算力说
自2014年中国成立国家集成电路产业基金以来，中国集成电路供应链迅速发展，集成电路自给率逐步提高。但在中美贸易摩擦下，中国半导体产业的外部环境进一步恶化，如何形成各环节均衡发展的半导体产业生态是中国面临的重要问题，本期文章将介绍Morgan Stanley对中国半导体行业未来前景的观点。
Morgan Stanley是一家全球领先的国际性金融服务公司，业务范围涵盖投资银行、证券、投资管理以及财富管理等。3月12日，Morgan Stanley发布报告《全球半导体——中国将如何弯道超车》。本文节选片段将介绍Morgan Stanley针对中国半导体产业未来发展提出的四个设想，并研究了这些场景对全球半导体供应链可能意味着什么。
【算力观点】
中国可在人工智能和物联网芯片开发技术上加速提升，利用技术突破和制造效率的提升实现产业升级，在全球半导体芯片市场中实现进口替代。
新一代集成电路设计公司可能在未来引领中国的半导体产业发展。《中国制造2025》提出，2020年中国芯片自给率要达到40％，2025年要达到70％。本土互联网公司战略性的创新与转型有望令中国芯片自给自足。
中国2018年半导体行业现状
2018年，中国半导体企业的全球市场份额（按收入计算）为3％，行业毛利率约为30％。在半导体生产方面，中国的晶圆代工部门占全球产能的9％，而中国的后端代工部门占全球产能的24％，自有品牌内存生产（IDM）在2018年几乎为零。在关键的半导体技术方面，中国缺乏CPU核心、DRAM IP和300mn芯片生产的原始晶圆。中国在有竞争性的半导体产品（如IGBT）领域的存在感是非常小的。
2020－2025年产业发展的四种可能情形
鉴于贸易紧张局势的出现，我们考察“贸易摩擦vs．全球化”的动态，在技术外包（本地vs全球）和投资（制造vs研发）两个维度下划分四种可能的场景。
中国半导体产业发展的四种情景
图片来源：Morgan Stanley Research
四种情形分别为产业升级，萌生新一代半导体公司，全球商业化和廉价替代。最好的情况是产业升级，由芯片设计和制造方面的技术突破带来。最糟糕的情况是廉价替代，即中国企业无法创新，本土供应链被用于生产低价值半导体。
下面，我们作出四种情形的详细比较，以预估的设计能力、半导体产量和关键技术发展情况作为三项关键指标。对于半导体生产，我们将领域划分为晶圆代工、后端代工和内存IDM。
中国半导体行业在四种可能情境下的关键指标
数据来源： Gartner， IHS Markit， company data， Morgan Stanley Research estimates
产业升级
在这种情况下，中国能够以可观的利润率向世界出口自己开发的半导体技术。结果包括：中国和全球工业的生产率提高，以及中国半导体公司的成功资本化。中国在技术突破和半导体芯片制造效率提升的背景下，将成为全球半导体芯片领域的一支新力量。
在产量上，随着中国集成电路设计公司市场份额的增加，中国中芯国际到2025年预计成功实现5nm制程的量产，使中国的铸造产能占全球产能的15％。后端铸造厂的市场份额可从2018年的24％上升到2025年的50％。
技术方面，预计在2020年，中国将在设计自己的x86 CPU上取得突破性进展，x －堆叠技术将获得良好的产量，而M－RAM技术也可获成功。300mn原晶圆将通过全球领先晶圆厂的认证，新型半导体动力技术（如碳化硅）的开发也在继续。
萌生“新一代”半导体公司
在这种情形下，半导体工业集成了半导体芯片和软件设计，并且战略性地追求特定类型的芯片制造。系统品牌和互联网公司的本土创新创造了新型集成电路设计公司，中国本土品牌实现更高的自给自足。
中国终端设备自给率
数据来源：Gartner， IHS Markit， IDC， Morgan Stanley Research estimates
考虑到中国集成电路设计公司市场份额的增长，到2025年，中国的半导体产量将会增加，中国中芯国际将成功批量生产7nm芯片，使中国的铸造产能占全球产能的11％。后端铸造市场份额从2018年的24％增长到2025年的32％。
潜在的成功者将会是中国本土IC设计公司，如Goodix。设计服务和EDA工具需求也将增加，中国供应链企业对定制芯片的需求强劲。
全球商业化
在这种情况下，中国收购海外后沿半导体技术，通过更多的合资企业、铸造外包，甚至IP许可证（使用有限）来生产，将可以完全自给自足并加快全球半导体的商品化进程。
没有重大技术突破，但制造规模更大。海外企业将在中国建立更多的晶圆厂，或与中国组建合资企业，为中国市场服务。到2025年，中国的代工产能将翻一番，达到全球产能的20％。
廉价替代
最不利的情况是中国不能开发自己的IP，而美国限制CPU和GPU等先进系统的出口。中国限制外资公司的业务发展以促进本土公司的发展，半导体投资回报率低，行业依赖于当地政策支持，难以资本化。
在这种情况下，许多严重依赖国外知识产权和EDA工具的IC设计公司可能需要从零开始积累关键技术和内部知识产权。从长远来看，这种发展可能将迫使中国开发核心技术，但到2025年，中国设计公司的市场份额将下降到5％，平均毛利率将下降到20％。
半导体市场份额可能会稳定在11％，因为一些公司失去了部分国际订单但获得了本地需求。然而，这些产品将较为传统——到2025年最多为14nm，与国际替代品相比利润率较低。
集成电路设计公司可能会受益，因为中国正在寻找性价比高的国际产品替代品。中国IC设计公司将遭受最大的损失，原因是随着国际知识产权越来越难以获得许可，它们可能会失去市场份额，开始更多地依赖台湾合作伙伴来满足其全球和国内需求。
中国半导体行业利润（按部门）
数据来源： Gartner， company data， Morgan Stanley Research estimates
中国半导体产业发展的基本问题
对于中国半导体产业的发展，我们认为必须解决的基本问题是：
1．重点是投资于芯片设计还是增加产量？
2．本地化或全球化是实现有效自给自足的最佳途径吗？
关于第一个问题，我们认为推动中国半导体产业发展的关键显然在于芯片设计，而不是追求大规模、低利润的制造。换句话说，中国半导体企业必须把拥有“产品”置于生产手段之上。关于第二个问题，目前的趋势是本地化（投资和依赖中国自己的技术），而不是全球化（通过并购、合资和授权利用外国技术）。
在“全球商品化”的背景下，中国通过合资企业和海外并购进入全球半导体制造业，但创新有限。对于四种可能的行业前景，我们的基本设想是，在软件驱动芯片设计和堆叠式NAND等技术的推动下，中国将会迎来一种“新一代”半导体公司出现。
