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中芯国际集成电路制造有限公司介绍(我们也有自己的顶流——中芯国际)

100次浏览     发布时间:2024-10-15 08:09:48    

当我还是个完全不了解芯片行业的新人时,我看到中国台湾台积电的发展,不由感到自豪过,毕竟虽然在台湾,但毕竟是中国台湾啊!但后来,随着我看到的东西越来越多,对台积电的了解也越多,就发现,台积电就只是台积电而已。

不过幸运的是中国有自己的台积电——中芯国际。这是一颗正在冉冉升起的新星。

2024年第一季度中芯国际财务数据公布,本季度实现营收 17.5 亿美元(约合人民币126.44亿元)相较去年同期 14.62 亿美元,同比增长 19.7%,较去年第四季度,环比增长 4.3%。经过一年多的“U”型增长,中芯国际终于走出了低谷,重回了营收的平稳增速。

更加惊喜的是,这是中芯国际的季度营收第一次超过了联电和格芯两家芯片大厂,这两者本季度营收分别是17.1 亿美元和 15.49 亿美元。换言之,中芯国际坐上了全球第二大晶圆代工厂的位置,当然跟第一还是有巨大差距,台积电本季度营收约为182.62亿美元。

一、中芯国际的开始

中芯国际的诞生,要从两个人开始:张汝京和江上舟。

1997年,德州仪器选择放弃DRAM芯片业务,这一年正好是张汝京效力于德州仪器第20年。由于深耕的领域被公司放弃,张汝京也无心逗留,选择了提前退休,回到家乡台湾。

张汝京

在张汝京回台湾前,曾在德州仪器担任资深副总裁的张忠谋,于1985年从德州仪器辞职,先一步回台湾创办了“台积电”。到1997年,台积电已经颇具影响力了,和台湾另一家半导体企业“联华电子”在激烈争夺芯片代工的江山。

在台湾芯片行业厮杀激烈时,张汝京也找到了投资人,利用自己在德州仪器的广泛人脉,在台湾创办了“世大半导体”,经营芯片代工,开始挑战台积电和联华电子。

凭借着过硬的技术,世大半导体在成立后仅3年便实现了盈利,而台湾半导体双雄—台积电与联华电子的厮杀,也进入到白热化阶段。为了赢得胜利,台积电希望通过合并其他公司来抢占市场和技术

很快,台积电便看上了势头正盛的世大半导体,于2000年花费50亿美元高价买下成立仅3年的世大半导体,并直接掌控了公司运营,也接管了世大半导体的管理层与工程师。

在被台积电并购后,张汝京便向张忠谋提出前往中国大陆发展,但张忠谋却顾虑当时西方国家以及台湾当局对中国大陆的态度,没有给予张汝京明确的答复

1996年,以美国为首的33个国家,共同签署了《瓦森纳协定》(即《关于常规武器与产品和技术出口控制的协定》),在协议里明令禁止向中国出口军事装备,同时高科技产品的对华出口则按照“N-2原则”进行审批,其中N代表了最先进的技术,-2则是比最先进技术晚两代,意味着中国进口的任何高新技术设备都会比西方国家晚至少两代。

此外,在美国对中国施行技术出口管制时,台湾当局也紧跟美国步伐,限制台湾高科技人才前往大陆

不过,即使在这样的背景下,张汝京依然下定决心,将手中台积电股票全部抛售,渡过台湾海峡来到了大陆创业

来到大陆后,张汝京先是去北京考察,想在北京做投资,最后却没有定下来,反而是去了上海。当时担任上海经委副主任的江上舟,与张汝京是老相识,在得知张汝京要来大陆发展半导体后,给予了全力的支持。在江上舟的推动下,张汝京的投资计划得到了上海市政府的重视与帮助,最终张汝京也选择在上海落地项目。

江上舟

2000年4月,张汝京在开曼群岛成立了“中芯国际集成电路制造有限公司”,简称“中芯国际”,同时中芯国际以外商投资身份,在上海成立了“中芯国际集成电路制造(上海)有限公司”。

公司成立后,为了解决资金问题,中芯国际于2001年9月进行了增资扩股,由具有政府背景的“上海实业(集团)有限公司”出资1.84亿美元占股17%,成为第一大股东;境外的高盛、汉鼎亚太、华登国际和祥峰投资等机构则各出资1亿美元,分别占股10%;其余11名股东则持股1%到10%不等,顺利完成了首期募资约10亿美元。

除了资金,专业人才和设备才是半导体产业发展的关键要素。在筹建中芯国际时,张汝京便从台湾带来了旧部,以及他掌握的先进的芯片制造设备和主流工艺技术。另外,台湾和新加坡地区的大量半导体人才也响应了他的号召,一起回到大陆创业。

在中芯国际创立之前,大陆芯片厂商都采取了IDM模式,但相比国际上的大型芯片IDM公司,大陆芯片厂商的规模小、工艺落后、运营效率也低。于是,中芯国际选择了和台积电一样的道路,不做IDM企业,而是专注于做芯片代工。

2001年,中芯国际开始投片试产,获得了东芝公司低功率SRAM(静态存储器)0.21微米工艺的技术授权和代工协议,还获得了新加坡特许半导体公司的0.18微米制程技术专利使用权。一年后,中芯国际在北京成立了“中芯国际集成电路制造(北京)有限公司”,开始建设北京芯片代工厂,上海芯片代工厂也进入到营运量产阶段,开始为德国半导体公司英飞凌代工生产0.14微米制程DRAM芯片。

中芯国际北京代工厂内景

2003年,正逢全球芯片行业遇到低谷,部分芯片价格受到影响一泻千里,经验老道的张汝京立马就发现了机会,知道在芯片行业不景气时建厂是最好的选择。很快,张汝京通过关系,帮助中芯国际从原股东处募集到6.3亿美金,趁着摩托罗拉天津芯片代工厂经营不善的时机,以11.4%的股份换取了摩托罗拉天津芯片代工厂及其8英寸芯片代工生产线,成立了“中芯国际集成电路制造(天津)有限公司”。同时,中芯国际还趁机购入了大量低价二手芯片制造设备。

由于中国的芯片市场规模广阔,国产供应占比小,国产替代给中芯国际提供了巨大的营收增长空间,中芯国际也于2003年冲到了全球第四大芯片代工厂的位置

2004年,中芯国际在美国纳斯达克和香港港交所同时上市,融资近18亿美元。在港交所上市时,中兴国际的发行价为26.9港元,按照当时汇率折算人民币约32.28元。中芯国际北京芯片代工厂于2004年投产,中芯国际也于2004年实现首次盈利,并在2005年实现首次营收超过10亿美元。

二、台积电的诉讼

在起步阶段,由于中芯国际聘请了超过100多位来自台积电和世大半导体的工程师,其运营模式也是参考台积电,工艺流程也是模仿台积电,不免留下了麻烦。

从2000年到2009年,台积电多次对中芯国际就专利上的问题,在法庭上对峙。

2009美国加州法院判中芯国际败诉,指出中芯国际在65个有争议的专利项目中非法使用了台积电61个技术专利,要求中芯国际赔偿台积电10亿美元

面对10亿美元的高额赔偿金,中芯国际再次希望与台积电庭外和解,幸好当时台当局领导人是马英九,在中国政府与马英九当局的撮合下,台积电同意就和解展开谈判。最终,台积电与中芯国际再次达成《和解协议》,新的《和解协议》除了在原来需要赔付的1.75亿美元上,还要求中芯国际分四年再向台积电赔偿2亿美元。与此同时,中芯国际还需交付给台积电8%的股权,外加2%的认股权,但台积电无权向中芯国际董事会派驻董事,也无法管理中芯国际。

在经历了台积电的两次诉讼后,中芯国际的家底也被赔个精光,失去了正常的造血能力,也谈不上与台积电继续竞争了。除了中芯国际受到重创外,张汝京本人也遭到台湾当局的多次处罚。在中芯国际北京芯片代工厂建设完成后,台湾当局便曾对张汝京罚款500万台币,在收购摩托罗拉天津芯片代工厂后又再罚款500万台币,到最后台湾当局竟索性直接把张汝京名字列入到了通缉名单里。

被如此折腾的张汝京,在中芯国际与台积电进行和解谈判时,也选择从中芯国际辞职,正式告别了历史舞台。随着张汝京辞职,中芯国际立刻陷入了群龙无首的局面,导致中芯内部派系斗争开始突显出来,矛盾越发激化和公开。

三、派系斗争

2008年,由于DRAM芯片价格暴跌,中芯国际开始逐步退出DRAM芯片市场,同时也陷入了财务困局,再次需要新的资本注入。此时,包括黑石在内的多家国际著名资方找到了张汝京,希望投资中芯国际的股权。同时,大陆多家国企也愿意出资,其中便包括了大唐电信,华润集团和中国电子信息产业集团。

最终,张汝京出于对市场的考虑,选择与大唐电信合作,希望可以加大中芯国际在移动电信市场的份额。另外,当时在中芯国际存在着以政府和国企资本为主的大陆派、以台湾半导体人才为主的台湾派,还有境外国际资本为主的国际派三2008年,大唐电信以1.718亿美元获得中芯国际16.6%的股份,成为其最大股东。然而,大唐电信却对中芯国际有着自己的心思。股势力,张汝京也希望可以引入大唐电信进来抗衡国际资本股东的力量。

大唐电信是搞电信设备和技术的,在收购中芯国际后便可以使其代工自己所需要的电信芯片。所以,大唐电信在入股中芯国际时,便有计划想让中芯国际成为其子公司,希望通过控制中芯国际进入芯片代工领域。另外,通过收购中芯国际,大唐电信还能加强自身在国企中的地位,避免被当时的国企改革所整合,提高自身价值。

张汝京在位时,大唐电信的野心并没有显露,但在张汝京辞职后,大唐电信便开始了自己的动作,对中芯国际控制权的争夺愈发激烈。

然而,中芯国际里以台湾派为主的管理层不愿看到公司被大唐电信控制,为了平衡大唐电信,便决定再引入一家新股东,一方面扩大中芯国际的资本实力,另一方面也能稀释大唐电信的对中芯国际的控制。

于是,时任中芯国际董事长的江上舟,利用自己多年的政商关系,找来了的投资企业,如果入股中芯国际,便不会在公司经营上干涉中芯国际的发展

2011年,中投向中芯国际投资2.5亿美元,获得了11.6%的股权,成为第二大股东。在中投入股中芯国际时,大唐电信一直强力反对,为了确保自己股权不被稀释,在中投入股时也拿出了1.02亿美元注入到中芯国际,使得大唐电信依旧是中芯国际第一大股东。

随着中投的加入,使得中芯国际的国企色彩变得愈加浓厚,受到西方的高科技技术管制愈发多了起来,使得中芯国际在技术进步上遭遇了前所未有的困难。然而,中芯国际的困难却不止这一个,中芯国际内部的派系斗争也在此时不断加深。

2009年,江上舟突然因病去世,两位中芯国际元老级人物的先后离开,让中芯国际内部失去了所有能镇得住场子的人,迅速陷入一场内部权力恶斗之中。

在内斗中,内斗两派无一方得利,反倒极大破坏了中芯国际内部的团结,更损耗了公司发展。

2011年,张文义推荐邱慈云,让他空降到中芯国际担任CEO。邱慈云出生于台湾,长大后赴美求学,于1984年进入了美国最著名的贝尔实验室,从事半导体研发工作。在离开贝尔实验室后,邱慈云加入了台积电担任工厂高级总监,并在张汝京创办中芯国际时追随来到中芯国际担任高级运营副总裁,是张汝京身边最重要的副手。不过,邱慈云由于与张汝京就公司运营管理等多项问题上意见不合,于2005年辞职离开了中芯国际,辗转了华虹NEC、马来西亚矽佳晶圆等公司。

邱慈云的到来,使得中芯国际迎来了转折,从混乱开始走向重新发展。

四、走向盈利

过去,中芯国际一直处于盲目扩张的状态,虽然代工产能不断提高,但基本都是赔本买卖,而且每年还要偿还不少银行贷款,生产线每年都会产生大量折旧费,以国际派为主的股东们也怨言不断。

邱慈云上任后,很快便稳住了中芯国际内部的各方势力,加强了团结稳定,并改变了中芯国际过去的发展战略。邱慈云提出三个要求,一是要注重更成熟工艺的应用,暂时不追求最先进的制程;二是避免盲目扩张战略,转而保持高产能,保持一定良率;三则是将重点放在国内市场,依托国内市场发展。

邱慈云

邱慈云之所以改变发展战略,是希望让中芯国际可以实现盈利。

对于芯片制造这个非常特殊的行业,资金投入的门槛非常高,属于重资产、重资金的投入,每一代芯片制程技术,都是几十亿甚至上百亿美元的投资,而且越是新的一代,对技术和资金的要求就会更大。芯片代工厂商必须要有足够大的销售量,才能够去摊平前期的巨大资金投入,以及获取利润,不然的话就会不断赔本。

2010年,全球芯片行业呈现高增长态势,许多IDM公司释放了大量成熟技术制程代工需求,芯片代工厂商的业绩也呈现增长态势。与此同时,中芯国际通过与芯片设计自动化软件企业Synopsys、英国芯片架构设计公司ARM、高通公司等知名企业合作,快速在国内外市场打出了名气,提升了市场份额。通过广泛合作,中芯国际合作客户数量不断增加,2010年的产能利用率以及销售收益也得到大幅改善,实现经营收入4345万美元,总收入较上年增长45%,并实现了年度盈利,终结连续5年亏损的局面。

2013年,台湾在民进党蔡英文带领下,开始兴起反对核电站浪潮,而废核则意味着芯片行业无法获得稳定的供应电能。台积电十分依赖电力稳定,一旦缺电60秒,台积电整条生产线的全部流程都作废,整批产品都会是废品。两年后,台积电正式宣布投资30亿美元在南京建造14纳米制程芯片代工厂,除了希望摆脱台湾随时会发生的停电问题外,台积电还看中了大陆市场芯片的需求庞大,在大陆建厂可使产品成本压得更低。

当台积电决定在南京建14纳米制程芯片代工厂时,中芯国际的技术能力还停留在28纳米工艺制程,差距十分明显,如果中芯无法在技术上追赶台积电,那两家企业之间的代差越拉越大,最终等待中芯的就只有死亡。

2014年,中芯国际和江苏长电科技股份有限公司合资成立了“中芯长电半导体有限公司”,提供晶圆级尺寸封装等业务,专注于封装技术和测试业务,大力完善中端及后端生产链。同年,中芯国际筹建多年位于深圳的8英寸芯片代工厂也正式投产,这是中国华南地区第一条8英寸生产线投入使用。

2015年,由国开金融、中国烟草、亦庄国投、中国移动、上海国盛、中国电科、紫光通信、华芯投资等企业发起成立了国家集成电路产业投资基金股份有限公司(简称“大基金”),募集资金1387.2亿元,重点投资于集成电路芯片制造业,兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业,实施市场化运作、专业化管理。成立后的大基金以每股0.6593港元的价格认购中芯国际47亿股新股份,约占发行后新股本的11.58%,为中芯国际下一步扩张并购整合产业链提供了雄厚的资本后盾。

与此同时,中芯国际和华为、比利时微电子研究中心、高通共同投资中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司,开发下一代CMOS逻辑工艺,打造中国最先进的集成电路研发平台。

2016年,中芯国际开启了一系列并购投资,先是成为了江苏长电科技的第一大股东,自此覆盖了全系列的芯片测试,封装服务。之后,中芯国际又出资4900万欧元收购意大利LFoundry的70%股份,正式进驻全球汽车电子市场,实现中国大陆芯片代工产业首次成功布局跨国生产基地。在2016年底,中芯国际陆续在上海、深圳分别投资建设了两条12英寸芯片生产线,并投资15亿美元扩充了中芯国际天津芯片代工厂的产能,将8英寸芯片的月产能从4.5万片提升到15万片。

在邱慈云制定了总体战略后,基于国内“十二五”规划的开展,国务院从多方面发布集成电路产业发展的政策,宏观环境的利好促使中芯国际发展加速,也使得中芯国际来自中国大陆的营收占比越来越高。2011年,中芯国际北美与中国地区收入占比分别为55%与32.7%,到了2016年,两地收入的占比反转为29.5%与49.7%。

邱慈云任期内,中芯国际一改亏损的状态,持续不断赚到了钱,营收从2011年的13亿美元上涨到了2017年的31亿美元,年复合增长率超过15%;利润也从亏损2.46亿美元扭转为盈利1.8亿美元;公司市值也从2011年的400多亿元上涨到了2017年的超过1000亿元。

五、追赶先进制程

虽然邱慈云任职期间帮助中芯国际实现盈利,但资本支出却不多。资本支出,意味着购置新设备,建设新生产线,以及最重要的研发新技术,每年在这上面的投入太少,就意味着中芯国际和世界先进制程技术差距越来越大。

在许多人眼里,中芯国际不是一家普通企业,而是一家带着政治任务的企业,和华为一样肩负着中华民族伟大复兴的任务,即使不挣钱也要把最新的芯片代工技术给搞出来,这与邱慈云的战略是相矛盾的。

中芯国际没有花大钱砸在最先进的工艺上,外界给邱慈云的压力也越来越大,随着2017年特朗普上任美国总统,中美科技冷战风云突起,中芯国际肩上的民族责任突然沉重万分。在这样的背景下,邱慈云于2017年以个人原因请辞中芯国际CEO的职务,中芯国际也正式开启追赶世界先进制程之路。

梁孟松

2017年10月,来自台湾的梁孟松入职中芯国际,担任CEO。

梁孟松毕业于美国柏克莱大学,是一个技术奇才,在美国参与发明的半导体专利技术就多达181件,而且全都是最先进和最重要的关键技术,此外在台美两地发表的技术论文也多达350篇。梁孟松1992年从美国回来后,便入职台积电担任资深研发处长,之后又加入了三星,在他的帮助下三星技术突飞猛进,在短短三年时间内便突破了45纳米到16纳米的制程,完成了追赶台积电的任务,甚至比台积电更快完成了14纳米的芯片制程。

随着梁孟松加入中芯国际,带来了FinFET技术(鳍式场效电晶体),帮助中芯国际迅速从28纳米制程冲进了20纳米以下,直接进军14纳米。在梁孟松接手中芯国际的初期,中芯国际14纳米的试产良率只有3%,远远达不到量产标准。但是,在梁孟松接手后,中芯国际的14纳米的试产良率就从3%迅速提高到了95%。

2018年,中芯国际成功在14纳米关键研发上取得了重大突破,进入到了客户导入阶段,意味着即将量产。一年后,中芯国际在上海浦东成功量产了我国第一代14纳米FinFET芯片,比原先预定的计划提早了一年。同时,中芯国际的12纳米制程技术,也已开始进入客户导入阶段。

在梁孟松的带领下,中芯国际的制程脚步逐渐进入到世界厂商里的第二梯队,并逐渐拉近与台积电等第一梯队的距离。

2019年,美国开始对多家中国高科技企业进行技术禁运,并不断扩大制裁范围,中芯国际不得已选择与美国资本市场进行切割,从纽约证券交易所退市。一年后,中美纷争加剧,在这样的大背景下,中芯国际的压力比以往任何时候都重,已经完完全全和中美的科技战,和中美未来的发展之路捆绑在一起了。

2020年,中芯国际在科创板上市,发行价为每股27.46元,募资总额达到532.3亿元,创下了科创板史上最大规模IPO,也是近10年来A股市场最大的IPO之一。

2022年,全球半导体市场出现了严重的供过于求,导致主要芯片的价格暴跌与库存积压,包括中芯国际在内的芯片代工厂商普遍遭受较大冲击,即使是台积电,在2022年的营收也出现了8%的下滑,净利润下降超过20%。

在半导体下行周期时,中芯国际选择增加资本支出,建厂扩充产能,于天津投资建设了一条12英寸晶圆代工生产线。2022年,中芯国际的资本开支累计为74.7亿美元,较2021年增加了近25亿美元。

2023年,受全球经济疲软、市场需求不振等因素影响,芯片行业继续不景气,虽然在2023年下半年终端市场的需求有一定复苏的迹象,但整体供应链库存仍处于高位,终端产品销售状况处于调整阶段。受此影响,中芯国际2023年实现营收63.2亿美元,同比下降13.1%,净利润完成9.03亿美元,同比下降50.4%。

虽然中芯国际2023年的业绩下滑,但中芯国际在研发投入上却有所增加,由2022年的49.53亿元增至2023年的49.92亿元,占营收比重由10%升至11%。2023年,中芯国际共获得发明专利为562项,相较2022年的379项增长了48.28%。在这其中,中芯国际的28纳米超低功耗平台项目、40纳米嵌入式存储工艺汽车平台项目、4X纳米NOR Flash工艺平台项目、55纳米高压显示驱动汽车工艺平台项目等项目均已完成研发,进入小批量试产。此外,中芯国际还披露了7项在研项目,例如0.11微米高压显示驱动工艺平台项目等。

可以看出,中芯国际在短时间内依然会面临着宏观经济、地缘政治、同业竞争和老产品库存积压等挑战,扩充的产能也需要更多时间来消化。不过,如果未来半导体产业逐步恢复,中芯国际业绩也会逐步摆脱低迷,在客户库存逐步好转和消费需求持续回升的情况下实现回温。

作为国内芯片代工龙头,中芯国际一直承载着中国芯片崛起的希望,从0.21微米到突破14纳米制程,不断向更高层次发展。正如中芯国际官网写到的那样,未来的中芯国际,会用芯创造未来,成为优质、创新、值得信赖的国际一流集成电路制造企业,代表中国铸造“芯”辉煌。

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