而在代工厂阵营，台积电目前已可试产3nm的工艺水平遥遥领先于竞争对手。中芯国际此前多次表示正在尝试从28nm向7nm的技术突进，但财报显示目前公司最先进工艺仍停留在14nm;联电和格罗方德则在2018年下旬就宣布放弃7nm制程工艺的研发，改为专注成熟制程。

半导体行业基本遵循著名的“摩尔定律”，即每18个月芯片性能翻一倍。这就意味着，每18个月就要有新一代的高制程工艺投产。

2004年，芯片内晶体管正式进入纳米（nm）级别，难以满足“摩尔定律”的技术瓶颈也很快出现—纳米级别的晶体管的集成度和精细化程度非常高，已经接近人类的物理认知极限。“摩尔定律”的线性发展趋势，已经赶不上指数级发展的数据处理需求，最典型的案例就是智能手机—目前最顶尖的制程工艺，都被用于生产大牌手机的旗舰款机型芯片。

台积电、中芯国际及华虹三家晶元代工厂的加权平均制程发展

台积电过半收入来自先进制程产品

要实现更高制程芯片的量产，芯片生产企业就得踏入一个“高风险、高投入、长时间”的准备期。以台积电为例，公司的最先进制程从研发成功到全面投产，往往需要7至8个季度的磨合、调整和良率攀升过程，且每一次向高制程工艺的迭代，投资规模都会比上一代工艺增加30%左右。

当然，一旦高制程工艺研发成功并实现量产，市场订单就会快速向高制程产品集中。头部企业既可以赚到先进工艺的溢价，也可以借此基本实现“赢者通吃”—这正是中芯国际等芯片生产企业努力争做“前二名”的根本逻辑。

若以加权平均制程来看，台积电在2020年年底已下探到32.9nm的超高水平;同期的中芯国际为94.04nm，另一家国产芯片代工厂“华虹半导体”则只有223.42nm。

中芯国际在“望一保二”的过程中，既要在顶尖制程的研发量产上有所突破，又要保住成熟制程的市场订单，兼顾是最大的挑战。

财报显示，中芯国际在40/45nm、55/65nm、0.15/0.18μm三个制程区间获得的订单，为公司总计贡献了超过80%的收入。这些制程区间的生产工艺已经相当成熟，产品集中于对计算要求不高同时需求量巨大的车载电子芯片、图像传感器、Wi-Fi蓝牙射频、存储器等领域。

先进制程与下游产品的对应关系

固守成熟制程，尝试错位发展，对于代工企业来说未尝不是一个方向。以代工能力排名全球第十的华虹半导体为例：这家公司最擅长的工艺集中于0.11μm以上的传统成熟制程，专攻安全芯片、电源管理、智能家电、功率放大器等大众化产品。由于需求稳定，又少了研发投入风险，在2016年至2019年的半导体行业下行周期内，华虹半导体的收入增速水平反而高于台积电、中芯国际、联电等行业巨头。

但市场目前对于中芯国际的期待早已不是只求稳定赚钱，而是要尝试打破欧美市场的技术垄断。在缺少顶尖设备（中芯国际此前向ASML采购的EUV光刻机至今无法交付）、缺少客户合作（华为海思受美国制裁后，中芯国际失去了最大的14nm制程客户，目前公司已不单独披露14nm制程收入）的情况下，仅靠中芯国际自身努力，要达成这一近乎非理性的目标，难上加难。

生来纠结

中芯国际并非第一次在这种“内忧外困”中被委以重任。实际上，这家公司的诞生本就源于一份对中国芯片产业的厚望。

进入2000年代，中国内地有意发展半导体产业。但当时由政府主导设立的芯片制造厂华晶和华虹，受《瓦森纳协议》限制无法在全球市场采购到最先进的设备。唯有成立一家国际化、市场化的公司，才能绕开这一限制—这便是中芯国际的诞生背景。

中芯国际的创始人张汝京是半导体行业的传奇人物。他在美国德州仪器工作的20年间，于全球创办并管理了10座工厂，人称“盖厂高手”。在美退休后，张汝京在中国台湾创立世大半导体，后很快被台积电收购。

由于中国台湾在半导体产业的经验深厚，中芯国际的高管多少也都有中国台湾企业的工作背景，其中就包括出身台积电的蒋尚义、梁孟松。梁孟松仅用3年时间，就基本实现了中芯国际从28nm到7nm工艺的技术突进计划—在一般代工厂内这一路线图至少要10年时间才能实现。

中芯国际自创立初期，就不可避免地要面临来自台积电的压力。双方的矛盾曾经发展为两次漫长的诉讼，且都不利于中芯国际。在2009年的第二次诉讼中，中芯国际因知识产权管理上的漏洞，于美国加州败诉，导致张汝京离职。由于缺少灵魂人物坐镇管理，中芯国际内部的高管、股东利益矛盾逐步外显。

技术代际差异使中芯国际难以摆脱负向循环

台积电的研发费用绝对值远超中芯国际

从王宁国与杨士宁的搭档，到赵海军、蒋尚义与梁孟松的高管组合，中芯国际是国内少数长期维持“多头管理”策略的大型企业。这种制度并不利于公司管理，只能形成多方利益的相对制衡。

高管团队之外，中芯国际的另一大问题来自各怀心思的股东。

创业早期，中芯国际曾在政府注资之外引入高盛、华登国际等美资入股。公司发展困难的2008年，黑石财团也一度有意收购。但随着大唐国际、中投集团、国家大基金，以及在科创板IPO时中国半导体“产业联盟”等先后入股，中芯国际目前的股权池，已成为多方意志的博弈场。

全面缺芯及国产替代趋势下，中芯国际的产品现在不愁卖

2011年，中芯国际的大股东大唐电信曾主导一场高管变局，意图获得公司控制权。这场变局最终以失败告终，而在随后4年的调整期内，中芯国际完成了从40nm制程到28nm制程的技术升级，但已经落后台积电5年。

基本面恶化导致中芯国际市净率下降，两市仍有明显价差