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胜科纳米Labless模式脱颖而出,提升半导体全产业链效率

在刚刚结束的2021年,全球半导体行业经历了很多故事。一方面,持续蔓延的芯片短缺给整个半导体行业带来很大困扰,也给全球半导体生态系统带来了巨大挑战。另一方面,受疫情影响,远程办公相关的半导体产品需求大增,数据中心,人工智能,5G通信,以及新能源汽车等领域加速发展,进了半导体产业繁荣。\” />

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在刚刚结束的2021年,全球半导体行业经历了很多故事。一方面,持续蔓延的芯片短缺给整个半导体行业带来很大困扰,也给全球半导体生态系统带来了巨大挑战。另一方面,受疫情影响,远程办公相关的半导体产品需求大增,数据中心,人工智能,5G通信,以及新能源汽车等领域加速发展,进了半导体产业繁荣。

2022年,中国半导体产业将如何发展?全球供应链短缺何时可以缓解?各国政府会如何推动支持半导体产业发展?这些都是行业非常关心的。《半导体芯科技》杂志特别推出——“新年展望(2022 Outlook)”采访,邀请业界专家和企业高层与读者和同行分享他们对于这些问题的分析和看法。我们采访了胜科纳米(苏州)股份有限公司创始人李晓旻董事长,分享他的独到见解。

采访嘉宾介绍

李晓旻,胜科纳米(苏州)有限公司董事长。北京大学微电子专业本科,新加坡国立大学电子工程硕士。从事半导体芯片和新材料领域的失效分析、材料表征、可靠性分析20余年。由他创办的胜科纳米(苏州/新加坡/马来西亚),服务全球近2000家高科技企业客户,是国际顶尖的商业化运作辅助研发机构。客户群涵盖了半导体原材料,制造装备,芯片设计、制造、封装,分立器件,终端产品全产业链。胜科纳米被誉为“半导体芯片医院”和“高科技产业幕后的隐身英雄”。

关于胜科纳米

胜科纳米 2004 年成立,是世界顶尖的第三方分析实验室,也是国内半导体领域最具规模的第三方实验室。公司业务聚焦于电子及半导体领域,为 AI/5G/IoT/CPU/光芯片/汽车电子企业提供一站式材料分析(MA)、失效分析 (FA)、可靠性(RA)、芯片DPA、研发项目等高端检测和辅助研发服务,服务全球近2000家高科技企业客户,其中包括全球电子行业 50 强中的 43 家,全球前 10 大芯片设计企业中的 8 家,被 Xilinx 赛灵思认可为 Xilinx 亚太区唯一指定的产品分析合作实验室。公司拥有完整 7nm-28nm 芯片失效分析能力,在苏州和新加坡两地设有实体实验室,工程团队中硕博士比例超过 20%, 并拥有众多海外专家。

SiSC:请回顾一下2021年全球半导体行业最近发展格局,并展望一下2022年全球半导体行业的发展前景。

2021年对整个全球半导体行业来说是非常火爆的一年, 我们谈论最多的话题就是“芯片荒”。芯片荒原因错综复杂,但背后成因的逻辑性是非常强的,早在多年前就埋下了伏笔,结局也有其必然性。

2019年10月,我受邀参加由中国国际经济交流中心、新加坡李光耀公共政策学院和美国布鲁金斯学会三方合办的《中美关系:为亚洲与世界发展打造共同愿景》研讨会,我在论坛的发言中就预测了半导体产业全球供应链被强行切割后,半导体芯片将出现产品价格飞涨,同时伴随品质全面下滑的两个后果。

2020年全球疫情爆发,整个半导体产业链无论从时间和空间上都出现了严重不均衡的状态。2020年上半年,全球各地疫情的快速蔓延,让众多海外半导体生产基地出现了停工停产,产量断崖式下降。新冠疫情的不确定性,也让全球消费信心指数异常低迷。但在2020年下半年出现大反转,短短几个月时间半导体芯片销量爆发式增长,全年销量比2019年增长了10%,这几乎意味着全球半导体产能用了2020年后半年的时间,生产了一整年所需要的芯片,导致每家工厂的生产线都呈现出产能爆满状态。这种状态很容易造成视觉误差,“似乎”产能不够了。

与此同时,美国商务部宣布对华为全面封锁,我相信在全球半导体发展史上,都属于改变行业格局的重大历史事件。此事件直接导致全球范围内众多企业开展防御性应对行为,比如工厂突击生产、终端厂加大备货、渠道商流量爆满甚至囤积居奇哄抬物价,视觉假象就是供不应求。总的来说,疫情视觉偏差和国际环境影响,让整个半导体行业需求显得格外旺盛。

进入到2021年,受疫情和地缘政治双重影响,全球很多国家和地区都在试图把完整的半导体产业链布局在本国。从最初的美国呼唤制造业回归,中国防御性的想突破卡脖子局面,再到后期的韩国、欧盟、中国台湾,包括东南亚国家都纷纷通过立法积极布局本地产业链,进一步加剧了对产业链上游资源的争夺。跟半导体芯片相关的所有上游资源,涨价成了2021全年的主旋律。

半导体产业经过半个世纪的发展,全产业链已经分化出数千上万个细分领域,并且已经形成了全球性分工合作的市场格局,现在要硬生生把供应链切断,从小区域来布局完成产业链,这对于仪器、设备、耗材、生产资源,尤其是人力资源都形成了强大的挤压效应。

任何一个细分领域,原本两三家公司就可以服务全球,现在则需每个国家都有对应工厂或供应商,这种效应就造成了整个半导体上游原材料、设备、的短缺以及人才的内卷和价格泡沫。而半导体人才培养周期相当漫长,据说,在比利时IMEC,培养一个真正合格的半导体人才至少需要5~10年时间,平均每人消耗500万美元以上的资源。人力资源相对有限且培养缓慢的大背景下,就会出现人才哄抢。

胜科纳米过去这18年中稳步发展,无论是在技术、人脉、市场口碑、还是国内外顶级半导体分析专家资源等方面,都取得了深厚的积淀。我们持续不断的都有大量高精尖人才加盟,独特的网格化人才管理体系,也使得我们的人才架构非常稳固。随着胜科纳米的快速扩张,我们对人才的需求也呈现指数型增长趋势。在五六年前,我们就开始了内部人员培养计划,在新加坡经济发展局的支持下,我们参与了与新加坡国立大学、南洋理工大学和新加坡科技设计大学工业博士联合培养计划。2018年,胜科纳米对国内部分高校开放了实习生培训计划。2021年8月,福建泉州信息工程学院60多名应届毕业生以及苏州本地30多名毕业生,截止到今年1月,在胜科纳米苏州集团总部六个月的实习结束后,有近70%的毕业生愿意在毕业后加入胜科的大家庭一显身手。

后期,我们可能会针对部分高校开设半导体分析测试专题课程,更加积极主动的参与人才培养计划。区别于普通高校人才培养方式,胜科纳米更重视对学生动手能力、真实案例

分析能力的培养,并且配备专业的工程导师进行指导,我们更注重在实战案例中磨练并提升学员技能,而不仅限于书本上的基础理论。

SiSC:从俯视的角度来看待整个行业,您认为中国半导体行业即将面对怎样的挑战?

第一个挑战:

我们已经看到在过去的一两年中,整个半导体行业的热度都已经被市场炒作起来了。半导体不同于其他某些风口行业,它是真正有应用落地场景和刚需市场支撑的产业。所以短期内适度的泡沫化是有一定支撑、也有益于行业发展的。但我相信在未来的一两年间,全球半导体需求也将会发生一些微妙变化。半导体行业中的真正老兵,看到行业的周期性也是非常明显的。从半导体形成规模化产业以来,在全球已经发生了17次的周期性现象。真正的半导体人,对半导体周期循环都应该有足够的敬畏感。最近一波全球半导体行业周期,仅上行通道就已经维持了两三年,相对来说算是长周期了。预测在一两年内,最快在今年下半年就可能会出现一次回调。

第二个挑战,也是机遇:

中国的半导体产业,已经上升为国家战略安全层面,对于抵抗下行风险能力还是比较强的。国产化替代理念可以支撑中国众多半导体新兴产业再走很远。虽然未来全球产业周期性下行,但热度在中国仍会持续,也是很正常的。

第三个挑战:

人才抢夺战,在中国可能会愈演愈烈,短时间内不会有明显缓解。各大公司,都要不断完善人才保护、人才培育机制,做好持久战的思想准备。

其实,人才问题已经不再是单纯的企业问题,更需要全社会关注、和国家战略层面的支持。我们必须营造足够健康的社会环境,做到不仅可以吸引人才,留住人才,还要不断完善人才培养机制,并尽量降低不同行业类型对实体半导体企业人才大规模分流效应的可能性。

第四个挑战:

中国市场是完全充分竞争的市场。2021年半导体行业最显著的特征是缺芯潮、产能为王。纵观历史,任何成熟行业的发展,永远都是“不断完善的上游产业链催生全新的下游客户需求,而挑剔的下游客户需求驱动了上游产业链的品质提升和技术迭代”。但2021年,这种格局似乎不再平衡,终端厂跪求芯片设计公司希望购买芯片,而芯片设计公司则跪求晶圆厂希望获得更多产能。当产能变成了奢侈品,能否买到芯片变成了终端厂的生命线,这就打破了上下游供应链之间的相互依存关系,于是整个市场就无法再去挑剔质量。这是一种畸形的市场状态,肯定不能长期持续。

同时,我们也看到了2021年是全球半导体大厂资本支出最为夸张的一年,这些资本支出都将在2022陆续形成产能,一旦产能不再稀缺,各个芯片厂家都将马上进入到最原始、最残酷的“性价比竞争”。预计在今年第三季度开始就会在某些领域发生局部反转。

作为独立的第三方分析实验室,我们也能够明显感知到2021年客户委托分析案例的难度是比较低的。这是产能供需关系失衡、芯片下游产业失去话语权的无奈表现,也并不是胜科纳米真正的价值体现。伴随产能缓解造成的市场反转,性价比竞争拉开序幕,我们的市场价值也将获得越来越大的发展空间。

在半导体新项目源源不断涌现的大背景下,技术壁垒不高的简单芯片,很快会出现内卷,盈利能力下滑,甚至面临生存危机。而对于一些复杂芯片,需要沉下心来至少3到5年,中国短时间内还不会有本质突破,将持续稀缺。低端芯片内卷,高端芯片稀缺,这两种现象并存,将让中国半导体产业在今年下半年开始,逐渐呈现出鲜明的两极分化态势。

SiSC:国家出台半导体行业扶持政策,针对于像胜科纳米这样的第三方实验室的公司,您认为如何充分从中受益,这对贵司业务发展有何指导作用?

这个问题是我们这几年来的一大痛点,胜科纳米所从事的实际上只是半导体产业链分析测试第三方实验室的角色。这个角色,既不属于设计,又不属于制造、封装。我们提出的Labless商业理念,明确指出胜科纳米只是“辅助研发的服务提供商”,我们绝不直接参与任何实物产品的生产。大家可以从胜科纳米的企业座右铭“We Analyze For Your Success”感知到我们的商业理念。国际化、中立的商业底线,为胜科纳米赢得了众多供应商和高端客户的认可,但也恰恰是这个不直接参与生产实物产品的特殊属性,让现有的政府产业政策不能给予胜科纳米在研发以及项目参与中获得太多的直接支持。

实际上,在胜科纳米18年发展历史中也从来没有依赖过外部融资和政府补贴。我们从创业至今,自身强大的盈利能力和现金流管控能力才是胜科最核心的竞争力之一。

无论胜科纳米有没有获得政府补贴,只要国家关注半导体行业发展,对我们都是利好。精准的产业政策,永远是“授人以渔“。营造适合于产业发展的生态环境,比直接资助企业多少钱更重要。坦白讲,以今天的半导体产业热度,但凡优秀的半导体项目都不会缺钱,而未来市场竞争的看点在于企业对资金的驾驭能力、对行业发展趋势的判断力、不断筑高的技术壁垒,以及团队的稳定性和执行力等”非资金要素“。

2020年10月,我发表了一篇《Labless的前世今生》,2021年5月被新加坡财经杂志《时代财智》5月刊转载,这篇文章真正把第三方实验室的底层逻辑讲清楚了。Labless是将半导体全产业链中的“必要非核心”研发环节剥离开来,成为一个独立全新的行业赛道,对于整个产业链发展都意义重大。

Labless可能成为影响半导体产业重要的运行模式,能够解决半导体行业设备和人才短缺的痛点。顺应市场发展需求,许多高科技和创新企业,他们不需要自己花大笔投资建设大型分析实验室和测试平台(Lab),而所有的材料分析、失效分析和可靠性分析都可以委托给胜科纳米这样的专业的第三方分析测试平台来完成,实现无实验室(Labless)运营。这样企业就可以专注于他们擅长的主流研发和生产,不需要再花一大笔钱和精力投资建设内部实验室,从而提高效率、降低成本并享受到专业的服务。胜科纳米用一家中央实验室的创立,为成百上千家企业来提供服务,解决了大部分芯片企业在非核心研发业务上的一个共同痛点。近期我们也是刚刚获得苏州市生产性服务业领军企业,在半导体产业链行业定位中,我们不仅能真正把Labless商业理念底层逻辑讲清楚,更能依托自身的研发实践去推动这次有助于全产业链健康发展的行业分化。

我在很多场合反复强调,Labless行业分化的核心驱动力绝非分析设备产能的堆叠,而是分析测试技术的无止境迭代。假如你购买一堆设备,储备大量产能,来等待客户消费,我相信行业分化根本不会主动发生。过去30年中,我们熟知的Fabless行业分化,就是台积电、台联电等企业在不断追逐Intel制程能力过程中,依靠自身研发迭代不断甩开了其客户自己工厂的生产能力,从而倒逼行业分化。企业要做大,首先要做精,永无止境的研发迭代能力才是长期竞争力的源泉。所以胜科纳米格外重视分析测试技术的研发迭代,不夸张的讲,我们对于很多设备的应用开发能力都超越了设备原厂。这些年来,由胜科纳米自主研发所掌握的全球领先、甚至全球首创的分析技术有数百项。

另外一点,我们所推行的行业分化理念,最后一定要用市场验证。从历史发展来说,行业分化的格局是全球半导体产业链从无到有的发展过程中自发形成的,在人才缺口、专业技能,以及常规的市场竞争格局下,如果没有信心把每个环节做到最优,那么只专注最擅长的细分领域,也可以成为世界级的巨头。倒下去的,反而是那些试图做到“大而全“的冒进者。

Fabless模式就是上世纪80年代末大量芯片设计公司在IDM模式发展到上游资源遭受严重挤压时所闯出来的一条生路。到目前为止,IDM模式越来越集中在一些不依赖于先进制程、且产品生命周期较长的产品领域中,比如汽车电子、功率器件,这是市场自发的分化趋势。而国际上尚存能够站住脚的IDM公司,基本都是万人规模以上。我们不排除未来五年、十年中国会诞生几家具有代表性的IDM公司。但中国半导体人才的储备只有三四十万人,其实也不足以支撑太多的IDM 企业长期共存。99%的企业最终还是要走符合市场发展规律的路线,回归行业分化的格局中。

就技术迭代层面来说,IDM公司必须将设计、制造、封装三个环节齐头并进。任何一个环节出现瑕疵,下一代产品就以失败告终。从集团公司的角度来看,也不会允许任何环节出现技术迭代失配而影响整个产品项目的迭代。一旦失配,行业还是会随时分化。从第三方分析服务角度,市场需要像胜科纳米这样的更专业中立机构,来辅佐整个半导体行业的进步。Labless驱动行业分化也将成为历史必然。

SiSC:像胜科纳米Labless的模式,是否合适于在半导体行业,类似“综合性医院”数字信息化平台的操作?您又是怎么来去看待的呢?

胜科纳米作为一家独立的第三方分析诊断与辅助研发实验室,其工作就像芯片医生一样,要确保用户产品的安全有效。在2004年企业初创的三年,整个公司只有我一个人,所使用的仪器设备也是租借的,我常戏称自己是个连手术刀都是租来的“赤脚医生”。从2007年到2011年,我们在新加坡快速发展,于是有了新加坡和东南亚最大的第三方半导体分析测试商业实验室。从市场行业特征来看,新加坡的半导体行业的先进程度是非常高的,但是市场行业天花板不高,所以我们的专业度、专业技能做到极致,但在规模上却没办法做到。所以,这段时间内,我打造的是一个技术卓越的芯片疑难杂症“专科诊所”。

紧接着,2012年我回到中国,2016年开始建设苏州实验室,后来又经过四五年的发展,我们把苏州胜科纳米做成了在半导体失效分析和材料表征领域里面国内最高端、也最具规模的独立第三方实验室。真正把一家“专科诊所”打造成了一家综合性医院。去年年底,我们刚投产了南京、福建,并且都实现了标准化复制。

我们南京和福建实验室现在已经处在了量产化爬坡期的中后段。我相信这两家子公司在今明两年都会对集团的营收增长起到重要的支撑作用。同时我们作为第三方分析实验室,会同步进行其他区域子公司的布局,比如广东省、华北地区,都将会有考量和布局,我们在能力范围内不断加大投入,同时对整个市场发展趋势理性判断,并对市场规律充满敬畏感。

胜科纳米在新加坡、苏州、南京、福建等地有超过十个大型实验室的建设经验。在庞大的市场需求下,我们只有潜下心来做到真正的标准化,才能够实现可复制。经过六年的时间,胜科纳米独立开发出一套专业的生产管理系统,集成固化了公司运营多年所总结出的专业半导体分析实验室的定制化流程服务,从应用层面已经远超普通商用版生产管理系统。2021年我们在建设速度上也创造了两个奇迹,胜科南京实验室,从公司注册、选址、毛坯场地装修、设备安装调试、到全面投产只用了七个多月时间,中间还经历了一场南京疫情。胜科福建则只用了四个半月时间。两地同时开工建设,也都创造并不断刷新半导体分析实验室建设速度的纪录,除了有当地政府的大力配合和支持,更是胜科纳米团队强大执行力的表现,也是我们多年积淀的标准化成果的完美应用。

最近我也收到了业界厂内实验室(In-House Lab)一些朋友对胜科纳米非常正面的评价:胜科纳米可以在两三年的时间,培养出来一大批非常有经验的工程师。这个受益于我们中立的第三方地位,可以接触到更为广阔的应用场景和实战案例。我认为一个专科医生,如果变成了私人医生,只看某个人的病,技能就会退化。然而技术一定是不进则退,更不谈迭代、升级。

特殊的行业地位,和强大的自主研发能力使得胜科纳米可以持续不断的实现自我迭代。而出色的分析实验室扮演的是“医生”角色,又可以极大加速客户产品研发进度,保障生产工艺稳定,协助他们在产品出现问题的时候可以快速找到根因,并给出技术迭代方向。这种自我迭代和助人迭代相辅相成、完美结合,正是整个半导体产业可持续发展的动力源泉。

关于我们

《半导体芯科技》(Silicon Semiconductor China, SiSC)是面向中国半导体行业的专业媒体,已获得全球知名杂志《Silicon Semiconductor》的独家授权;这本杂志针对中国半导体市场特点遴选相关优秀文章翻译,并汇集编辑征稿、国内外半导体行业新闻、深度分析和权威评论、产品聚焦等多方面内容。由雅时国际商讯(ACT International)以简体中文出版、双月刊发行一年6期。每期纸质书12,034册,电纸书发行25,039,内容覆盖半导体制造工艺技术、封装、设备、材料、测试、MEMS、IC设计、制造等。每年主办线上/线下 CHIP China晶芯研讨会,搭建业界技术的有效交流平台。独立运营相关网站。

审核编辑:汤梓红

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作者: admin

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