本次回a，中芯国际欲募资 200 亿元。回归国内资本市场融资，对公司是持续进行高投入的先进工艺研发的重要举措之一。
华为的曲折，让大家终于醒悟到，芯片是现代科技数码世界重要的基石。在当前动荡的形势下，中芯国际火速回a，对于中国的芯片产业，又意味着什么呢？
一
芯片制造成为“卡脖子”关键
近年来芯片产业在国产替代趋势下快速发展。然而，在芯片产业的漫长供应链上，只要有一环尚未被攻克，国产化就尚未真正完成。
圆晶的生产制造，就是其中最关键的，也是俗称“卡脖子”的一环。
目前，我国的半导体业仍与全球领先水平存在较大差距。尤其是芯片制造领域，由于基础较为薄弱，我国芯片产业呈现出“小设计-小制造-大封测”的结构。
2019年中国大陆的制造产值占集成电路总产值不到26%；全球芯片产业中，中国晶圆制造产值超过一半。我国的芯片制造产业链仍处在从低端向高端延伸，向先进制程升级的过程。
图： 中国大陆集成电路市场结构（亿元）
中国大陆集成电路市场结构（亿元），资料来源： 赛迪顾问
晶圆的生产，主要分为晶圆的设计、制造及封测三个环节。在过去，晶圆生产厂商大多集三个环节于一体，负责从头到尾的生产步骤，再把成品外售，这样的模式叫做idm。
idm模式由于自主把握程度高、成本控制能力强，得以长期被沿用。但是随着线宽逐渐缩小至理论的极限，摩尔定律开始失效。尤其到了28nm以下的节点，技术升级的步伐实际上是在放缓的，但投入却呈倍速地增长。据了解，芯片设计环节上，28nm的的平均设计成本为 3000 万美元，16nm/14nm 芯片约为 8000 万美元，而7nm 芯片更是高达3 亿美元。制造环节上，由于工艺难度提高，研发成本和资本支出更是如滚雪球般越滚越大，只有全球最头部的idm厂商能勉力支撑。
芯片开发费用估算（百万美元），资料来源：台积电官网，平安证券研究院
台积电资本开支，资料来源：台积电官网，平安证券研究院
此时，越来越多的idm被迫放弃先进制程， amd的联合创始人曾不屑于台积电等代工厂模式，“真男人都要自己制造芯片（real men have fabs）”一度成为业内逼格最高的话术。
可到了2008年， amd因在追赶摩尔定律的技术上疲于奔命，不得不剥离了晶圆制造厂格罗方德，连生存都困难的时候也就无暇顾及打脸的事了，因为我们都曾经被梦想所“窒息”，是能够理解的。
连amd等芯片巨子都尚且如此窘迫过落难过，行业的新进入者又岂敢奢望先进制程呢？而代工厂模式的优势这时候就凸显出来了，能够很好地满足市场退缩的需求。以台积电为代表的专业ic制造商（foundry），充当中立的制造商的角色，为其他芯片设计厂商提供芯片制造。代工厂能灵活的安排生产，以确保较高的产能利用率；专注于制造环节，不需要承担设计成本。
台积电就是这条赛道上跑出来的佼佼者。
当前，半导体成为中美角逐竞争的关键领域。但是idm模式并不适用于当前追赶先进制程，而领先的代工厂的出现，实际上也降低了ic行业的进入门槛， 成为快速崛起的芯片设计与封测产业的指望。在这种情况下，作为国内代工厂龙头的中芯国际，当仁不让得承担起了攻破先进芯片制造这个历史性的使命。
二
中芯国际离第一梯队的距离
中芯国际成立于2000年，2010年公司战略性放弃存储器生产，以逻辑芯片为主，2016年加大在先进制程的投入，去年下半年正式实现了14nm finfet的量产，实现中国大陆零的突破。中芯国际是也是国内唯一14nm以下的先进的平台，代表大陆芯片制造技术的最先进水平。
芯片制造分为逻辑工艺和特色工艺，逻辑芯片追求先进制程，特色工艺追求成本。特色工艺领域壁垒没那么高，因此参与者众多。但逻辑工艺上，只有对于先进制程孜孜不倦的追求、卓越领先的技术能力才能够持续俘获客户的心，并同时建立起高门槛的核心竞争力或护城河。
这个行业绝对是典型的赢者通吃属性，加上先进制程的技术壁垒和高得可怕的重资本投入，多年已未有新的“后浪”产生，领先代工厂也就寥寥无几。
2019年，中芯国际在全球晶圆代工市场市占率约4.87%，位列全球第五，大陆第一。从进入到 22nm 以后，台积电开始实现了技术节点上的领先，因此多年来稳占榜首，市占率超过50%；第二梯队的三星和格罗方德市占率仅 10%左右。
中芯国际和第一梯队的台积电之间究竟还差多少？
2019 年下半年中芯国际实现了14nm 量产。中芯国际的14nm，对应的是台积电的16nm。中芯国际14nm的进度，与联华电子相差两年，与台积电及格罗方德相差四年；中芯国际在28nm的进度，也与台积电相差四年，与联华电子及格罗方德相差两三年。
目前，中芯国际仍在追赶第二梯队联华电子及格罗方德，与即将实现5nm量产的台积电相差大概两代进程（10nm是台积电的过渡性一代）。芯片的制造，必须经过时间的积累，必须经过与客户的一代代磨合与进步，因此在7nm及以下制程，中芯国际迅速要代替台积电供货，几乎不可能。
图：中芯国际与台积电量产制程代际差
从收入结构来看，中芯国际的收入主要是由成熟制程而非先进工艺构成。2019年，40nm及以下制程贡献不到10%的收入，而28nm及以下贡献的收入占比还不到4.32%。而台积电主要以先进制程为主，28nm及以下制程的收入占总收入比重超过三分之二，16nm及以下制程贡献了一半的收入。
图：2019年台积电收入结构
整体来看，中芯国际离台积电仍有一段的距离，目前在追赶的是第二梯队格罗方德及华联电子。但三者中，中芯国际后劲最足，是唯一有希望追赶台积电的后备军。28nm 以下制程的前几大厂商有台积电、三星、intel、格罗方德、联电、中芯国际。
其中，intel以坚持idm模式为主，三星的先进制程大部分用于自供，因此并不算是中芯国际真正的代工厂竞争对手。由于无限追求先进制程的做法，给企业带来极大压力，联华电子和格罗方德先后在2017年9月及2018年8月分别宣布放弃12nm和7nm的开发。也就是说，第二梯队已经停止向前，不仅放眼中国，而且纵观世界，仍在追赶台积电的代工厂，最后孤独地只剩下中芯国际这一家。
中芯国际的奋勇向前，是中国在科技世界永不言弃的缩影。资金，是追赶者重要的生命线。只有充足的资金，才能支撑越来越高额的研发与资本开支，缩短与第一梯队的差距。格罗方德被amd卖给中东的阿布扎比财团，一个财大气粗的中东石油财团，资本家逐利，不愿意再投资巨额资金去成就先进制程的梦想。联华电子也陷入类似的困局。唯有中芯国际，背靠着国家大基金在内的国家资本的支持，去完成国产替代的重要使命。
除此之外，中国正在迅速崛起的半导体产业链中的重要玩家，也成为中芯国际的重要成长伙伴。美国打击中国芯片产业，反而无意中推动了国产替代的进程。整体芯片设计市场也呈现出高活力，为中芯国际带来大量的潜在客户。
2011年-2018年，中国芯片设计的收入年复合增长率高达25%，近年更是保持超过30%的年同比增长率。中芯国际在国内重要的客户包括海思半导体、格科微、兆易创新、紫光展锐、中兴微电子、华大半导体、全志科技、豪威科技、思立微这些优秀的公司。在国产代替的机遇下，这些公司均呈现出高成长性，未来将进一步保持高景气度，缩短与国际厂商的差距。产业链下游的发展，无论是对公司订单，还是技术共同发展皆大有裨益。
另外，作为半导体产业链的永远的制高点——材料和设备领域，芯片制造设备的国产替代进程也在加速。例如在刻蚀机领域，有中微公司，pvd、cvd方面有北方华创，清洗设备有盛美半导体、至纯科技。由于产业链上下游的高度支持和配合，设备公司大大缩短了从研发到成功投入生产的时间，这些“默契”将成为中芯国际的坚强后盾。
三
14nm将成为关键转折点
中芯国际在2019年下半年实现了14nm的量产，前已量产 14nm 麒麟 710a 处理器，并在积极推荐 n+1 / n+2 finfet 工艺。14nm的产能还有待爬坡，在2019年取得贡献的收入尚少，占总收入仅1%。
很多投资者以为，14nm和28nm类似，都只是中芯国际向前突破的一个节点。多年以来，28nm对公司盈利状况的改善有限，另一方面公司因处于加快扩张的投入阶段，高额的折旧会进一步拖累中芯国际的盈利。因故，不少投资者还认为，中芯国际向前持续投入，会变成一场难以回本的烧钱游戏。港股市场上，对于中芯国际这只票，已不止一次，出现多空激战的局面。
但实际上，14nm芯片对于中芯国际的意义、对于中国芯片产业的意义全然不同。
技术上，14nm是中芯国际追逐第一纵队的关键一步。以往在28nm以上的制程，晶圆制造采用的都是传统平面mos结构工艺。而14nm不一样，是开启半导体3d结构的历史性节点。14nm短沟道效应明显，业内多年研发，最后达成共识，唯有采用finfet结构（鳍式场效应晶体管）才能克服。finfet通过将栅极形状改制形成 3d 结构，从而增加接触面积，减小栅极宽度的同时降低漏电率，大幅提升晶体管空间利用率。
可是finfet 结构制造难度加大，一直是一块非常难啃的硬骨头，把世界上绝大部分的企业拦截在外。但是一旦攻克，先进的finfet工艺便可以持续用在7nm、5nm。
目前，在“ 3nm”节点上，三星宣布了一个名为“ multibridge”的gaa hns，该工艺是finfet的改良升级，而台积电仍在继续使用finfet。即使到了3nm，finfet结构仍能发挥重要作用。不同于28nm，中芯国际攻克finfet，是一举攻克14nm至3nm的关键结构。
另外，14nm对中芯国际的盈利能力的改善远胜于28nm。28nm在技术上的意义很大，但对盈利的贡献并不大。在中芯国际28nm 产能爬坡时，全球28nm产能已经十分充沛，市场的需求端却放缓增长，呈现供过于求。整个市场28nm存在普遍的低利用率问题。而低利用率意味着高额的均摊成本，另一方面台积电为了争夺客户对28nm展开了激烈的价格战，使得中芯国际28nm产品的价格受压。因此，中芯国际的28nm的产品毛利率较低，收入占比也低。
图：台积电的28nm是其最不能满产的制程，资料来源：gartner
但是14nm完全不一样。供给端来看，能生产14nm的晶圆厂寥寥无几，联电更是放弃了大规模14nm扩张而关注于28nm等成熟支撑。14nm的竞争格局相较28nm的有明显改善，价格战可能性较小。另外，14nm的产能在2020年以来呈现供不应求。以台积电来看，2019年q4其12/16nm产线已到达满产，22/28nm产能利用率才仅为60-65%。
未来中芯国际14nm的收入占比将远高于28nm，对整体的asp及毛利率会有较大改善。盈利有利于反哺研发，形成良性循环，为中芯国际的发展和迭代续航。
2020 年公司启动新一轮资本开支 43 亿美金，相比 2019 年 20亿美金同比增长 115%。背后有国家资本的支持，有了14nm的突破，这些都支撑中芯国际的资本开支及资本投资密度或会持续提升。2017年-2019年，公司研发投入占营业收入的比例分别为 16.72%、19.42%及 21.55%，是其他头部晶圆代工厂的两倍有余。而这个差距随着时间的推移，还在逐步拉开，成为追赶其他竞争对手的重要武器。
在“举国之力”的决心下，中芯国际基本已经达成14nm的胜利，那么7nm、5nm、3nm还会远吗？国产替代的历史性机遇已经开启，中芯国际的黄金时期或许即将到来。
四
结了个尾
当前，中芯国际火速获批回a上市的这一笔，其实并不浓厚，但至少达成了一个共识，来改变过去的一些常识，甚至是谬误。只有不惜一切代价花钱在“卡脖子”的技术研发和突破上，长远来说，所付出的总代价才是最少的。
正如《西虹市首富》的王多鱼说的那句话：“钱是王八蛋！我们要尊重梦想”，不是一代人几代人的那种，是整个民族命运的那种！