MP1470 是一款內(nèi)置功率 MOSFET 的高頻同步整流降壓開關(guān)變換器。它提供了非常緊湊的解決方案,在寬輸入范圍內(nèi)可實現(xiàn) 2A 的連續(xù)輸出電流,具有極好的負(fù)載和線性調(diào)整率。MP1470 在輸出電流負(fù)載范圍內(nèi)采用同步工作模式以達(dá)到高效率。其電流控制模式提供了快速瞬態(tài)響應(yīng),并使環(huán)路更易穩(wěn)定。全方位的保護(hù)功能包括過流保護(hù)和過溫關(guān)斷保護(hù)。MP1470 最大限度地減少了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)外部元器件的使用,采用節(jié)省空間的 6引腳 TSOT23 封裝。
特性
• 內(nèi)置163mΩ/86mΩ 低導(dǎo)通電阻 Rds(on) 功率 MOSFET
• 專用開關(guān)損耗降低技術(shù)
• 高效同步工作模式
• 500kHz 固定開關(guān)頻率
• 內(nèi)部AAM引腳設(shè)置節(jié)電模式可實現(xiàn)輕載條件下的高效
• 內(nèi)部軟啟動
• 打嗝模式過流保護(hù)(OCP)
• 過溫關(guān)斷保護(hù)
• 最低0.8V的可調(diào)輸出電壓
• 采用 6 引腳 TSOT-23 封裝
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分布情況
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大致可以分為設(shè)備、設(shè)計、原材料、制造、封裝測試五個部分。
就半導(dǎo)體設(shè)備而言,美國、荷蘭、日本牢牢占據(jù)統(tǒng)治地位,美國應(yīng)用材料、荷蘭艾斯摩爾、日本應(yīng)用材料、美國泛林、美國科壘依次名列全球半導(dǎo)體設(shè)備商前五強(qiáng),市場份額合計超過70%。半導(dǎo)體設(shè)備市場份額前10的廠商均為美國、歐洲、日本企業(yè),市場份額合計達(dá)90%。就是設(shè)備市場而言,全球市場份額約為600億美元左右,其中,最關(guān)鍵的是光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備和薄膜沉積設(shè)備,資金占比大約為30%、25%和25%。荷蘭艾斯摩爾基本壟斷了高端光刻機(jī),刻蝕設(shè)備由美國應(yīng)用材料、美國泛林半導(dǎo)體、日本東京電子瓜分,薄膜沉積設(shè)備則是應(yīng)用材料的強(qiáng)勢領(lǐng)域,物理氣相沉積設(shè)備占據(jù)全球市場份額30%以上,化學(xué)氣相沉積設(shè)備占據(jù)全球市場份額的50%以上。
就半導(dǎo)體原材料而言,日本、美國企業(yè)在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)上占主導(dǎo)地位,市場份額估算為500至600億美元。半導(dǎo)體原材料主要分為晶圓制造材料和封裝材料兩大塊。晶圓制造材料中,按照市場份額依次為硅片及硅基材料(占比31%),光掩模版(占比14%)、光刻膠配套試劑(占比7%)、光刻膠(占比5%)。封裝材料中,按照市場份額依次為封裝基板(占比40%)、引線框架(占比16%)、陶瓷基板(占比11%),鍵合線(占比15%)。就占比最高的硅片和封裝基板而言,日本信越、勝高占據(jù)硅片市場半壁江山,松下電工則是封裝基板行業(yè)的領(lǐng)頭羊。就其他細(xì)分市場來說,日本住友金屬、田中貴金屬、東京應(yīng)化,美國陶氏化學(xué)、3M等公司占據(jù)市場優(yōu)勢地位。
就半導(dǎo)體設(shè)計而言,美國公司占據(jù)了絕對優(yōu)勢地位,美國半導(dǎo)體設(shè)計公司市場份額總量占比超過50%。就細(xì)分市場而言,英特爾和AMD壟斷了桌面和服務(wù)器CPU市場;德州儀器、ADI、Skyworks、博通等公司是模擬芯片行業(yè)領(lǐng)頭羊;賽靈思、阿爾特拉、萊迪思、Microsemi基本壟斷了全球FPGA市場;AMD和英偉達(dá)壟斷了全球高性能GPU市場;三星、SK海力士、鎂光、西部數(shù)據(jù)、鎧俠等公司壟斷了全球存儲芯片市場;高通是手機(jī)芯片市場的領(lǐng)頭羊,其在高端手機(jī)芯片市場的地位無可撼動,蘋果的CPU被廣泛應(yīng)用于蘋果的手機(jī)、平板、筆記本電腦等產(chǎn)品...... 美國英特爾、英偉達(dá)、蘋果、AMD、高通、博通、賽靈思、德州儀器、ADI、Skywoks、Qorvo、鎂光、西部數(shù)據(jù)等公司在CPU、GPU、DSP、FPGA、NAND、射頻,以及各類模擬芯片領(lǐng)域均占據(jù)統(tǒng)治性市場地位或優(yōu)勢地位。
就半導(dǎo)體制造而言,全球前五的芯片制造商分別為臺積電、三星、格羅方德、聯(lián)電、中芯國際。根據(jù)2021年的數(shù)據(jù),臺積電以59.5%的市場份額遙遙領(lǐng)先于三星(8.7%)、聯(lián)電(7.9%)、格芯(6.9%),市場份額是中芯國際的10倍有余,中芯國際和華虹集團(tuán)的市場份額分別為5.7%和3.1%。就技術(shù)水平來說,臺積電的制造工藝已經(jīng)超越了美國老牌公司英特爾,在制造工藝方面處于全球領(lǐng)先水平,大陸企業(yè)與臺積電在制造工藝技術(shù)上至少差2代,臺積電是名副其實的行業(yè)霸主。
就封裝測試而言,呈現(xiàn)出臺灣地區(qū)、美國、大陸地區(qū)三足鼎立之態(tài),臺灣地區(qū)日月光、美國安靠、大陸長電科技、臺灣地區(qū)力成科技和矽品位列營收前五位,營收前十的企業(yè)中有5家臺灣地區(qū)企業(yè),3家大陸企業(yè),1家美國企業(yè),1家新加坡企業(yè)。
目前,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工呈現(xiàn)“雁行”狀態(tài),美國及其歐洲盟友占據(jù)技術(shù)門檻和利潤最高的半導(dǎo)體設(shè)備和設(shè)計環(huán)節(jié),日本、美國、歐洲、韓國公司占據(jù)了原材料環(huán)節(jié),臺灣地區(qū)和韓國占據(jù)了制造環(huán)節(jié),臺灣地區(qū)和中國大陸占據(jù)了封裝測試環(huán)節(jié)。雖然臺灣地區(qū)誕生了臺積電這樣的明星企業(yè),但探究其本質(zhì),是美國進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移的結(jié)果。從股權(quán)上看,臺積電第一大股東是美國花旗銀行,持股比例為20.5%,外國人、外國機(jī)構(gòu)總持股比例高達(dá)78%,“臺灣行政院”持股僅6.4%。從技術(shù)上看,臺積電必須遵從于美國所主導(dǎo)的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工,在關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備、原材料方面高度依賴美國、歐洲和日本,這也是在此前的中美貿(mào)易摩擦中,臺積電惟美國馬首是瞻制裁華為的原因所在。
美國和歐洲出臺法案加劇全球半導(dǎo)體企業(yè)競爭
在過去幾十年,西方國家高舉全球化大旗,大量制造業(yè)向亞洲國家轉(zhuǎn)移,與此同時,歐美逐步去工業(yè)化。即便是具有高附加值的半導(dǎo)體行業(yè),美國僅在設(shè)備、設(shè)計上掌握明顯優(yōu)勢,在原材料、制造、封裝測試等方面均被超越。就數(shù)據(jù)來看,美國在全球半導(dǎo)體制造業(yè)中的份額從1990年的37%穩(wěn)步下降到現(xiàn)在的12%左右。
這種行業(yè)分工局面使美國對全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的掌控能力降低,特別是美國AMD、英偉達(dá)、高通、蘋果等大公司在制造上高度依賴臺積電成為美國半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的巨大隱患,因為一旦爆發(fā)統(tǒng)一戰(zhàn)爭,臺積電很可能會受到波及,這會使美國IC設(shè)計公司的渠道變得非常脆弱。
正是因此,美國政府在最近幾年一直致力于加強(qiáng)本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),特別是有著較高對外依存度的半導(dǎo)體制造。在特朗普政府時期,美國就竭力“勸說”臺積電在美國投資建廠,經(jīng)過一番討價還價,臺積電決定投資120億美元在亞利桑那州建設(shè)5納米先進(jìn)工藝晶圓廠,新工廠計劃于2024年前后投產(chǎn)。無獨有偶,三星也在美國政府的“勸說”下,決定在美國得克薩斯州的泰勒市投資170億美元,用來建設(shè)能生產(chǎn)5納米先進(jìn)制程芯片的工廠。新工廠將會在2022年上半年開始動工,在2024年下半年啟動生產(chǎn)。不久前,英特爾宣布將投資200億美元在俄亥俄州建設(shè)2家芯片制造工廠。未來,投資可能還會增至1000億美元,累計建設(shè)8家芯片制造工廠。從上述例子可以看出,美國政府采用招商引資+本土企業(yè)投資的模式補全自身產(chǎn)業(yè)鏈的短板,力圖在2025年左右將半導(dǎo)體制造重新發(fā)展起來,避免在半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)因國際局勢變幻而被卡脖子。與上述高額投資遙相呼應(yīng),美國眾議院通過《2022 年美國競爭法案》,將拿出520億美元將資助美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。美國眾議院議長佩洛西表示,“眾議院立法將加強(qiáng)我們在芯片方面的投資,加強(qiáng)我們的供應(yīng)鏈并改變我們的研究能力,以及許多其他關(guān)鍵條款”。這項法案立意更加深遠(yuǎn),直接采用補貼的方式扶持本土企業(yè),以增強(qiáng)其在競爭日益白熱化的半導(dǎo)體市場擊敗對手。
歐盟推出《芯片法案》的直接原因可能與當(dāng)下彌漫全球的芯片荒有關(guān),但究其根本原因,還是在于扶持歐洲本土半導(dǎo)體企業(yè)做大做強(qiáng)。西歐國家是先發(fā)工業(yè)國,依靠工業(yè)文明殖民全球,其技術(shù)底子還是不錯的,具有ARM、博世、英飛凌、ST、恩智浦等一批企業(yè)。不過,受美國英特爾、AMD、英偉達(dá)、賽靈思、TI等一批大廠排擠,除了ARM在嵌入式和智能手機(jī)領(lǐng)域地位穩(wěn)固,歐盟的半導(dǎo)體企業(yè)基本被美國企業(yè)壓著,只能在細(xì)分市場尋找存在感。像桌面、服務(wù)器高性能CPU、GPU這類大家耳熟能詳?shù)男酒緵]有歐洲企業(yè)什么事情,博世、英飛凌、ST、恩智浦等公司則更多在一些細(xì)分市場耕耘著自己的一畝三分地。德國的Siltronic、法國的Soitec在原材料方面具有一席之地,但相比于日本勝高、越信的市場地位依然有一定差距。荷蘭ASML雖然是全球唯一能夠制造尖端光刻機(jī)的廠商,但其最關(guān)鍵的零部件——光源依然要從美國進(jìn)口。可以說,當(dāng)下歐洲半導(dǎo)體企業(yè)的現(xiàn)狀是具有較好技術(shù)積累和基礎(chǔ),在設(shè)計、制造、設(shè)備等領(lǐng)域都有自己的建樹,但被美國、日本、韓國、中國臺灣在各自強(qiáng)勢領(lǐng)域壓制,處于比上不足比下有余的狀態(tài)。歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的潛力的巨大的,唯一的問題就在于歐盟不是但單一制國家,各個成員國之間貌合神離,各懷鬼胎。如果歐盟《芯片法案》被各成員國不折不扣的貫徹落實,歐洲的半導(dǎo)體企業(yè)就可以獲得更好的發(fā)展環(huán)節(jié),增強(qiáng)其市場競爭力。
美歐出臺法案旨在做大做強(qiáng)本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈 打擊中國只是副作用
先來看歐洲,如果歐盟是一個高度中央集權(quán)的單一制國家,那還是非常有潛力的,但問題就出在,歐盟人心不齊,一團(tuán)散沙。英國一貫就是歐洲“攪屎棍”,奉行大陸均勢政策,不希望德國或法國主導(dǎo)歐洲。本次立法允許各國政府補貼歐洲尖端芯片工廠,恰恰就是法國和德國政府推動。雖然法國和德國希望通過政府補貼發(fā)展本土的芯片產(chǎn)業(yè),以幫助企業(yè)與美國和中國競爭。但歐洲那些本國半導(dǎo)體技術(shù)落后的小國則更希望堅持自由市場,《芯片法案》通過前,荷蘭、愛爾蘭在內(nèi)的6個成員國就致函歐盟委員會,反對將政府資金用于大規(guī)模生產(chǎn)或商業(yè)活動。信函中稱,對關(guān)鍵行業(yè)的戰(zhàn)略資金“過度和非定向使用”將導(dǎo)致“歐盟內(nèi)部的補貼競爭和不公平競爭”。因為法國和德國主導(dǎo)的這項法案對這些小國而言沒有好處,“造不如買”最符合這些小國的利益。
即便是有半導(dǎo)體廠商的歐洲小國,其半導(dǎo)體廠商也對美國技術(shù)也有依賴,比如ASML,與其說是光刻機(jī)制造商,不如說是光刻機(jī)組裝商,基于商業(yè)利益,ASML不可能放著成熟的美國光源不用,反而自主研發(fā)光源,或是采購歐洲企業(yè)的不成熟技術(shù)。荷蘭為了本國企業(yè)能夠從美國獲取先進(jìn)技術(shù),必然反對法德主導(dǎo)的補貼政策法案。愛爾蘭的情況也是類似,愛爾蘭之所以反對法案,主要是因為其半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要依賴外資,其中,最關(guān)鍵的當(dāng)屬英特爾在愛爾蘭的工廠——愛爾蘭已經(jīng)成為英特爾在美國之外最大的生產(chǎn)基地,英特爾公司正在加大對愛爾蘭的投資,對工廠進(jìn)行了大規(guī)模的擴(kuò)建。由于歐洲國家內(nèi)部勾心斗角,法國和德國主導(dǎo)的這項法案在落地過程中沒準(zhǔn)會出現(xiàn)各種幺蛾子。誠然,法國和德國對于發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)雄心勃勃,但受制于國力和所處大環(huán)境,頗有“心比天高,命比紙薄”之感。《芯片法案》可以改善歐洲半導(dǎo)體企業(yè)的財務(wù)狀況,但無法在歐洲建成獨立于美國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。
相比之下,美國的《2022年美國競爭法案》影響會更大一些。美國是一個聯(lián)邦制國家,雖然美國政府和洲政府會有各種扯皮,但在政策落實和執(zhí)行上比歐洲國家強(qiáng)。美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實力雄厚,只要美國政府創(chuàng)造一個良好環(huán)境,美國半導(dǎo)體企業(yè)就能百尺竿頭更進(jìn)一步。作為全球霸主,美國可以通過政治、外交等方式吸納他國半導(dǎo)體企業(yè),比如通過“勸說”的方式讓臺積電、三星到美國投資建設(shè)尖端工藝的芯片工廠,以此補全自身產(chǎn)業(yè)鏈在制造環(huán)節(jié)的短板,這使得美國可以在本土打造一個完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,美國半導(dǎo)體企業(yè)可以采用“內(nèi)外雙循環(huán)”的方式參與國際競爭,大大提升其抵御市場風(fēng)險的能力。
當(dāng)下,中國大陸半導(dǎo)體企業(yè)實力普遍偏弱,和美國在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上合作大于競爭,彼此之間的矛盾遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到當(dāng)年美國和日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對決的水平。國內(nèi)ICT企業(yè)生怕買不到歐美芯片,國內(nèi)芯片設(shè)計公司生怕無法使用美國三大廠的EDA工具和臺積電流片渠道,國內(nèi)晶圓廠擔(dān)憂買不到歐美日半導(dǎo)體設(shè)備和原材料......由于國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)技術(shù)底子薄,普遍對歐美日技術(shù)有較高的依賴性,企業(yè)最擔(dān)憂的不是美國、歐洲刺激本土半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展的《法案》,而是擔(dān)憂美國政府立法徹底禁絕中美技術(shù)交流和貿(mào)易。
簡言之,美國《2022年美國競爭法案》并未直接打擊中國,旨在修煉內(nèi)功,彌補美國本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的短板,以及扶持美國企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,參與新興市場的競爭,在短期內(nèi)不會對中國大陸本土企業(yè)造成過多影響。但是,如果美國在本土夠了完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)實力進(jìn)一步增加,這對于5至10年后已非吳下阿蒙的中國企業(yè)而言,無疑增大了參與國際競爭的難度,一旦發(fā)生緊急情況,“內(nèi)功大成”的美國打人會“更疼”,對中國的制裁會更加嚴(yán)厲,打擊力度會比以往更強(qiáng)。
打鐵還需自身硬
早在2014年,中國成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金,其中,一期募集資金1387億元(2014-2019年),市場預(yù)計二期規(guī)模有望達(dá)到2000億元,其投資方向是既包括傳統(tǒng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),又包含智能汽車、智能電網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等,國內(nèi)一大批半導(dǎo)體設(shè)計、設(shè)備、制造、封裝測試企業(yè)都受益于大基金。必須說明的是,這僅僅是大基金的投資,并不包括地方政府投資和社會資本投資。
由于大基金采用國有資本投資撬動社會資本投資的模式,因而大基金撬動的社會資本將會是大基金募集資金的數(shù)倍。此前,美國智庫戰(zhàn)略與國際問題研究中心高級副總裁、技術(shù)政策項目主任詹姆斯·劉易斯表示,“中國對半導(dǎo)體的投資可能是美國的1000倍,這樣的實力對比無論如何都沒法贏!彼J(rèn)為,美國目前在這場科技競賽中領(lǐng)先,但中國正努力追趕,而美國最大的劣勢是“不愿花錢”。
過去幾年,中國企業(yè)乘著政策的東風(fēng),在設(shè)計、設(shè)備、原材料、制造、封裝測試等領(lǐng)域都有所建樹,取得了不俗的成績,在多個細(xì)分市場逐步蠶食外商市場份額,有計劃的推進(jìn)國產(chǎn)化替代,但從總體上看,差距依然存在,而且還不小。就半導(dǎo)體設(shè)備而言,即便是中國大陸市場,自給率也僅有5%左右,美國應(yīng)用材料、泛林、科壘三家公司在全球半導(dǎo)體設(shè)備市場的份額就超過50%。就半導(dǎo)體設(shè)計而言,在商業(yè)上相對成功的企業(yè)普遍對境外技術(shù)有較高依賴,設(shè)計行業(yè)的領(lǐng)頭羊海思公司就高度依賴ARM技術(shù)授權(quán),因美國制裁的原因營業(yè)收入斷崖式下跌。幾十年磨一劍專注自主研發(fā)的芯片設(shè)計公司大多數(shù)只能在低端市場艱難求生,或者是在信創(chuàng)市場謀求一席之地茁壯成長,商業(yè)市場基本被外商壟斷。就原材料而言,雖然本土企業(yè)發(fā)展迅速,但中芯國際、華虹、長江存儲等本土晶圓廠的原材料大量依然進(jìn)口,其中12英寸晶圓嚴(yán)重依賴進(jìn)口。在制造方面,中芯國際、華虹的市場份額合計僅8.8%,不足為臺積電的五分之一。大陸唯一發(fā)展的比較好的是封裝測試,技術(shù)上基本追捧國際主流水平。
當(dāng)下,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)與美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的差距是巨大的,最缺的是發(fā)展壯大的人才、資金和時間,最需要的是修煉好內(nèi)功,補全在設(shè)計、設(shè)備、原材料、制造環(huán)節(jié)的短板。只要構(gòu)建完成“紅色產(chǎn)業(yè)鏈”,哪怕技術(shù)比美國落后2至3代,就能夠依托本土市場實現(xiàn)內(nèi)循環(huán),不懼怕美國制裁。