毫無(wú)疑問(wèn),半導(dǎo)體行業(yè)是絕對(duì)的知識(shí)密集型行業(yè)。具體高到什么程度,請(qǐng)參見(jiàn)我們此前的報(bào)告:《起底ARM,留給中國(guó)隊(duì)的時(shí)間不多了》,建議通過(guò)這篇報(bào)告感受下芯片行業(yè)的專(zhuān)利可怕之處:不做一顆芯片、純賣(mài)芯片設(shè)計(jì)IP的ARM,市值能高達(dá)400億美元,甚至成為中美日歐國(guó)家層面的角力場(chǎng)。
本文將以存儲(chǔ)器為例,來(lái)對(duì)國(guó)內(nèi)芯片專(zhuān)利欠缺程度做一個(gè)探討。
之所以選擇存儲(chǔ)器,是因?yàn)榇鎯?chǔ)器是半導(dǎo)體行業(yè)的最大分支,占比甚至要超過(guò)邏輯芯片(也就是常說(shuō)的處理器)達(dá)到三成以上。此外,壟斷存儲(chǔ)行業(yè)的三星、SK海力士、美光科技等巨頭,通過(guò)層層的專(zhuān)利網(wǎng)維持自己的壟斷地位,讓競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和客戶(hù)苦不堪言,想必每個(gè)人都對(duì)2017年手機(jī)因?yàn)閮?nèi)存漲價(jià)還記憶猶新。
另外一層原因,是國(guó)內(nèi)兩大存儲(chǔ)基地,長(zhǎng)江存儲(chǔ)和合肥長(zhǎng)鑫將進(jìn)入實(shí)質(zhì)性量產(chǎn)階段,業(yè)內(nèi)傳言國(guó)家大基金二期也將大力支持,存儲(chǔ)將成為接下來(lái)幾年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域最受鎂光燈關(guān)注的領(lǐng)域。
存儲(chǔ)器最重要的兩個(gè)產(chǎn)品分別是NAND Flash(閃存)和DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)),而這兩個(gè)產(chǎn)品的壟斷性到了令人瞠目結(jié)舌的地步。
NAND行業(yè),三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)和SK海力士合計(jì)的市場(chǎng)份額超過(guò)80%;而英特爾近期計(jì)劃將NAND業(yè)務(wù)賣(mài)給SK海力士,一旦交易達(dá)成,則頭部玩家的市場(chǎng)份額將達(dá)到97%;DRAM的壟斷性不遑多讓,三星、SK海力士和美光市場(chǎng)份額合計(jì)超過(guò)90%。
圖1:DRAM存儲(chǔ)器和NAND存儲(chǔ)器市場(chǎng)格局,資料來(lái)源:Gartner,Trendforce
之所以形成這么強(qiáng)的壟斷性,除了因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)是極其燒錢(qián)外,存儲(chǔ)的專(zhuān)利墻又高又厚,成為后進(jìn)者難以逾越的壁壘。本篇報(bào)告中,我們將以三個(gè)案例來(lái)直觀說(shuō)明存儲(chǔ)的專(zhuān)利問(wèn)題。
01
肉眼可見(jiàn)的差距
跟前文的壟斷地位一致,目前存儲(chǔ)器專(zhuān)利申請(qǐng)上,三星、 SK 海力士、東芝和美光科技在專(zhuān)利數(shù)量上占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),對(duì)新入者形成了技術(shù)封鎖,也就是我們常說(shuō)的“比你優(yōu)秀還比你勤奮”。
中國(guó)大陸企業(yè)中只有中芯國(guó)際(SH:688981/HK:00981)與兆易創(chuàng)新(SH:603986),從 2012 年以后開(kāi)始出現(xiàn)較大規(guī)模的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量,但跟頭部玩家存在幾個(gè)數(shù)量級(jí)的差異。
以存儲(chǔ)器行業(yè)全村的希望兆易創(chuàng)新為例,根據(jù)其2019年年報(bào)披露“截止2019年底,公司已積累1,195項(xiàng)國(guó)內(nèi)外有效的專(zhuān)利申請(qǐng),獲得581項(xiàng)國(guó)內(nèi)專(zhuān)利、23項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利、3項(xiàng)歐洲專(zhuān)利。”即全球范圍內(nèi)有效的專(zhuān)利僅26項(xiàng)。
而根據(jù)最新的美國(guó)商業(yè)專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)(IFI Claims)報(bào)告,三星電子的專(zhuān)利數(shù)量是7．66萬(wàn)件(也包含代工、面板、手機(jī)等其他諸多專(zhuān)利),SK海力士是7934件,美光是7488件;而這還是只涉及到專(zhuān)利數(shù)量而非質(zhì)量的比拼。
圖2:全球存儲(chǔ)器專(zhuān)利主要申請(qǐng)企業(yè)及其申請(qǐng)趨勢(shì),資料來(lái)源:incoPat,西部證券
02
福建晉華之殤
為了突破受制于韓美寡頭的局面,中國(guó)大陸2016年開(kāi)始陸續(xù)成立了三大存儲(chǔ)基地,分別是:位于武漢的長(zhǎng)江存儲(chǔ),由紫光集團(tuán)董事長(zhǎng)趙偉國(guó)掛帥;位于泉州的福建晉華,由臺(tái)聯(lián)電提供技術(shù)支持;以及位于合肥的合肥長(zhǎng)鑫,由兆易創(chuàng)新董事長(zhǎng)朱一明帶隊(duì)。
三大存儲(chǔ)基地合計(jì)規(guī)劃的總投資金額超過(guò)4500億元;同時(shí)大量從海外公司高薪挖工程師、買(mǎi)技術(shù)。
可以說(shuō),國(guó)內(nèi)拿出來(lái)最強(qiáng)團(tuán)隊(duì)和最大的財(cái)力支持,擼起袖子參與存儲(chǔ)器這個(gè)全球大賭局。
雖然接近5000億元的總投資看起來(lái)很驚人,但是存儲(chǔ)器這個(gè)行業(yè)每年的資本開(kāi)支,其實(shí)也就是以三星為代表的少數(shù)幾個(gè)寡頭的投入,就高達(dá)400-500億美元。換句話說(shuō),5000億人民幣,扔到全球的存儲(chǔ)器行業(yè)去燒,最多也就夠燒兩年的。
但不幸的的,這5000億的豪賭,已經(jīng)有三分之一倒在了專(zhuān)利戰(zhàn)面前,這就是此前震動(dòng)業(yè)界的福建晉華事件。
2017年12月份,當(dāng)福建晉華高歌猛進(jìn)的時(shí)候,美國(guó)存儲(chǔ)器龍頭美光以知識(shí)產(chǎn)權(quán)被竊為由,在美國(guó)加州起訴福建晉華與其合作方臺(tái)聯(lián)電,2018年10月份,美國(guó)商務(wù)部將福建晉華列入無(wú)法從美國(guó)公司購(gòu)買(mǎi)元件、軟件和技術(shù)產(chǎn)品的實(shí)體名單,晉華成為中興通訊之后第二家被禁的中國(guó)企業(yè)。
福建晉華遇阻后,臺(tái)聯(lián)電只能被迫敗退,當(dāng)年被寄予厚望的項(xiàng)目立即遭遇休克,估計(jì)當(dāng)前已停擺一年多的晉華的命運(yùn)只剩下變賣(mài)設(shè)備和廠房,從此淡出存儲(chǔ)這個(gè)高投入高產(chǎn)出的全球科技大賭局了。
另外兩個(gè)仍在局中的長(zhǎng)江存儲(chǔ)和合肥長(zhǎng)鑫,則通過(guò)合作與協(xié)議,以及自我研發(fā)嘗試避免重蹈覆轍。
以合肥長(zhǎng)鑫為例,2019年5月,合肥長(zhǎng)鑫對(duì)外公布,其DRAM技術(shù)來(lái)源于奇夢(mèng)達(dá),通過(guò)合作獲得了一千多萬(wàn)份與DRAM相關(guān)的技術(shù)文件,以及16000份專(zhuān)利。此后合肥長(zhǎng)鑫又與Polaris Innovations Ltd．、藍(lán)鉑世簽訂協(xié)議,獲得DRAM芯片技術(shù)文件和專(zhuān)利許可;據(jù)稱(chēng)合肥長(zhǎng)鑫聘請(qǐng)了前日本爾必達(dá)的高管。也就是基本獲得了日本和歐洲的技術(shù)背書(shū)。
說(shuō)句題外話,讀者看到這兒可能冒出來(lái)的一個(gè)問(wèn)題就是為什么不自己研發(fā)?雖然國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)器公司都有部分自主研發(fā),但存儲(chǔ)的底層物理技術(shù)基本一致,想要繞開(kāi)別人的路徑幾乎無(wú)路可走。
此外,當(dāng)年日本替代美國(guó)成為全球存儲(chǔ)霸主,后來(lái)韓國(guó)顛覆日本,其實(shí)初期都是靠引進(jìn)海外技術(shù),“拿來(lái)主義”并不可恥,只是要分外小心被人扣上“偷來(lái)”的帽子。
圖3:“聯(lián)美案”事件回顧,資料來(lái)源:招商電子
03
靠專(zhuān)利“茍活”的Mostek
第三部分提及一家公司,是美國(guó)的Mostek。國(guó)人可能對(duì)其非常陌生,實(shí)際上在上個(gè)世紀(jì)80年代,Mostek靠打敗大名鼎鼎的英特爾成功登頂全球存儲(chǔ)器第一的寶座。
后來(lái)由于日本的崛起才節(jié)節(jié)敗退,終于在1985年Mostek被廉價(jià)賣(mài)給法國(guó)公司Thomson,后來(lái)隨著Thomson和SGS的合并,被并入意法半導(dǎo)體。
魔幻的是,雖然Mostek肉體已經(jīng)不復(fù)存在了,但是還有大把內(nèi)存領(lǐng)域的專(zhuān)利,意法半導(dǎo)體居然靠這些專(zhuān)利,通過(guò)漫長(zhǎng)訴訟其他存儲(chǔ)企業(yè),賺取了數(shù)倍于收購(gòu)Mostek的利潤(rùn)。
其實(shí),存儲(chǔ)器行業(yè)通過(guò)專(zhuān)利訴訟來(lái)賺錢(qián)的根本不是意法半導(dǎo)體的獨(dú)創(chuàng),業(yè)內(nèi)寡頭心照不宣都會(huì)這么干。我們可將其戲稱(chēng)為存儲(chǔ)器行業(yè)的“割韭菜”,寡頭經(jīng)常挑起各種訴訟,使得新進(jìn)者本來(lái)就少得可憐的利潤(rùn),經(jīng)常隨時(shí)被割一刀。
04
啟示與破局
國(guó)家政策對(duì)芯片的支持力度一直相對(duì)比較大,我國(guó)政府自 2000 年以來(lái)將集成電路行業(yè)確定為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱性行業(yè)之一,出臺(tái)一系列政策進(jìn)行指導(dǎo)和扶持。但真正對(duì)業(yè)界震動(dòng)比較大的是2014年9月,國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(簡(jiǎn)稱(chēng)“大基金一期”)的成立。
在此之前,芯片是一個(gè)苦哈哈的行業(yè),彼時(shí)中芯國(guó)際市值不到1000億港幣,中微公司(SH:688012)更是不為人知。后來(lái),大基金一期投資扶持了諸多企業(yè),甚至有了點(diǎn)石成金的效果,當(dāng)然,這是后話。
另外的支持是2018年11月設(shè)立科創(chuàng)板,為初創(chuàng)的半導(dǎo)體公司打開(kāi)一條綠色通道。截止到2020年10月,科創(chuàng)板上市的188家公司中,有半導(dǎo)體公司19家,總市值達(dá)到7150億元,占科創(chuàng)板市值總額的24%,如果再加上半導(dǎo)體設(shè)備(如中微公司、北方華創(chuàng)等)和材料公司(如華特氣體等),可以說(shuō)科創(chuàng)板的近一半都是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相關(guān)的。
圖4:科創(chuàng)板半導(dǎo)體公司,資料來(lái)源:中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)海關(guān)總署
政策的鼎力支持下,行業(yè)開(kāi)始狂奔。根據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),截止今年,全國(guó)規(guī)劃投建晶圓廠的投資額將超過(guò)1．5萬(wàn)億人民幣,各種半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)園拔地而起。資本市場(chǎng)自然也不甘落后,半導(dǎo)體行業(yè)自2019年開(kāi)啟了一波波瀾壯闊的牛市,大部分公司直接干拔估值到了市夢(mèng)率的區(qū)間。
一二級(jí)市場(chǎng)的半導(dǎo)體熱,也造就了一群財(cái)富新貴的清華理工男,間接也帶動(dòng)相關(guān)從業(yè)人員工資水漲船高,而集成電路專(zhuān)業(yè)的高考錄取分?jǐn)?shù)大有超過(guò)商科的趨勢(shì)。
但過(guò)熱的背后,隱匿著諸多問(wèn)題與亂象。
首先存在的問(wèn)題就是過(guò)度投資,尤其是低端產(chǎn)能的重復(fù)建設(shè)。最近以武漢弘芯為代表的爛尾半導(dǎo)體項(xiàng)目近期被媒體廣泛報(bào)道,讓大家看到了行業(yè)亂象。過(guò)度投資存在每一個(gè)國(guó)家政策大力扶持的行業(yè),如2016年新能源騙補(bǔ)就如出一轍。
以上所有討論都集中在“錢(qián)”這個(gè)問(wèn)題上,可以說(shuō)以前苦逼的芯片產(chǎn)業(yè)一夜搖身一變成了香餑餑,缺錢(qián)不再是一個(gè)問(wèn)題,甚至應(yīng)該說(shuō)錢(qián)多得泛濫了。
但一旦涉及到技術(shù)深水區(qū),資本的作用則直線下降。就如本文主要討論的專(zhuān)利問(wèn)題,就是國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)存在的另一個(gè)、也是一直被大家選擇性忽視的問(wèn)題,導(dǎo)致行業(yè)發(fā)展處處受制于海外巨頭。
存儲(chǔ)器的專(zhuān)利貧瘠只是中國(guó)芯片行業(yè)的一個(gè)縮影,中國(guó)制造的從大到強(qiáng)之路,必須依靠的是人才和知識(shí)產(chǎn)權(quán),這也正是我國(guó)整個(gè)芯片行業(yè)發(fā)展中亟需補(bǔ)強(qiáng)的短板部分。
圖5:中國(guó)半導(dǎo)體對(duì)外依存度極高,資料來(lái)源:中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)海關(guān)總署
正如前文所說(shuō),向世界優(yōu)秀芯片企業(yè)學(xué)習(xí)、合作交流,甚至拿來(lái)主義都不可恥,可怕的是過(guò)于民粹認(rèn)為閉門(mén)造車(chē)?yán)站o褲腰帶就能打破專(zhuān)利壁壘,比如眾志成城就能造出光刻機(jī),其實(shí)比用愛(ài)發(fā)電高不到哪兒去。
另外一點(diǎn),最好的避免被專(zhuān)利戰(zhàn)的方式仍然還是自身的強(qiáng)大,規(guī)避專(zhuān)利封鎖幾無(wú)可能,但可以做到“你中有我、我中有你”,用武力來(lái)?yè)Q取和平,這方是上策。
從企業(yè)家的角度來(lái)說(shuō),我們想說(shuō)的是,過(guò)去靠代工、資源、地產(chǎn)等勞動(dòng)密集和資本密集型的賺快錢(qián)的商業(yè)模式仍深入人心,扭轉(zhuǎn)企業(yè)家對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重視依然任重而道遠(yuǎn),1500億的晉華之殤只是一個(gè)警鐘,隨著中國(guó)在科技樹(shù)上的攀爬,我們將不得不直面更多的專(zhuān)利缺失帶來(lái)的考驗(yàn)。