電子行業媒體集團ASPENCORE旗下專業電子和半導體行業媒體《電子工程專輯》分析師團隊于 2021年12月底至2022年4月7日進行了中國IC設計公司調查活動,這已是該活動的第21個年頭。
本次調查依舊對中國IC設計公司的管理層和工程師分開設計了問卷。管理層問卷側重公司商業策略規劃,如研發投入、毛利潤、融資計劃、海外擴張計劃等。該調查面向中國大陸地區的IC設計公司高層管理人員,通過定向邀約進行問卷形式答復。本文將調查的亮點內容分享給讀者。
2022年8月16-17日,全球領先的專業電子機構媒體AspenCore將在南京國際博覽中心舉辦2022國際集成電路展覽會暨研討會(IIC 2022),在17日的IC領袖峰會上,我們邀請到多位知名中國半導體企業CEO、COO和CTO,就整個中國半導體行業目前的熱點技術、發展趨勢問題展開討論。同時還有魏少軍教授、美國半導體行業協會(SIA)副總裁Jimmy Goodrich及一眾國際廠商,從全球化視野對整個IC產業進行梳理。
過去一年的芯片缺貨潮,影響到了整個電子行業的上下游,幾乎所有晶圓代工廠都對Fabless客戶發出了漲價通知。從2020年秋季至2021年秋季,臺積電、格芯(GlobalFoundries)、PSMC、SMIC和聯電(UMC)等晶圓代工廠在第一輪將價格上調10%以上后,臺積電和三星又進行了一輪20%的漲價。如果缺芯問題得不到緩解,預計明年(2023年)整個晶圓代工行業還會迎來一波漲價。
調查中,有近三成企業反饋其代工成本平均增加了10-20%,甚至不少企業表示其代工成本增加了20%以上,只有5%左右的企業表示成本增加小于10%。這也符合臺積電等大廠的“不均”漲價策略,他們對蘋果等?“VIP客戶”漲價幅度僅3%左右,對采用7nm等先進工藝的客戶漲幅在10-15%左右,而對MCU、電源管理等成熟工藝芯片客戶漲幅則普遍高于20%。

在晶圓代工漲價潮中,各家芯片設計廠商也在平衡技術與利潤的問題,紛紛為緩解缺芯采取多元化代工策略。例如,高通表示會通過找多家代工廠來提升自身話語權;自身也有芯片設計業務的三星也和聯電簽訂了長期合同以鎖定產能;簽訂類似長期合同的還有網絡芯片商瑞昱,但他們同時也在加強與格芯、中芯國際的聯系;在缺芯最嚴重的汽車半導體領域,Fabless甚至通過與晶圓廠合資建廠的方式來獲得產能。
在調查中,約有近24%的芯片設計公司采用與原代工合作伙伴簽訂長期合同的方式鎖定產能,占的比例最高;第二大選擇是新增代工合作伙伴(19.5%),第三是加價購買產能(14.2%);此外由于先進工藝漲價幅度較小,不少公司也借此機會對產品工藝升級,避開產能最緊張的工藝節點,雖然代工費用提升了,但工藝升級后產品性能提高,售賣單價也會隨之提高。

具體到代工合作伙伴的選擇上,2021年選擇中芯國際的Fabless企業最多(22.17%),超過臺積電(16.98%)。而在2020年,選擇兩家的企業占比一樣,可以看出中國本土IC設計公司越來越支持中國大陸地區的合作伙伴,選擇數排第三的同樣是本土晶圓代工廠商華虹宏力(15.57%)。
雖然在先進工藝上,大陸晶圓代工廠無法與臺積電等頭部廠商齊平,但在28nm、14nm等成熟工藝上,中芯國際的良品率已不遜于臺積電。目前缺芯大環境下,市場上最緊缺的還是28nm等成熟工藝,中芯國際先后三次進行了28nm產能的擴產,根據該公司此前發布的財報信息顯示,28nm以上工藝占中芯國際總營收高達80%左右。

在封測伙伴的選擇上,本次受調查者公司選擇最多的依舊是長電科技(28.49%),排名第二是天水華天(20.97%),與2020年一致。第三名則由日月光控股變成了通富微電(13.44%),但日月光仍是當前全球第一大封測廠商。
可以看出在國產替代的大環境,以及疫情對物流的影響下,更多的中國Fabless開始選擇本土封測廠商。而相對于芯片設計、晶圓制造行業,我國封測產業受到“卡脖子”因素影響最小,是集成電路三大領域最為強勢的環節。近年來,國內封測龍頭企業通過自主研發和并購重組,在先進封裝領域正逐漸縮小同國際先進企業的技術差距。

股神巴菲特有三大選股指標,其中之一就是毛利率要足夠高。在同行業中,毛利率越高的企業,說明產品越受歡迎,因為消費者愿意付出比同類產品更高的價格,相應的,公司盈利能力也就更強。Fabless由于是輕資產型企業,所以毛利率也是衡量公司能力的標準之一,半導體行業最著名的高毛利公司德州儀器(TI)2021年毛利率高達67.5%,此外英偉達、Microchip、ADI、博通等企業的毛利也在60%以上。
從我們三年(2019-2022)來對中國Fabless企業的毛利率調查對比顯示,中國芯片設計公司的毛利普遍集中在20-30%這一區域,但近年來不乏突破40%毛利的選手出現。與海外廠商類似,這部分廠商主要集中在模擬芯片領域,他們的特點是產品生命周期長,不追求先進工藝,省去了在先進工藝上的巨資投入,這對于保持較高的毛利率很有幫助。另外很多模擬廠商采用IDM模式,該模式能夠整合內部技術優勢、積累工藝經驗;協同設計與制造,實現產品快速迭代——這些舉措對降低成本,提高產品附加值有幫助。
除了產品種類,具體應用賽道也是對毛利率影響很大的因素,例如英偉達憑借在數據中心應用的地位強勢崛起。當前中國Fabless中還沒有能與英偉達在數據中心一教高下的廠商,但我們相信,未來數據中心也是中國IC設計公司通往高毛利的重要賽道之一。

長期以來,科技公司的健康研發投入占比大概是18%,而對于芯片設計行業來說,這個數字可能要達到20%。2021年全球半導體研發支出首次超過800億美元,整體達到815億美元,較2020年增長12%。這一年里,TOP 10公司的研發支出總和增加了11%,達到435億美元,占產業總額的64%,僅英特爾一家公司的研發支出,就占前十大半導體公司研發支出總和的26.83%。
從我們的調查來看,目前中國上市fabless廠商的研發投入營收占比大多難以達到歐美日頭部公司的水平,研發支出占營收比例的中位數為10%左右。但同時中國廠商研發支出也呈逐年上升趨勢,其中不乏匯頂科技(35%)、翱捷科技(48%)等高研發投入企業。
分析中國企業和海外巨頭之間的研發差距,主要來源于產品結構、業務規模的差異。研發投入最高的美國IC設計巨頭普遍聚焦先進邏輯產品,且多為各自細分賽道絕對龍頭,如博通、英偉達研發投入比例達28%、24%;而中國大陸IC設計公司大都處于成長期,業務規模相對較小、且產品多采用成熟工藝,加上中小企業數量多,研發實力較為分散,難以完全集中資源和精力去加大研發投入比例。

研發投入高的重要表現之一,就是公司研發人員的人均用人成本。近兩年,大部分本土Fabless處于人員擴張期,而由于全球半導體人才普遍供不應求,使得中國大陸IC設計工程師的薪水在亞洲已經處于高位,經常有新聞爆出有公司出N倍薪水挖高端人才,或是40萬+?年薪招聘應屆生職位。
從我們的調查可看出,近兩年在研發人員用人成本上降低的公司幾乎沒有,普遍情況是增加了10-20%的用人成本,也不乏增加30%以上的。這里面除了近年半導體行業火爆,導致新創企業數量增多帶來的旺盛人才需求外,也有企業為了加強核心競爭力挖角高端人才的原因。在此之前不少工程師在一家企業工作多年,但薪資被資歷較淺的應屆生倒掛,讓他們開始謀求其他出路,而大量獲得融資的初創公司正需要能夠獨立做項目的資深工程師。人才的頻繁跳動,成了行業薪酬上漲的重要原因,也直接導致了整個行業用人成本上升。

調查中,受訪者公司最緊缺的為模擬設計人才(26.61%),其次分別是數字設計人才(18.75%)、算法設計人才(18.06%)。其中算法人才的緊缺度相較去年大幅增長,這與近年來芯片應用與人工智能技術緊密結合有很大關系,根據多家招聘機構報告顯示,2021年人工智能行業人才需求相比去年增長一倍還要多,目前人工智能行業算法人才缺口已經超過170萬。據悉,算法工程師的平均薪資已經達到21700元,相比2020年提升56%,在未來很長一段時間里,人工智能人才薪資還有上升空間,在市場上都是需求大于供給。

一個有趣的現象是,在2020年的調查中,大部分中國IC設計公司都有將產品推廣到海外的計劃,或者已經成功推廣到海外。而在2021年的調查中,各公司的海外推廣卻呈現出輕微下降的趨勢,去年無海外推廣計劃的公司占到了17.37%,這一數值在去年為12.22%。
中國本身是芯片進口大國,有著全球最大用量,但同時中國目前的芯片設計公司數量也是全球最多的,國內市場競爭激烈。出口到海外的中國芯片和元器件多應用于消費電子市場,如MCU、存儲、阻容、電源管理IC、二三極管等,早期出海的國內企業已經在這些市場有了穩定的出貨,而新創企業要在中低端市場打破同質化競爭,一方面要勤修內功提升產品質量;另一方面要布局海外銷售和分銷團隊,疫情可能是近年來國內廠商出海的最大攔路虎。

對于大量的初創芯片公司來說,前期研發投入大,產品在商業化之前能否獲得資金的支持很重要。有數據顯示,在全球芯片短缺的推動下蓬勃發展的芯片市場里,中國芯片企業2021年的融資規模達到創紀錄的108億美元,其中88億美元由初創企業獲得。這一數字是美國同類公司融資額(13億美元)的近6.8倍,足見中國半導體領域的發展之迅猛。
在我們的調查對比中,2020年沒有融資計劃的企業占到53.31%,而2021年這個數字降到了13.86%。2021年,49.5%的公司表示有融資計劃,有36.63%的的公司已經拿到融資。

一家芯片公司的產品共同構成了這家公司的產品矩陣,一般來說,產品種類越多,功能覆蓋越廣,生態也就越豐富。與CPU、AP等產品約一年更新一代不同,MCU、電源管理、網絡芯片、功率器件、傳感器等產品的生命周期較長,但面對不同客戶的應用需要,通用產品很難全部滿足,所以有定制化或半定制化的型號會一起推出。
在我們的調查中,雖然2021年只推出了1-2款新品的廠商占大多數(39.22%),但也不乏一年發布4款新品以上的企業。這些公司的主力均為上述長生命周期產品,在不斷迭代升級或客制化過程中,形成了更廣泛的產品組合。

而從這些新產品的目標市場,也能夠看出當前中國IC設計公司的主流客戶群體。排名第一的目標市場是消費電子/可穿戴設備(23.39%),排名第二的是工業電子設備(16.94%),第三是新能源/汽車電子(15.73%)。汽車電子能夠位列前三,說明國內企業都看到了這個市場未來的趨勢,并開始關注車規級芯片的設計。
競爭力相對比較薄弱的市場則是計算機(2%)、測試和測量儀器(2.82%)和國防軍事/航空應用(3.63%),這幾個市場的關鍵芯片多數由國際巨頭把持,如計算機x86處理器、高速高精度模擬器件以及軍事/航空級別芯片。

最后在分銷營收占比上,約有近三成的企業選擇了占50%以上,這部分企業多是產品較為成熟的大企業,在銷售體系上已經形成一定規模,需要借助分銷商的力量進入更廣的mass market。同時,也有20%左右的企業選擇分銷營收僅占10%以下,他們大多為新創型公司,產品尚未打開市場;或產品定制化較多,需要原廠FAE密切對接終端客戶。
其實再往下細分,芯片供應可以分為原廠直銷、原廠代理、分銷貿易和柜臺個體等。這兩年陸續曝出大型原廠取消代理商的新聞,很明顯這些原廠想直接對接終端客戶,截取代理商和分銷商的利潤,從而實現利益最大化。但對于剛剛起步的中國半導體行業來說,選擇代理和分銷的模式,更有利于廠商集中精力在研發端提升產品質量。

