未来5年，芯片行业的前景广阔，但挑战同样严峻。
从“需求爆炸式增长”到“技术创新提速”，再到“产业整合加剧”和“供应链多元化”，这个行业正在快速演变为一场全球性的科技竞赛。
各国政府和企业都在为下一代科技的控制权而竞争。未来5年，芯片行业的前景广阔，将扮演至关重要的角色，但挑战同样严峻。 在这场变局中，“人工智能、5G、物联网和汽车电子”等新兴技术无疑将推动芯片需求不断增长，但如何应对激烈的竞争、技术壁垒、以及供应链危机，仍然是各大企业需要解决的难题。
技术创新：“无限潜力中的限制”。尽管芯片技术日新月异，但行业的技术进步也面临瓶颈。当前的芯片制造技术已经逼近物理极限，进入更小的制程节点（如3纳米、2纳米）的挑战巨大，制造成本与研发投入随之上涨。此外，材料创新的难度也越来越高，新型材料如“碳基芯片”虽然潜力无限，但仍需时间实现商业化。 这些技术问题将决定未来的赢家与输家。“台积电、三星、英特尔”等巨头无不在加紧布局更先进的技术，但即便如此，能否在未来的高技术门槛下稳步前进，仍是一个巨大的未知数。
地缘政治：“全球科技版图再塑造”。地缘政治无疑是芯片行业未来5年面临的最大不确定性之一。中美之间的科技竞争已经渗透到芯片领域，而这种竞争可能进一步加剧。
“美国限制对中国企业的芯片出口”，促使中国加速推进国产替代战略，提升自主芯片生产能力。而欧洲、日本等地区也在强化本土芯片制造的投资，以求在全球供应链危机中增强自我保障能力。 与此同时，全球供应链的分化和多元化布局将改变行业格局。过去，芯片制造几乎完全依赖于东亚的代工厂（如台积电和三星），而如今，各国正在通过政策鼓励芯片制造的“本土化”。这意味着，未来的芯片行业将更加多极化，科技版图也将因此重新塑造。
“国产替代：破局之路艰难但值得期待”。在全球贸易摩擦的背景下，中国芯片企业的崛起正在成为世界关注的焦点。虽然中国芯片行业在高端制造和设计领域与国际巨头仍有显著差距，但通过大规模的政策扶持和资本注入，
“中芯国际、华为海思、比亚迪半导体等企业”正在快速成长。 然而，国产替代的道路注定不会一帆风顺。芯片制造的高技术门槛和国际封锁使得中国在实现芯片自给率的过程中面临巨大的挑战。尤其是高端光刻机等关键设备的缺失，成为制约国内芯片产业发展的核心问题之一。但不可否认的是，随着“人才培养、技术研发的不断推进”，中国芯片行业的未来发展依然值得期待。
绿色科技：“低功耗芯片将成为新宠” 。除了技术和地缘政治外，未来芯片行业的另一个重要趋势是“绿色科技”。全球环保意识的提升使得低功耗、高能效的芯片产品成为新宠。随着“5G、人工智能和物联网”的广泛应用，设备的能源消耗问题将日益凸显，节能环保将成为芯片设计的核心要求之一。 未来的芯片不仅要拥有强大的运算能力，还必须具备高能效。这意味着，“芯片设计和制造的创新”将不仅限于追求更强的性能，还要在节能环保方面下功夫。那些能够率先推出绿色芯片的企业，将在未来的竞争中占据重要位置。
汽车芯片：“智能化趋势引爆新市场”。 与绿色科技相似，未来芯片市场的另一个重要增长点无疑是“汽车芯片”。随着“自动驾驶技术、电动化和车联网”的加速推进，汽车产业对芯片的需求正迎来爆发式增长。未来的汽车将不再是单纯的交通工具，而是一个数据处理终端和智能设备的集合。 从“自动驾驶芯片到动力系统管理芯片”，汽车产业对芯片的依赖将进一步加深。尤其是中国、美国等汽车消费大国，未来几年在智能汽车领域的投资和政策扶持，将加速推动这一市场的扩张。预计到2025年，全球汽车芯片市场将成为整个半导体行业的重要增长引擎。
总结：未来已来，芯片行业前景无限“回顾”这芯片行业的变革与“竞争”，我们可以看到未来5年将是充满机遇与挑战的关键时期。从技术创新、需求增长到地缘政治和供应链重塑，芯片行业的每一步都将决定全球科技的未来走向。 可以预见，未来的科技世界将越来越依赖芯片，从而带来无尽的市场机遇。然而，行业的竞争也将变得更加激烈，技术壁垒、供应链风险以及国际政治博弈将给企业带来巨大的压力。 对于企业而言，如何在这一波科技浪潮中抓住机遇、突破自我，或许是决定成败的关键。对于我们每一个普通人来说，未来的生活将因芯片的进步变得更加便捷与智能。而在这场变革中，“谁将领跑芯片行业，谁又会被淘汰？”让我们拭目以待。
芯片产业有望开启新一轮繁荣周期，国产半导体设备如何乘风而起？
电子发烧友网报道（文/吴子鹏）在全球终端产业需求回暖与技术升级的双重驱动下，全球半导体行业有望迎来新一轮的繁荣周期。在第12届中国电子专用设备工业协会半导体设备年会、第12届半导体设备与核心部件展示会（以下简称：CSEAC 2024）上，来自各大分析机构及企业的演讲嘉宾均对此趋势进行了提及与阐述。
半导体产业进入新周期，对半导体设备和材料等上游关键环节有巨大的带动作用。因此，国产半导体设备有望迎来一波新的产业机遇，加上原本的替代需求，后续国产半导体设备厂商的发展非常值得期待。
2024年全球半导体营收预计增长16%
CSEAC 2024是国内半导体设备领域的年度盛会，共设6大展区，6万平方米，总计1000+企事业单位参展，预计参展观众超过80000名，展会的火爆恰恰也证明了行业当前的状态。
在CSEAC 2024开幕式上，中国电子专用设备工业协会半导体设备分会理事长、盛美半导体设备（上海）股份有限公司董事长王晖等人发表了主题演讲。有专家分享数据称，预计2024年，全球半导体市场营收增长16%，至6,112亿美元。其中，逻辑和存储芯片将在2024年迎来强势增长，为全球半导体市场注入强劲动能。具体来看，逻辑芯片增长10.7%，存储芯片增长76.8%。预计2025年，全球半导体将继续增长12.5%，至6,874亿美元。
为了跟随终端需求的增长，2024年和2025年全球晶圆厂产能也会迎来增长。预计在2024年将同比增长6%，在2025年实现7%的增长，达到每月晶圆产能3,370万片。目前，晶圆制造产能正在向国内转移，截至2020年，大陆晶圆制造产能已经占全球的17%。未来几年，在全球300mm晶圆厂产能占比中，大陆晶圆厂的占比将持续攀升，给国产半导体设备带来巨大的增长机遇。
国产半导体设备要做好差异化并保护知识产权
在CSEAC 2024开幕式上，王晖分享的主题为《差异化创新提高本土设备商的核心竞争力》。他在报告中提到，纵观全球半导体产业的发展历程，经历了由美国向日本、向韩国和中国台湾地区及中国大陆的几轮产业转移。半导体设备公司的兴起与成长紧紧跟随全球芯片制造中心的迁移。未来10年，中国将成为全球半导体芯片制造的中心。由于半导体制造技术日趋成熟，在这波兴起的中国芯片制造潮流中，只有尊重知识产权，拥有差异化竞争优势的企业才能够成为全球半导体设备市场冉冉升起的新星。
当前，全球半导体设备市场已经呈现多元化的发展趋势，但整体仍由少数几家头部企业主导，并且他们占据大部分市场份额。比如，在薄膜沉积、离子注入、量测等领域，应用材料、泛林、科磊等公司在全球市场占有率较高；在涂胶显影、清洗设备等领域，东京电子、迪恩士等公司占据主导地位；在光刻机领域，目前ASML已经一家独大。
王晖引用Gartner的数据指出，预计2024年全球半导体设备市场规模达到1049亿美元，2026年达到1210亿美元。其中，国产半导体设备的市场占比在2024年预计为26%，2026年预计为24%。从数据表现来看，目前国产半导体设备发展依然任重道远。当然，根据中国国际招标网数据统计，2023年半导体国产设备中标国产率达到46.4%。当前下游晶圆制造厂商也倾向于更多地采用国产半导体设备，半导体设备国产化加速。王晖强调，虽然这组数据可能和国产半导体设备的真实情况稍有出入，但也足以证明国产半导体设备取得了一定的成绩。
那么，国产半导体设备后续该如何发展呢？王晖认为，要尊重知识产权，要主打差异化竞争优势。目前，低价内卷是中国半导体健康发展面临的最大挑战之一，带来的低毛利无法支持设备企业持续研发投入，不可能迭代升级现有技术及研发新技术，最终损害了芯片制造商的利益。半导体设备厂商毛利润的健康水平应在40%-50%之间，价格内卷的弊病是没有足够毛利支持自我研发，只能把自己降维到“设备翻新公司”，但是设备翻新公司只是买一台旧设备，翻新该台设备，如果买了一台旧设备，翻新N台设备，就是违反中国知识产权法。这种非法“翻新”和“抄袭”绝不是创新，绝不能成就一家伟大的半导体设备公司。如果“内卷”是“卷”新的差异化技术，满足下一代技术产品的技术挑战，潜心研发属于自己的核心专利技术，这是良性“内卷”，是值得鼓励的，享受在专利法保护下的20年的高毛利时间，在中国市场验证及推广后，可以坦荡走向全球市场。
王晖称：“盛美上海的产品便是差异化创新产品，有足够的IP保护，如果有‘翻新’盛美的产品，我们一定拿起法律的武器，将绝不姑息。”目前，盛美上海在前道湿法、后道湿法、大硅片湿法、电镀、炉管、PECVD、Track、抛光环节都推出了自己的设备，主打技术差异化，产品平台化，拥有大量全球独有的知识产权技术。
国产量检测设备实现突破的关键
半导体设备种类丰富，其中半导体前道量检测设备的作用主要是应用于晶圆加工环节，目前以厂内产线在线监控为主。根据VLSI统计，2023年全球半导体前道量检测设备市场中，光学、电子束、X光技术占比分别为81.4%、14.2%、2.3%，KLA、应用材料、日立等CR5公司的市场占比超过84%。中国大陆半导体量检测市场中，设备国产化率较低，国际巨头处于市场主导地位。
睿励科学仪器（上海）有限公司总经理兼首席执行官杨峰在CSEAC 2024上的“2024半导体制造与设备董事长论坛”中谈到了国产量检测设备实现突破的关键。目前，国产量检测设备参与者数量比较多，超过了25家，资本也较为关注。这些公司研发产品布局较广，涵盖大部分主要量检测设备类型。不过，国产量检测设备厂商体量都很小，发展时间短，在先进工艺应用上，国外设备占绝大多数，占比超过了90%。另外，国产高精度设备尚未完成量产级别验证，包括明、暗场缺陷检测，CD-SEM，EBI，Review SEM，Mask量检测，OVL等。
杨峰为国产量检测设备发展提了几点建议。首先，要把握住自主可控的机遇，当前的国际形势使得国内FAB亟须解决晶圆制造供应链卡脖子问题，积极引入设备产线验证，协助改进国产量检测设备的量产能力短板。另外，晶圆制造竞争日趋激烈，对成本控制的要求越来越高，需要有国产设备打破国外企业垄断格局，提供更具性价比的设备。
其次，要着力大幅提升量检测设备的量产能力，有助于客户克服旧印象，增强对国产量检测设备的信心。同时，要追求质量和性能提升，除了为客户提供最佳COO设备，也奠定企业长期健康发展的基石。目前，国产光学膜厚量测设备进入300mm市场已有十年，多台设备在多条大产线长期稳定运行，竞争力比肩国外同类设备。光学图形片缺陷检测设备、无图形缺陷检测设备、OCD量测设备也陆续进入大产线开始量产。
第三，要解决人才短缺的问题，国产光学量检测设备的长足发展，必须有足够的从业人员和高端技术人员。根据调查统计2018-2019年间整个中国设备和材料业的全部从业人员不足4万人。2018年后中国半导体市场呈现爆发式的增长，而人才注入行业的速度远远跟不上。特别是有经验的高端技术人员，如光学、算法、软件这些核心技术岗位。
第四，要攻克关键零部件供应问题。量检测设备属于高端制造领域，需要一个完整的零部件产业链配套。一些国产设备在整机系统集成方面实现了突破但核心零部件由于种类分散、技术门槛高、专门化强、市场规模有限，基础还很薄弱。近年来尽管国内在搬运系统运动台等方面有长足进步，还需在光学零部件方面加大开发力度，全面实现自主可控。
第五，要避免低端内卷。国产量检测设备厂家一般都会选择进入门槛相对容易些的设备入手，这样就造成了短时间内虽然资源总体在增加，但资源利用率却很低的局面，同质化严重。比如膜厚量测设备，中国大陆近几年就新增了3-5家公司为了抢夺市场，彼此往往把在低端市场打的价格战带入了先进工艺领域，推广不达标的设备，对客户的量产要求缺乏敬畏之心，表面上是“跑马圈地”，实则将损害国产量检测设备整体形象，拖累行业的良性发展。最终的结果是总的国产化比例并没有显著增加，而国产量检测设备行业的发展的可持续性也变得更具挑战性。
结语
半导体设备是半导体产业上游的关键环节，是制造半导体产品必不可少的工具和设备。过去几年，国产半导体设备取得了巨大的进步，然而在先进工艺制程和先进封装等领域，国产半导体设备目前的竞争力较弱，导致后续几年国产半导体设备厂商在全球的市场占比不增反降，这是一个值得深思的问题。在着力提升国产半导体设备竞争力时，尊重知识产权，避免低端内卷是非常有必要的。同时，国产半导体设备产业链和人才储备要尽快完善，为国产半导体设备发展提供一方沃土。
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