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与华为相惜的中芯国际(00981):卧薪尝胆之路才刚开始

万事俱备,只欠东风。

中芯国际从 6 月 1 日在科创板提交 IPO(首次公开募股)申请获得受理,再到 6 月 29 日获得注册批文,仅用了 29 天时间,一路绿灯,刷新科创板一系列的审核速度纪录。

作为中国大陆芯片制造龙头企业,中芯国际此前在纽约和香港两地上市,于 2019 年 6 月从纽交所退市。根据中芯国际招股说明书,此次中芯国际拟发行不超过 16.86 亿股新股,预计募资 200 亿元人民币,该数字创下到目前为止科创板申报企业中计划融资规模的最高纪录。

根据业内人士预测,在完成注册之后,中芯国际将经历路演、询价、网上网下发行申购等多个环节,大概需要 13 个工作日。也就是说,7 月 22 日之前我们有望见证中芯国际在 A 股上市。这家被看作华为最强「备胎」的企业,似乎要铆足马力向前追赶。

中国第一,全球第五

中芯国际于 2000 年在上海成立,由「中国半导体教父」张汝京创办,是目前全球领先的晶圆代工厂之一,也是国内规模最大、工艺最为先进的集成电路晶圆代工厂。来自拓墣产业研究院发布的 2020 年第一季全球前十大晶圆代工厂营收排名显示,中芯国际排名全球第五,占总市场份额的4.5%,前四名分别是台积电、三星、格芯与联电。

招股说明书显示,中芯国际主要为客户提供 0.35μm 至 14nm 多种技术节点、不同工艺平台的集成电路晶圆代工及配套服务。同时,中芯国际是中国大陆第一家实现 14nm FinFET 量产的晶圆代工厂,并占 中国纯晶圆代工市场份额的 18%,位列中国大陆企业第一,但与台积电的 56% 市场份额相比,还是有一定的差距。

此次中芯国际回 A 股计划募资 200 亿元,他们预计将 40% 用于 12 英寸芯片 SN1 项目、20% 用于公司先进及成熟工艺研发项目储备资金,最后剩下 40% 用于补充流动资金。其中 12 英寸芯片 SN1 项目由中芯国际旗下的中芯南方工厂负责,中芯南方的产线工艺平台定位为「先进工艺平台」,目前专注于 14nm FinFET 及以下先进工艺的芯片,是国内第一条 14nm 及以下先进工艺的产线。但截至 2019 年 12 月底,该产线仍处于试生产阶段。因此中芯国际计划投入 80 亿元到其中,无疑是为了提升该产线的产能。

200 亿元在多数人看来都是一笔不小的巨款,而这一数字也堪比中芯国际一年的营业收入。在 2017 年到 2019 年过去三年里,中芯国际营业收入分别为 213.9 亿元、230.17 亿元和 220.18 亿元。

事实上,在中芯国际 0.35μm 到 14nm 多项业务里,14nm 被提及次数最多,但由于 14nm 工艺先进,投入时间较晚,到 2019 年 Q4 才正式量产,14nm FinFET 贡献的收入还远不如其它部分业务。中芯国际2019 年年报称,14nm 贡献了 2019 年 Q4 季度约 1% 的晶圆收入,2019 年,14nm/28nm 总共占到总营收的 4%。

为什么要砸堪比自己年营业额的资金到 14nm 工艺中去?这是中芯国际目前最先进的制程工艺,也是它们追上前列的重要点之一。其 2019 年年报中还提到,14nm FinFET 技术进入量产后,预计在 2020 年稳健上量,同时第二代 FinFET 的开发状态稳定,客户导入也顺畅。该制程工艺可应用于智能手机、平板电脑、物联网、车载芯片等领域。

面对当前各行业的高速发展形势,14nm 对于中芯国际是机遇也是挑战,一方面来自 IHS 统计预测,14nm 及以下更先进制程的晶圆代工市场,预计 2024 年全球市场规模将达 386 亿美元,2018 年至 2024 年的复合增长率将达 19%,增长速度较快。另一方面中芯国际刚在 14nm 上起步,面临着扩产和下一代工艺研发的难题。

研发投入占比行业第一

芯片行业的前进始终离不开科研,而科研是一项「板凳要坐十年冷」的事业,它需要大量的资金、人才和时间的投入。

在当前的国际形势之下,国内产业链强调自主可控,中芯国际正在担起国产芯片崛起的重任。中芯国际提交 IPO 申请获得受理之前得到了国家大基金的力挺。5 月 15 日,中芯国际发布公告称,国家集成电路基金二期和上海集成电路基金二期将分别向公司附属公司中芯南方注资 15 亿美元和 7.5 亿美元,合计约 160 亿元人民币。

中芯国际表示,由于预期先进制程的市场需求持续急增,他们将产能由每月 6 千片增加至 3.5 万片,以满足未来的集成电路晶圆代工生产需要。

而中芯国际在过去三年里,也在大力投入研发。2017 年到 2019 年内,中芯国际研发的投入分别为 35.76 亿元、44.71 亿元与 47.44 亿元,对比总营收,研发投入占营收比分别达到了 16.72%、19.42% 与 21.55%。尽管每年营收增速不太稳定,但中芯国际的研发投入仍然保持了一定水平的增速。

中芯国际的研发投入比例相比较其他企业而言,已经高出一倍多,同行业普遍的研发投入占比在 8% 左右。以排在中芯国际前一位的联华电子为例,2017 年到 2019 年的研发投入占总营收比例分别为 9%、9% 和 8%。

在专利方面,截至 2019 年 12 月 31 日,登记在中芯国际及其控股子公司名下的与生产经营相关的主要专利共 8122 件,其中境内专利 6527 件,包括发明专利 5965 件;境外专利 1595 件,此外公司还拥有集成电路布图设计 94 件。

此外由于逐年的研发投入增加,中芯国际的研发人员与总员工人数占比也在不断提高。招股书显示,截至 2019 年 12 月 31 日,中芯国际共有员工 15795 人,其中研发人员 2530 名 ,占公司人数的 16.02%,公司内硕士及博士人员占比为 20.52%。2017 年和 2018 年研发人员占比分别为 10.95% 和 11.86%。

付出比同行更多的努力,奠定了中芯国际在国内龙头地位的基础。在这个行业里,长期且稳定的巨额资本投入与大量经验的积累,只会让领先的人更领先。

目前全球能够提供 14nm 技术的纯晶圆代工厂仅有 4 家,在上一代 28nm 制程工艺时代,还有 5 家。这表明了在制程工艺不断升级的过程中,已经有企业开始逐渐退出了竞争。

不过中芯国际在当前仍然只能排在第二梯队,与第一梯队的巨头台积电相差有不小的距离。回过头去看,成熟的 28nm 工艺中芯国际是在 2015 年实现量产的,台积电早早于 2011 年就已经落地。而现在台积电正在向客户输送 7nm 的产品,中芯国际还在苦战 14nm 工艺。

这不仅是公司体量问题,也需要一个过程。台积电 2019 年营收为 2466 亿元,是中芯国际的 10 倍有余。虽然前者研发投入占比仅为 9%,但也达到了 211 亿元,数额直逼中芯国际的年营收总额。因此中芯国际还有很长的一段路要走。

与华为相惜

5 月 17 日,美国商务部禁令升级,再一次将华为推向风口浪尖,同时把中芯国际与华为绑到了一起。

由于台积电无法继续为华为代工麒麟芯片,后者急需找到新的代工厂以解燃眉之急。业界普遍认为中芯国际是下一个选择。不过台积电所放弃的大批量订单是 7nm 制程工艺晶圆,为华为下一代旗舰智能手机产品所用,中芯国际目前仅能触及 14nm 制程工艺,在这方面,中芯国际暂时爱莫能助。

此前中芯国际于华为合作使用 14nm 制程工艺生产的麒麟 710A 处理器已经顺利出货,搭载该处理器的产品也陆续上市。4 月 9 日,荣耀发布的荣耀 Play4T 系列便采用的麒麟 710A 处理器,该系列定位低端,售价 1199 元起。

麒麟 710A 可看作麒麟 710 的改进产品。上一台采用麒麟 710 的荣耀 8x 同样定位低端,总体销量超过 2000 万台。因此荣耀 Play4T 一定程度上也承担着走量的责任,而背后的中芯国际也必须要有足够的产能来支撑出货,这恰好与中芯国际给 SN1 项目扩产的举措相对应。

然而华为并未将鸡蛋放在同一个篮子里,荣耀的另一款新机采用了联发科的 5G 芯片,荣耀总裁赵明称,荣耀与联发科未来会继续保持合作。

面对当下的情况,中芯国际与华为同样着急。除了 14nm 工艺,中芯国际还在研发 N+1、N+2 工艺,以追赶目前行业前列的 7nm 工艺。中芯国际联席 CEO 梁孟松博士称,N+1 工艺的芯片相较 14nm 性能提升了 20%、功耗降低 57%、SoC 尺寸缩小 55%。而 N+2 工艺在性能和成本上都会更高一些。外界一般认为,N+1 可接近于台积电的 7nm 工艺。

中芯国际这样的计划,一方面是加强自身的免疫力,另一方面则是要绕开 EUV 光刻机。刚才提到的两个迭代的工艺,都不会使用 EUV,到 N+2 之后的工艺才会转向 EUV。华为目前拥有一定的 7nm 研发经验,因此与中芯国际合作,或许能帮助他们推进下一代工艺的研发。只是目前来看,N+1 的量产起码也要等到 2021 年了,想要迭代到 N+2,将是一个漫长的过程。

诚然,中芯国际现在与行业一哥还相差很大的距离,前者不可能在短时间内对其构成威胁,但各方对于国内芯片行业的重视,无疑将为其注入更大的推力。目前国际形势仍存在较大的不确定性,对于中芯国际来说,「转正」与否并非主要目标,唯有仰望星空,脚踏实地,卧薪尝胆才能有厚积薄发的一天。




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