Vrienden van de Huaqiang-lezingenzaal, fijn om jullie allemaal weer te zien. Mijn achternaam is Song, hoewel veel nieuwe vrienden die vaak door elkaar halen en denken dat mijn naam... KinghelmDat is trouwens de Engelse naam van mijn bedrijf. De Huaqiang Lecture Hall is altijd een plek geweest voor ideeën, leren en zinvolle uitwisseling. Dit is de derde keer dat ik hier spreek. De eerste keer sprak ik over... KinghelmDe eerste keer introduceerde ik de GPS- en BeiDou-antennes en navigatiemodules van [naam bedrijf]; de tweede keer besprak ik de siliciumcarbidetechnologie van Slkor. Als iemand die in Huaqiangbei gekscherend bekendstaat als een "straateconoom", en als ondernemer die het moeilijk heeft gehad – soms zelfs door vastgoed te verkopen om te kunnen blijven investeren in de geïntegreerde schakelingenindustrie – wil ik vandaag mijn gedachten delen over "De weg naar binnenlandse halfgeleiderontwikkeling".

In 2020, toen de wereldwijde pandemie woedde en de strategische concurrentie tussen China en de Verenigde Staten toenam, stonden geïntegreerde schakelingen centraal in de belangstelling. In het informatietijdperk zijn chips net zo essentieel als voedsel. Onder deze druk staat ons een eenvoudige maar diepgaande vraag te wachten: hoe kunnen we ons eigen 'graan' verbouwen en zelfvoorzienend worden op dit cruciale gebied?

De heer Song Shiqiang van Kinghelm tijdens een live uitzending

Om deze reis toe te lichten, ben ik begonnen met een schets van het wereldwijde landschap van de halfgeleiderindustrie. Grofweg kan de wereld worden verdeeld in drie grote blokken: de Verenigde Staten; Europa, Japan, Zuid-Korea en Taiwan; en China. Deze structuur bepaalt de huidige internationale arbeidsverdeling in de geïntegreerde schakelingenindustrie.

Van daaruit richtte ik mijn aandacht op de huidige stand van de binnenlandse ontwikkeling. Over de hele waardeketen – materialen, productieprocessen, ontwerp, talent, industriële softwaretools en verkoop – moeten we zorgvuldig onderzoeken waar we staan ​​en welke lacunes er nog zijn. Elke schakel laat zowel vooruitgang als uitdagingen zien.

Ik heb ook een SWOT-analyse gedeeld om een ​​completer beeld te geven van de Chinese halfgeleiderindustrie. Door te kijken naar sterke punten, zwakke punten, kansen en bedreigingen, kunnen we de realiteit waarmee we worden geconfronteerd en de richting die we moeten inslaan beter begrijpen.

Tot slot sprak ik over de toekomst. Mijn overtuiging is simpel: na tegenspoed komt glorie. Dit is niet zomaar optimisme – het is een patroon dat we door de geschiedenis en de natuur heen zien. China is relatief laat toegetreden tot de markt voor geïntegreerde schakelingen en staat nu onder externe druk, dus moeilijkheden zijn onvermijdelijk. We zijn relatief snel en ongelijkmatig overgestapt van een semi-koloniale, semi-feodale landbouwsamenleving naar het informatietijdperk. Traditioneel lag de nadruk meer op de sociale wetenschappen dan op de natuurwetenschappen, en we missen de lange accumulatie van wetenschappelijk denken en industriële ervaring die we in het Westen wel hebben. Onze tijd in een volledig ontwikkelde industriële samenleving is kort geweest en ons industriële systeem is nog steeds in ontwikkeling.

Als olie en staal het 'voedsel' van het industriële tijdperk waren, dan zijn geïntegreerde schakelingen de basis van het informatietijdperk. De kloof die we moeten dichten is aanzienlijk en de uitdagingen zijn reëel. Toch is de Chinese natie altijd gekenmerkt door veerkracht en doorzettingsvermogen. Meer dan vijfduizend jaar van zowel ontberingen als successen hebben we voortdurend vooruitgang geboekt. De vastberaden inspanningen van degenen die vandaag de dag in de halfgeleiderindustrie werken – obstakels overwinnen en van de grond af opbouwen – weerspiegelen de blijvende overtuiging dat tegenspoed een natie uiteindelijk kan versterken.

Het wereldwijde landschap van halfgeleiders

Wanneer we het internationale halfgeleiderlandschap bespreken, moeten we beginnen met de Verenigde Staten. Het land is de enige supermacht ter wereld, en deze dominantie manifesteert zich op drie belangrijke manieren.

Ten eerste is er de controle over technologie en industriestandaarden. In het verleden werden oorlogen uitgevochten om land, grondstoffen en overleving. Vandaag de dag bevinden we ons in "Oorlog 3.0", waar het strijdveld markten, talent en winst zijn. De VS verzekert zich van een voordeel door baanbrekende standaarden te stellen, patenten te bezitten en een kader te creëren waarbinnen andere landen en bedrijven hun voorbeeld moeten volgen. Dit was duidelijk te zien in de intense concurrentie om LoRa- en 5G-standaarden tussen Huawei en Qualcomm, waarbij zelfs Lenovo kritiek kreeg omdat het de Amerikaanse standaarden steunde. In wezen is het beheersen van technologiestandaarden tegenwoordig vergelijkbaar met het innemen van een strategisch voordeel in traditionele oorlogsvoering.

Ten tweede is er de alomvattende kracht van de VS op het gebied van fundamenteel onderzoek, materialen, processen, talent, innovatie en institutionele systemen, waaronder onderwijs. Meer dan de helft van de 30 beste universiteiten ter wereld bevindt zich in de VS, met MIT, Stanford, Berkeley en Harvard als koplopers in onderzoek en talentontwikkeling. Bell Labs en Lucent waren pioniers in materiaalkunde, theoretisch onderzoek en industriële innovatie. Fundamenteel onderzoek in wiskunde, natuurkunde en scheikunde voedt technologische doorbraken – het is, metaforisch gezien, de "zaadjes" van de industrie. Belangrijke Amerikaanse technologieproducten zoals Google's Android OS, Microsoft Windows en Oracle's SaaS-systemen worden wereldwijd gebruikt en geven vorm aan de wereldmarkten. De vrije en innovatiegedreven omgeving van de VS heeft bedrijven als Apple, IBM, Microsoft, Tesla en Amazon voortgebracht, samen met de hoge conversie van innovatie uit Silicon Valley en kapitaal van Wall Street naar de industrie. Deze factoren vormen gezamenlijk de ruggengraat van technologische suprematie.

Meneer Song van Kinghelm het beantwoorden van vragen uit het publiek

Ten derde is er de volledigheid van de hoogwaardige industriële keten. Ik heb hierover ooit een lang gesprek gehad met professor Zhou Zucheng van de Tsinghua Universiteit. Een complete keten vereist zowel een onderzoeks-industriële keten als een industriële productieketen. China toonde tijdens de pandemie een opmerkelijke capaciteit op het gebied van toeleveringsketens – bijvoorbeeld door de productie van maskers en beademingsapparaten snel op te schalen – maar het onderzoek naar vaccins en detectiematerialen bleef ver achter, wat lacunes in fundamenteel onderzoek en ontwikkeling aan het licht bracht in vergelijking met de VS. Hoogwaardige Amerikaanse producten, zoals het ontwerp, de technologie, de branding en de distributie van Apple, blijven voornamelijk in Amerika, terwijl China zich richt op assemblage en logistiek. Naast de industrie beschermen de VS hun technologische dominantie met militaire, financiële en media-invloed, samen met het wereldwijde bereik van het petrodollarsysteem – een complex strategisch web.

Laten we eens kijken naar Amerika's bondgenoten in Europa, Japan en Zuid-Korea: Europa schaart zich grotendeels achter de VS en onderhoudt een complementaire en concurrerende relatie. Bedrijven zoals ARM (VK), Infineon (Duitsland), STMicroelectronics (Italië/Frankrijk) en NXP (Nederland) domineren gespecialiseerde vakgebieden. Met name ASML in Nederland is toonaangevend in EUV-lithografie, met producten die zo gewild zijn dat TSMC en Samsung erom strijden; bestellingen die SMIC in 2018 plaatste, zijn nog steeds niet geleverd.

Japan en Zuid-Korea vormen de tweede laag, die sterk afhankelijk is van Amerikaanse steun. Japan was in de jaren tachtig toonaangevend in de halfgeleiderindustrie, maar Amerikaanse sancties en strategische druk dwongen het land zich te richten op precisiesiliciumwafers, fotolakken, keramiek en speciale gassen. Zuid-Korea, aangevoerd door Samsung, ontwikkelde zijn enorme geheugensector met investeringen op nationaal niveau en breidde later verticaal uit naar het bredere halfgeleiderecosysteem. Samsung alleen al draagt ​​ongeveer 40% bij aan het bbp van Zuid-Korea, terwijl SK Hynix en LG Chemicals ook een sterke marktpositie innemen.

De nieuwe Hall-sensoren van Slkor

De Taiwanese chipfabricagesector overtreft het vasteland van China op sommige vlakken. TSMC, met de legendarische oprichter Morris Chang die talent uit de VS aantrok, is uitgegroeid tot een wereldleider in de productie van neutrale wafers en bedient klanten als Huawei, Apple, Intel en NVIDIA. UMC volgt op de voet en rond Hsinchu bestaat een levendig ecosysteem voor IC-ontwerp, met bedrijven als MediaTek, Novatek en Realtek die gespecialiseerd zijn in bepaalde niches.

Wat het vasteland van China betreft, na de derde wereldwijde technologie- en industriële overdracht, begonnen we met eenvoudige productie en ontwikkelden we ons geleidelijk aan tot een volledige industriële keten. Aanvankelijk gericht op arbeidsintensieve en laagdrempelige productie, bewegen we ons nu naar hoogtechnologische, winstgevendere en milieuvriendelijkere sectoren. De VS bekijken deze ontwikkeling met enige terughoudendheid, terwijl laagdrempelige industrieën naar buurlanden verhuizen – Vietnam neemt een deel van de productie van Samsung over, sommige assemblage- en passieve componentenfabrieken verhuizen naar de Filipijnen of Maleisië – wat de vierde golf van industriële overdracht markeert.

De Chinese maakindustrie evolueert ook van handmatige assemblagelijnen naar geautomatiseerde, intelligente productie. OEM's transformeren naar ODM's en verschuiven van basisverwerking naar geïntegreerde ontwikkeling die R&D, ontwerp, branding en distributiekanalen omvat. Het demografische voordeel verandert in een talentvoordeel: jaarlijks treden ongeveer acht miljoen universitair afgestudeerden toe tot de arbeidsmarkt, uitgerust met een gedegen opleiding en praktische ervaring, en vormen zo een hoogwaardige arbeidspool voor de industriële ambities van China.

Belangrijke gebeurtenissen in de afgelopen jaren

Laat me enkele belangrijke ontwikkelingen in de halfgeleiderindustrie van de afgelopen twee jaar met u delen. Ten eerste de Amerikaanse maatregelen tegen ZTE en de ondergang van Fujian Jinhua; ten tweede het strategische spel tussen China en de VS dat zich over meerdere rondes en het hele spectrum uitstrekt; en ten derde de gecoördineerde druk op Huawei, waar het bedrijf opmerkelijke veerkracht heeft getoond – gehavend, maar niet gebroken.

Nadat president Trump aantrad, verbood de Amerikaanse overheid in april 2018 de verkoop van halfgeleiders aan ZTE. Na onderhandelingen kreeg ZTE een boete van 1 miljard dollar, werd het bedrijf onder toezicht geplaatst en moest het belangrijke managementposities aanpassen om aan de Amerikaanse regelgeving te voldoen. In oktober werd Fujian Jinhua toegevoegd aan de Amerikaanse lijst van bedrijven die onder exportcontrole vallen, waardoor de toegang tot hoogwaardige IC-apparatuur met Amerikaans intellectueel eigendom werd geblokkeerd. De miljarden die al in infrastructuur en apparatuur waren geïnvesteerd, werden in feite nutteloos. In december trok de Taiwanese partner UMC, onder druk, alle DRAM-ingenieurs terug, waardoor Jinhua zonder technologie, apparatuur of talent achterbleef – wat feitelijk het einde van het bedrijf betekende.

De tweede belangrijke ontwikkeling was het voortdurende strategische spel tussen China en de VS. Hoewel het een "spel" werd genoemd, betrof het in werkelijkheid herhaalde pogingen van de VS om China te onderdrukken. Zo beperkte het Wassenaar-akkoord uit 1996, onder leiding van de VS en Europa, de export van hoogwaardige apparatuur en technologie naar China. Bij SLKOR zijn onze belangrijkste producten siliciumcarbide MOSFET's, waarvoor twee cruciale, hoogwaardige processen nodig zijn – gloeien bij hoge temperaturen en ionenimplantatie bij hoge spanning – die Chinese bedrijven niet kunnen aanschaffen. Lokale concurrenten in Peking moesten het doen met tweedehands apparatuur, die grotendeels onbruikbaar was. De VS beriep zich ook op Sectie 301 van de handelswet om vermeende schendingen van dumping- of technologieregels te onderzoeken, waardoor het de bevoegdheid kreeg om bedrijven die hun belangen bedreigden, te onderdrukken. In wezen riskeert iedereen die de Amerikaanse belangen aanvecht interventie, waarbij de VS interpretatiemacht heeft en "lange-armjurisdictie" uitoefent over de Stille Oceaan.

SMIC, China's toonaangevende chipfabrikant, werd herhaaldelijk onder dergelijke druk gezet. Dr. Zhang Rujing, de oprichter, vertrok vanwege onderdrukking door TSMC. Professor Zhou Zucheng herinnerde me eraan dat deze pioniers zich volledig hebben ingezet voor de ontwikkeling van halfgeleiders in China. Latere figuren zoals Jiang Shangzhou, Qiu Ciyun, Liang Mengsong en Zhao Haijun zijn nationale helden en hun verhalen verdienen het om verteld en gevierd te worden. Andere bedrijven, zoals Huajing, Huahong en Wuhan Xinxin, ondervonden soortgelijke uitdagingen tijdens hun groei.

Meneer Song van Kinghelm tijdens een live uitzending

De derde belangrijke gebeurtenis was de omsingeling van Huawei. Simpel gezegd, Huawei-oprichter Ren Zhengfei was als een ijverige boer uit Guizhou, die communicatietechnologie verbouwde met zaden, meststoffen en gereedschap geïmporteerd uit het Westen. Huawei bewerkte niet alleen Chinese velden, maar hielp ook buitenlandse bedrijven en verdiende meer dan de leveranciers van zaden en gereedschap zelf. Deze agressieve expansie alarmeerde Trump, die het als een directe bedreiging zag. In december 2018 arresteerde Canada, op verzoek van de VS, Huawei-CFO Meng Wanzhou. Hoewel ze op borgtocht werd vrijgelaten, bleef haar reisvrijheid beperkt en dreigde ze te worden uitgeleverd – een duidelijke druk op de top van Huawei. Ondertussen werd Huawei geweerd van de Amerikaanse smartphonemarkt en beperkten landen als het Verenigd Koninkrijk, India en Australië de verkoop van Huawei 5G-producten vanwege ongegronde veiligheidsangsten. Op 15 mei 2019 bereidden de VS een totale stopzetting van de leveringen aan Huawei voor, waarbij ze van een gedeeltelijke beperking op technologie van Amerikaanse oorsprong overgingen naar een volledig verbod.

Huawei vertegenwoordigt de trots van de Chinese technologie en van het land zelf. Een particulier bedrijf dat de vlag draagt ​​van China's halfgeleiderindustrie en wereldwijde informatieontwikkeling is werkelijk buitengewoon. We moeten hun veerkracht bewonderen. We geloven dat Huawei deze obstakels zal overwinnen, met de volledige steun van het Chinese binnenlandse ecosysteem. We hopen dat er meer bedrijven zoals Huawei zullen ontstaan, die samen teams vormen en zich inzetten om de hoogste technologische toppen ter wereld te bereiken en zo de ontwikkeling en welvaart van China te stimuleren. Ren Zhengfei, houd vol! Huawei, ga zo door!

Vergelijking met toonaangevende bedrijven

Hoe presteren Chinese bedrijven in vergelijking met hun wereldwijde concurrenten? Laten we eens nader kijken naar materialen, EDA-tools, IDM en fabless, foundry, verpakking en testen, en verkoopkanalen.

Te beginnen met de materialen: de sleutel ligt bij siliciumwafers, die een extreem hoge zuiverheid en precisie vereisen – ze vormen de basis van geïntegreerde schakelingen. De Japanse bedrijven Shin-Etsu en Sumco, het Taiwanese GlobalWafers en het Koreaanse LG lopen ver op ons voor. Op de binnenlandse markt tonen Shanghai Xinsheng, Chongqing ChaoSic, Ningxia Yinhe en Shandong Tianyue veelbelovende resultaten, maar er is nog een lange weg te gaan op het gebied van technologie, kwaliteit en grootschalige productie. Ondersteunende materialen zoals frames, targets, verpakkingssubstraten en polijstmiddelen vertonen kleinere hiaten, maar fotolakken en siliciumcarbide (SiC) materialen blijven ver achter. Een paar jaar geleden publiceerde SLKOR (www.slkormicro.comWe hebben geprobeerd om in eigen land vervangende SiC-materialen te produceren, maar meerdere pogingen mislukten en uiteindelijk moesten we terugvallen op de epitaxiale wafers van Corning uit de VS.

EDA-software is een ander cruciaal hulpmiddel voor IC-ontwerp. Vanochtend vroeg heb ik overlegd met professor Zhou Zucheng van de Tsinghua Universiteit, een vooraanstaand expert op het gebied van EDA. Wereldwijd zijn de belangrijkste EDA-tools – Synopsys, Cadence en Mentor – grotendeels in Amerikaanse handen en beslaan ze ongeveer 80% van de markt. Mentor, dat in 2016 aan Duitsland werd verkocht, heeft nog steeds Amerikaanse wortels. In China is Huada Jiutian marktleider, samen met aan Tsinghua gelieerde startups zoals Boda Micro (gefuseerd met Galen Electronics), Okas Micro en Xinhe. Chinese EDA-tools hebben slechts ongeveer 5% van de markt in handen, maar dat biedt nog aanzienlijke groeimogelijkheden.

SLKOR MOSFETs

Vervolgens komen de IDM- en fabless-bedrijven aan bod. IDM-bedrijven, ofwel verticaal geïntegreerde bedrijven, verzorgen alles van grondstoffen tot verpakking en verkoop. Wereldwijd zijn Samsung, Intel, TI, ADI en Nvidia hiervan voorbeelden. In China is Silan Micro een representatief voorbeeld. Fabless-bedrijven richten zich op ontwerp zonder eigen fabrieken te bezitten. GD Zhiyin, UNISOC, Huawei HiSilicon en Will Semiconductor zijn opmerkelijke binnenlandse spelers. De microcontrollers van Zhiyin zijn uitstekend, hoewel de kern-IP nog steeds afhankelijk is van ARM. Recentelijk is Zhiyin een samenwerking aangegaan met Nuclei Tech om de RISC-V-architectuur te onderzoeken, een veelbelovende richting. UNISOC, onder leiding van Zhao Weiguo, heeft Spreadtrum en RDA geconsolideerd, wat de kracht van Chinees kapitaal aantoont. Huawei HiSilicon behoort tot de top tien van IC-ontwerpers ter wereld en maakt voornamelijk gebruik van Amerikaanse EDA-tools, wat de uitzonderlijke capaciteiten van het bedrijf bewijst. Will Semiconductor blinkt ook uit in R&D, overnames en het opbouwen van een robuust technologie-ecosysteem.

Meneer Song van Kinghelm tijdens een live uitzending

Chipfabricagebedrijven zijn puur gericht op de verwerking van wafers. Wereldwijd behoren Samsung, TSMC, GlobalFoundries en UMC tot de marktleiders. In China is SMIC, gesteund door staatskapitaal en hooggekwalificeerd talent, gestaag bezig een inhaalslag te maken en kan het nu 14nm-producten op grote schaal produceren. Recentelijk heeft Wuhan Xinxin doorbraken bereikt in geheugentechnologie en benadert het de internationale standaarden. Vroege joint ventures met Japan, zoals Huahong Hongli en China Resources Shanghai Huahong, blijven bijdragen aan de ontwikkeling van geïntegreerde schakelingen. Chipfabricagebedrijven in China hebben nog steeds duurzame, grootschalige investeringen nodig.

Verpakking en testen is een segment waarin China bijna gelijkwaardig is aan de wereldmarkt en zelfs lokaal toonaangevend is. Belangrijke internationale spelers zijn onder andere Amkor in de VS, UTAC in Singapore, Nepes in Korea en Unisem in Maleisië. In China is JCET de koploper, die door interne inspanningen en strategische overnames is uitgegroeid tot 's werelds grootste speler. Tongfu Microelectronics en Huatian Technology leveren ook een belangrijke bijdrage.

SLKOR IGBT enkelvoudig apparaat

De verkoopkanalen omvatten grote distributeurs, snelgroeiende e-commerceplatforms en spottraders die talloze ondernemers in Zhongguancun (Beijing) en Huaqiangbei (Shenzhen) ondersteunen. Amerikaanse marktleiders zoals Arrow en Avnet, en het Taiwanese WPG domineren wereldwijd. Digi-Key is marktleider in e-commerce met een omzet van 3.25 miljard dollar, gevolgd door Mouser en Future Electronics. Binnenlandse concurrenten, zoals China Electronics Port en Huaqiang Group, rapporteren een jaarlijkse omzet van meer dan 10 miljard yuan, terwijl Taikoyuan blijft groeien. Hoewel ze mogelijk niet over de kerntechnologische controle beschikken, geven hun sterke klantennetwerken hen aanzienlijke invloed. Lokale e-commerceplatforms zoals LCSC, Yunhan en Liexin, beheerd door bekende collega's, ontwikkelen zich snel, vergelijkbaar met Digi-Key. Kinghelm GPS/Beidou-antennes (www.kinghelm.net) en SLKOR MOSFETs (www.slkoric.comOok de handelaren van Huaqiangbei hebben van deze netwerken geprofiteerd. Zij bedienen niet alleen het mkb, maar fungeren ook als magazijnen en distributiecentra, waardoor het ecosysteem van elektronische componenten floreert. Persoonlijk vind ik het geweldig om kennis en verhalen over IC's te delen met deze ondernemers – nuttig, leuk en nooit saai (blijf op de hoogte voor het volgende hoofdstuk).