① 豈止晶元,關鍵卡脖子技術來了!龍頭股在此(名單)
吾輩當自強。 科技 日報曾整理出中國35項卡脖子關鍵技術,主要集中在信息技術、高端製造、新材料等領域。數據寶將大致按照上述分類進行一一解讀,首先推出信息技術篇,以饗讀者。
著名科幻小說《三體》中,三體人為了鎖死地球 科技 的發展,並實時監控地球人類,防止地球有可能在三體艦隊到達前實現 科技 飛躍並用新技術打敗三體艦隊,向地球發送了很多黑 科技 改造過的質子,這些質子因為有強大的運算能力和人工智慧系統,被稱為「智子」。
5月15日,美國再次封殺華為,意圖進一步限制華為晶元設計和製造。根據國家海關數據統計, 2018年,中國晶元進口總量為3120億美元,佔全球集成電路5000億美元市場規模的近60%。 目前晶元產業鏈話語權基本被美國企業所壟斷,我國半導體發展面臨巨大挑戰。
中美脫鉤論愈演愈烈。美國或許正在通過「智子」鎖死中國 科技 發展。更令人擔憂的是, 不只晶元,我國被卡脖子的關鍵技術,還有多達34項,有些領域國產化為0。 可以想像,在這35個被卡脖子的關鍵技術上,有多麼大的市場空間。而以晶元概念過去一段時間在A股市場的表現,相關概念股也有可能被挖掘出來。當然,我們更願意看到的,不僅僅是股價的上漲,還有真正的 科技 突破。
高 科技 之路,道阻且長,吾輩當自強。
1、 光刻機、光刻膠
製造晶元的光刻機,其精度決定了晶元性能的上限。最新消息顯示,上海微電子裝備計劃於2021年交付首台國產28nm的immersion光刻機,即使這一技術的交付對比荷蘭ASML公司(全球最大的半導體設備製造商之一,光刻機製造領域全球領先)有著近20年不足,但對於國內光刻機製造來講,已經要跨出了很大的一步。 對於上海微電子來說,其28nm光刻機的順利推出,將打破國外廠商的對於IC前端光刻機市場的壟斷。
目前高端光刻機市場依然被荷蘭ASML公司壟斷,用於高端面板的光刻膠,也同樣如此。目前,LCD用光刻膠幾乎全部依賴進口,核心技術至今被TOK、JSR、住友化學、信越化學等日本企業所壟斷。
A股市場上,光刻膠和光刻機概念歸類在一起。從市值角度看, 張江高科和雅克 科技 最新市值均超過200億元, 上海新陽、安集 科技 、萬潤股份 等個股市值均超百億元。
市場表現方面,南大光電、容大感光、安集 科技 、上海新陽、雅克 科技 、華特氣體等個股年內漲幅翻倍。機構關注度方面,萬潤股份、飛凱材料、寶通 科技 、雅克 科技 、捷捷微電等個股均有10家只以上機構評級。綜合市場表現、概念的關聯度等條件,證券時報·數據寶篩選出光刻機/光刻膠概念股名單,如下。
2、 晶元
低速的光晶元和電晶元已實現國產,但高速的仍全部依賴進口。 國外最先進晶元量產精度為10納米,我國只有28納米,差距兩代。 據報道,在計算機系統、通用電子系統、通信設備、內存設備和顯示及視頻系統中的多個領域中,我國國產晶元佔有率為0。
A股市場上,目前涉及到的晶元類概念非常豐富,包括最大類的晶元概念,小類別的如存儲晶元、AI晶元、晶元材料、晶元封裝、晶元設計、晶元製造等。
從大類角度分析也基本上可以得到各小類別的龍頭。從市值角度看, 韋爾股份、聞泰 科技 、瀾起 科技 等個股市值超過千億元, 匯頂 科技 、三安光電、兆易創新 等個股市值超過800億元。市場表現方面,晶方 科技 、上海新陽、雅克 科技 等個股漲幅翻倍。機構關注度方面,北方華創、深南電路、兆易創新等個股均有20家以上機構關注。綜合市場表現、概念的關聯度等條件,數據寶篩選出晶元概念股名單,如下。
3、 操作系統
數據顯示,2017年安卓系統市場佔有率達85.9%,蘋果IOS為14%。其他系統僅有0.1%。這0.1%,基本也是美國的微軟的Windows和黑莓。沒有谷歌鋪路,智能手機不會如此普及,而中國手機廠商免費利用安卓的代價,就是隨時可能被「斷糧」。
最新消息顯示, Counterpoint Research預測,華為自主操作系統鴻蒙將在2020年取得2%的市場份額(全球范圍),超越Linux成為全球第五大操作系統。 並預計2020年底,鴻蒙在中國市場的份額會達到5%,明年底達到10%,而鴻蒙OS設備在華為今年所有出貨設備中的比例是1%。
期待著華為自主操作系統帶來更多的驚喜。
A股市場上,國產操作系統概念股,市值最大的是 中興通訊和三六零 ,均超過千億元;紫光股份、浪潮信息、中國長城、中國軟體等個股市值均超過300億元。股價表現最好的是誠邁 科技 ,年內漲幅超過90%。機構關注度最高的股票分別是中興通訊、浪潮信息、中新賽克、紫光股份等個股。數據寶篩選出國產操作系統概念股名單,如下。
4、 手機射頻器件
2018年,射頻晶元市場150億美元;高端市場基本被Skyworks、Qorvo和博通3家壟斷,高通也佔一席之地。射頻器件的另一個關鍵元件——濾波器,國內外差距更大。手機使用的高端濾波器,幾十億美元的市場,完全歸屬Qorvo等國外射頻器件巨頭。中國是世界最大的手機生產國,但造不了高端的手機射頻器件。這需要材料、工藝和設計經驗的踏實積累。
A股市場上,移動射頻概念包括 順絡電子、三環集團、電連技術、麥捷 科技 等;移動天線概念包括信維通信、碩貝德、盛路通信;5G射頻晶元概念有和而泰等;濾波器概念主要有武漢凡谷、東山精密、世嘉 科技 等。
5、 高端電容電阻
電容和電阻是電子工業的黃金配角。中國是最大的基礎電子元件市場,一年消耗的電阻和電容,數以萬億計。但最好的消費級電容和電阻,來自日本。 電容市場一年200多億美元,電阻也有百億美元量級。 所謂高端的電容電阻,最重要的是同一個批次應該盡量一致。日本這方面做得最好,國內企業差距大。國內企業的產品多屬於中低端,在工藝、材料、質量管控上,相對薄弱。
A股市場上, 三環集團、風華高科、順絡電子、潔美 科技 等個股從事電阻行業。
6、 核心工業軟體
中國的核心工業軟體領域,基本還是「無人區」。工業軟體缺位,為智能製造帶來了麻煩。工業系統復雜到一定程度,就需要以計算機輔助的工業軟體來替代人腦計算。譬如,晶元設計生產「必備神器」EDA工業軟體, 國產EDA與美國主流EDA工具相較,設計原理上並無差異,但軟體性能卻存在不小差距,主要表現在對先進技術和工藝支持不足,和國外先進EDA工具之間存在「代差」。 國外EDA三大巨頭公司Cadence、Synopsys及Mentor,占據了全球該行業每年總收入的70%。發展自主工業操作系統+自主工業軟體體系,刻不容緩。
EDA概念股方面,目前A股市場無相關標的,北京 芯願景 軟體技術股份有限公司科創板IPO獲受理。 華大九天 是龍頭企業,A股市場有相關影子股。 申通地鐵、隧道股份 通過上海建元股權投資基金參股華大九天,上海建元持有華大九天17.42%股份,愛建集團則通過愛建資產間接參股。另外大眾公用,則通過深創投間接參股,後者持有華大九天3.59%股權。另外, 深圳能源、粵電力A、廣深鐵路、中興通訊等上市公司,也均通過深創投間接持股。
7、 ITO靶材
ITO靶材不僅用於製作液晶顯示器、平板顯示器、等離子顯示器、觸摸屏、電子紙、有機發光二極體,還用於太陽能電池和抗靜電鍍膜、EMI屏蔽的透明傳導鍍膜等,在全球擁有廣泛的市場。ITO膜的厚度因功能需求而有不同,一般在30納米至200納米。在尺寸的問題上,國內ITO靶材企業一直鮮有突破,而後端的平板顯示製造企業也要仰人鼻息。燒結大尺寸ITO靶材,需要有大型的燒結爐。 國外可以做寬1200毫米、長近3000毫米的單塊靶材,國內只能製造不超過800毫米寬的。 產出效率方面,日式裝備月產量可達30噸至50噸,我們年產量只有30噸——而進口一台設備價格要一千萬元,這對國內小企業來說無異於天價。
每年我國ITO靶材消耗量超過1千噸,一半左右靠進口,用於生產高端產品。A股市場上靶材概念股主要有 江豐電子、有研新材、隆華 科技 等。
8、 資料庫管理系統
目前全世界最流行的兩種資料庫管理系統是 Oracle和MySQL ,都是甲骨文公司旗下的產品。競爭者還有IBM公司以及微軟公司的產品等。甲骨文、IBM、微軟和Teradata幾家美國公司,佔了大部分市場份額。資料庫管理系統國貨也有市場份額,但只是個零頭,其穩定性、性能都無法讓市場信服,銀行、電信、電力等要求極端穩妥的企業,不會考慮國貨。
9、航空設計軟體
自上世紀80年代後,世界航空業就邁入數字化設計的新階段,現在已經達到離開軟體就無法設計的高度依賴程度。 設計一架飛機至少需要十幾種專業軟體,全是歐美國家產品。 國內設計單位不僅要投入巨資購買軟體,而且頭戴鋼圈,一旦被念「緊箍咒」,整個航空產業將陷入癱瘓。據媒體報道,設計殲-10飛機時,主起落架主承力結構的整個金屬部件是委託國外製造。但造完之後,起落架的收放出現問題,有5毫米的誤差,只好重新訂貨製造。僅僅是這一點點的誤差,影響了殲-10首飛推遲了八九個月。沒有全數字化的軟體支撐,任何一點細微的誤差,都可能成為製造業的夢魘。
在這35項被卡脖子的關鍵技術中,信息技術行業基本上能找到對標的概念股,但與全球龍頭相比,差距非常大。比如晶元概念的市值龍頭韋爾股份,市值1500多億元,而英特爾、英偉達等晶元公司市值均超過1.5萬億元,高通市值超過6000億元。再比如計算機行業,我們的企業頂多也就是千億市值,而美國的微軟市值接近10萬億元。
近年來,我國在信息 科技 領域取得了巨大成就,但與發達國家相比,仍存在較大差距。此次華為被封殺,暴露出「卡脖子」的關鍵技術,必須由自己掌握。
未來,我們要成為信息 科技 大國、強國。願國運恆昌。
② 國產EDA,到底能不能打破海外三巨頭壟斷
電子設計自動化(以下簡稱EDA)軟體工具行業,正成為中國尋求解決晶元產業鏈短板問題的重要突圍領域。
這個行業全球市場規模不足百億美元,凈利潤率低於15%,卻能動5000億美元半導體產業鏈,被中國的先行者們視為一個重大機遇。
2020年3月,EDA巨頭Synopsys(新思 科技 )中國區擔任副總經理的王禮賓,在EDA行業工作20年後決定辭職,創立國產EDA公司「芯華章」,擔任公司創始人、董事長兼CEO。
他表示,從Synopsys離職創業有兩個原因:
一是看到國家大力支持EDA行業的「國產替代」,他對EDA技術未來前景十分看好;
另外一個原因則是,他認為有過去20年的產業上下游經驗和市場關系,對客戶的想法、需求有所了解,這些契機都能幫助芯華章實現商業化。
與王禮賓有相似創業經歷的還有概倫電子董事長劉志宏,芯禾 科技 聯合創始人代文亮,以及博達微創始人兼CEO李嚴峰,三人都曾在EDA三巨頭之一的Cadence(楷登電子)擔任過重要職位,而後辭職創立國產EDA公司。
去年10月16日,在獲得政府引導資金支持後,王禮賓創立的「芯華章」宣布獲億元Pre-A輪融資;11月9日芯華章再完成近億元Pre-A+輪融資;12月9日完成超2億元的A輪融資,間隔均不足一個月。三輪共引入雲暉、真格、高榕、高瓴、五源資本(原晨興資本)、中芯聚源、松禾等多個知名基金。
除芯華章外,很多國產EDA公司今年都已「扎堆」籌集到了資金。2020年4月,概倫電子宣布已完成數億元人民幣的A輪融資;9月,國微集團旗下的「國微思爾芯」宣布完成數億元融資,投方包括國際大基金下設的芯鑫融資租賃、上海半導體裝備材料產業投資基金等政府投資機構。
資本升溫並非偶然。
時間回溯到2019年5月,美國商務部稱全面限制華為采購美國軟體和技術生產的半導體零部件。受此影響,EDA三巨頭與華為的合作先後終止。
海外EDA三巨頭指的是Synopsys、Cadence、Mentor(西門子旗下)三家美國公司,他們占據全球超64%的EDA市場份額。
EDA工具是晶元IC設計中不可或缺的重要組件,也是集成電路設計最上游、壁壘最高的部分。涵蓋了集成電路設計、布線、驗證和模擬等所有流程。利用其可連接成極其復雜的電路圖,從而製造出強大的CPU、GPU晶元。
在AI、邊緣計算等復雜技術不斷演進的背景下,百億規模的EDA行業正成為撬動5000億美元半導體產業鏈的重要「基石」,EDA也被行業內稱為「晶元之母」。
因此,華為與三巨頭終止合作意味著,晶元將沒有與之匹配的先進製程國產EDA軟體工具,海思則就造不出下一代「麒麟芯」。東興證券在報告中形容 EDA是「美國限制華為的封喉之劍」,凸顯了該技術的重要性。
在中國晶元製造生態急需「補課」的大背景下,一場充滿機遇與冒險的 游戲 已悄然開始。
國產EDA行業現狀:技術發展緩慢、人才緊缺、無法形成全鏈條
公開數據顯示,2019年中國EDA市場規模約為5.4億,僅佔全球規模102.5億美元的5.3%。
作為全球最大的電子元件產銷市場,EDA三巨頭的產品在國內佔了85%以上的市場份額(實際接近90%),國產EDA軟體產銷佔比僅不足10%。
目前國內EDA軟體公司主要有華大九天、國微集團、芯華章、博達微電子、芯禾 科技 、概倫電子等,數量和規模都十分稀少。
背後的原因,主要是EDA行業的技術門檻高,成本彈性大,產業高度集中,導致國產技術發展緩慢,人才緊缺,無法形成全鏈條EDA工具,從而形成如今中國IC設計行業越來越離不開EDA三巨頭的尷尬局面。
事實上,從EDA行業發展來看,中國也曾經歷過鼎盛時期。
冷戰期間,中國EDA軟體技術被「巴統」禁運的壓力下,1986年成功研製出中國首個自有的集成電路計算機輔助設計工具——「熊貓系統」(熊貓IC CAD系統),並在1993年全面問世。
這標志著中國在研製EDA系統方面實現「零」的突破,打破了外國對中國的EDA工具封鎖,並為中國集成電路設計行業發展打下了堅實的基礎。
熊貓系統一經發布,便在市場中引起較大反響。由於價格僅為同類產品的1/10,導致美國晶元廠商也一度選擇「熊貓系統」。
不過,隨著「巴統」解散、禁運解除,1995年,海外EDA三巨頭大舉進入中國市場,便以技術成熟、價格便宜、免費贈送、多方合作等策略,快速收割市場份額。加上中國開始積極推動WTO全球化,「造不如買」的策略使得國產EDA陷入了長達十三年的沉寂。
盡管國家2008年啟動「核高基」重大專項計劃,華大九天、芯願景等第一批國產EDA企業相繼成立並被重點扶持。但EDA是一個投入周期長、利潤率低的高技術型產業,中國缺乏長期資金、人才和產業鏈支持,國產EDA發展依舊步履艱難。
舉個例子,過去十年間,華大九天在研發投入方面所投資金只有不足5億元人民幣。而海外EDA三巨頭則高歌猛進,僅2018年Synopsys研發投入高達10.8億美元,Cadence約為8.7億美元,兩家累計所投研發資金超127億元人民幣,差距十分懸殊。
收購層面,在數字EDA領域三巨頭收購上百家公司,獲得了SoC設計主流程的數百個EDA工具。
而在中國,由於EDA產業起步晚,「造不如買」理念中錯失了在激烈競爭中以戰養戰的機會。盡管在模擬IC方面已經有了一定發展,但在數字EDA方面卻幾乎為零。
目前,國內的EDA工具很分散,提供不了全套的工具鏈,而國際EDA公司提供給晶元企業的一般都是全套工具。
接受采訪的晶元下游廠商負責人稱, 未來十年內三巨頭的EDA工具依然將占據市場主流,國內EDA技術將無法跟上「替代」。
事實上,由於目前國產EDA相比美國EDA整體仍有較大差距,加上新EDA、新IP、新工藝及PDK,互相促進、互為一體,原來的客戶很難輕易更換EDA軟體。
因此,很多企業家所幻想的國產EDA未來,變成了「泡沫賭注」。
也有業內人士直言,在國際形式波譎雲詭、變化莫測下,部分國產EDA企業渾水摸魚,存在一定的市場泡沫。
2020年5月19日,上交所受理了芯願景(公司全稱為北京芯願景軟體技術股份有限公司)的科創板上市申請,這標志著國產EDA企業打響了沖鋒科創板第一槍。
不過歷時227天後,去年12月31日,芯願景科創板IPO終止審核,背後原因或與其拖欠的557萬發票還未完全歸還有關。此外,該公司核心技術存在爭議,退出參股公司投資後仍參與股東大會的行為,或涉嫌信披違規等問題,都影響了該公司上市進程。
芯願景董事長丁柯博士回應稱,在本次終止審核之後,該公司暫時沒有計劃再重啟科創板上市。
「在EDA行業最為核心的就是知識產權,但國內EDA公司都不太注意。如果不注意就會踩坑,在這種情況下,很多公司都會和三巨頭來合作,那麼,純國產EDA就無從談起。」上述業內人士表示。
此外,在人才方面,中國與三巨頭差距懸殊。
公開資料顯示,中國約有1500名EDA軟體開發工程師,其中約有1200人在國際EDA公司的中國研發中心工作,真正為本土EDA做研發的人員只有300人左右。相比之下,Synopsys公司一家就有7000多名研發人員,其中有5000多人從事EDA的研發,行業核心人才大都在三巨頭處工作。
國微集團聯席董事長兼總裁帥紅宇指出,中國高校至今幾乎沒有EDA相關培養方向及開設EDA相關課程,而且2010年後國內幾乎完全沒有相關領域的論文發表,集成電路行業對口專業學生畢業後進入相關行業的僅佔1/3,對EDA有了解和興趣者更是寥寥。
他強調,中國EDA人才緊缺背後主要原因是集成電路的「產學研」策略沒跟上,這是行業亟待解決的核心問題。
國產EDA的未來機遇:8寸市場需求、國產替代下的彎道超車機會、新思的支持
「盡管EDA市場份額由三巨頭佔領,但國產EDA必須要有,而且會有所發展。」有多位行業分析師。
事實上,方正證券發布研報指出,盡管在模擬/數模混合/數字晶元EDA領域,以及全流程設計平台上,EDA工具都被國際企業所壟斷,但國產EDA機會更多在以點工具為突破口,由點及面逐步發展。
在MEMS(8寸)晶圓短缺、需求旺盛已成行業共識的情況下,國產EDA正面臨著新的機遇。
上海國微思爾芯副總裁Ying(陳英仁),目前 汽車 電子、FPGA、驅動晶元、指紋辨識、電源管理、MOSFET、微控制器(MCU)等領域的非先進(中低端)晶元需求強勁,下游8寸晶圓製造技術已十分成熟,已呈現市場供不應求的局面。因此,這塊市場潛力巨大,是國產EDA工具核心發力點。
「隨著AI、5G、工業互聯網、 汽車 電子、區塊鏈等領域的興旺,提出了很多特色鮮明的、尚未被EDA工具滿足的IC設計需求,這恰是國內EDA工具廠商的新機會。」
思爾芯是原型驗證及模擬系統領域的本土EDA公司,在2018年10月被國微集團所收購,並將「思爾芯」更名為「國微思爾芯」。
陳英仁強調,盡管在先進製程IC設計方面,依舊是EDA三巨頭做主導,但國產EDA勢在必行。尤其在40nm、28nm製程工藝上,中國企業也已經或將很快掌握。「思爾芯在做的功能驗證是屬於前端,相對的與製程工藝獨立。尤其在快速原型驗證,思爾芯有著17年的積累,媲美EDA三巨頭。」
這同樣也是國產替代下,中國企業尋求的彎道超車機會。
王禮賓表示,目前在人工智慧、雲技術上,國產EDA可以站在當今 科技 發展的高技術起點上,對EDA軟硬體框架和演算法做創新、融合、重構。他認為,三巨頭壟斷下很難長期創新,而國產EDA企業處於「輕裝上陣」狀態,超越世界巨頭是「完全有可能的」。
為了應對國際形勢以及EDA巨頭的挑戰,國內企業也不斷動作頻頻。
2019年,全球電子設計領域最具有影響力的DAC大會上,華大九天、廣立微、概倫電子、芯禾 科技 四家中國EDA廠商聯袂出場,推出多個EDA產品,向世界展示了EDA領域的中國力量。
同年底,概倫電子則收購博達微,進一步整合優勢資源。而藍海微力求尋找小眾客戶群體,避開紅海,尋找藍海。
此外,巨頭們還在加大對中國的布局,不斷推進本土化、「產學研」支持,通過支持國產EDA,形成更多考量。
1994年,Synopsys在人民大會堂向清華大學捐贈了20套Design Compiler軟體,總價值約500萬美元。隨後該公司和清華成立了「清華大學——新思 科技 高層次電子設計中心」,開始推動中國EDA人才的培養。
2018年和2019年,Synopsys分別成立了芯思原和全芯智造兩家合資公司,前者意在加強晶元IP領域的本土合作,助力本土晶圓廠和設計企業實現自主研發,掌握核心技術;後者旨在加強製造類EDA領域的本土合作,帶動國內技術能力。
Synopsys全球資深副總裁兼中國董事長葛群,無論是人才培養、技術支持還是資本合作,新思所做的這些努力都是為了解決中國晶元產業的痛點。這一點,新思和其他國內EDA公司的初心一致。
葛群強調,在中國數字 社會 轉型之際,新思以面向未來的新一代EDA根技術賦能更多 科技 應用的落地,推動整個晶元產業的可持續發展。「EDA行業需要打通內外循環,整個產業鏈相互促進,協同發展,形成完整的生態系統,會有更好的發展空間。」
從目前來看,這場EDA「國產替代」之戰似乎會一直持續下去。
來自(鳳凰 科技 頻道)