세계 적 인 기업 들 이 제3 세대 반도체 의 패권 을 다 툰 다!
3 세대 반도 체 는 현재 하 이 테 크 분야 에서 가장 핫 한 화제 로 모두 가 빠 른 속도 로 동맹 을 맺 고 있 으 며 이 기회 에 수프 한 잔 을 나 누 려 고 한다.
지난 30 년 간 축적 전기, 연합 전기 가 제조 에 능 한 논리 IC 는 대체적으로 실리콘 을 재료 로 했다.실리콘 은 기본적으로 상당히 전 능 한 재료 이다.양 서 림 공업 연구원 산업 과학기술 국제 전략 발전 소 연구 총 감 관찰.
그러나 실리콘 에 도 약점 이 있다. 문 에 비유 하면 실리콘 으로 만 든 반도체 가 나무 로 만 든 나무 문 처럼 살짝 당기 면 열 린 다 (절연 에서 전기 전도 로).
01.
시장 이 막 시작 되 었 는데, 누가 다음 의 승리자 가 될 수 있 습 니까?
2 세대 또는 3 세대 화합물 인 반도체 로 철문 이나 금고 의 문 처럼 엄 청 난 힘 이 필요 하 다. 큰 전압 을 가해 야 반도체 재료 가 문 을 열 고 전 자 를 통과 시 킬 수 있다.따라서 고 전압, 고주파 신 호 를 처리 하거나 신호 전환 속도 에서 3 세대 반도체 가 모두 전통 적 인 실리콘 보다 우수 하 다.
현재 시중 에 떠 도 는 제2 세대 반도체 란 갈륨 비소, 인듐 이라는 반도체 재 료 를 가리 키 며 1980 년대 에 발 전 된 기술 이다.'트 렌 드 포 스 컴 퍼 니' 는 현재 3 세대 반도체 로 질화 갈륨 (GaN) 과 탄화규소 (SiC) 라 는 두 가지 재 료 를 말한다. '2000 년 이후 에 야 시장 에 투입 되 는 신기 술' 이 라 고 한다.
3 세대 반도체 시장 은 아직 걸음 마 단계 에 있다. 2 더하기 3 세대 반도체 가 전 세계 반도체 시장 에서 차지 하 는 비율 은 1 할 도 안 되 고 3 세대 반도체 만 보면 1 / 100 정도 밖 에 안 된다."라 고 왕 존 민 이 말 했다.반면 공정 산부인과 국제 통계 에 따 르 면 화합물 파워 반도체 (즉 2, 3 세대 반도체) 는 지난해 시장 규 모 는 약 298 억 달러 였 으 나 2025 년 에는 361.7 억 달러, 2030 년 에는 430 억 달러 를 넘 어 성장 잠재력 이 크다.
특히, 세 번 째 유형의 반도체 가 만 들 기 쉽 지 않다. 커 뮤 니 케 이 션 칩 을 예 로 들 면 서로 다른 통신 수요 에 따라 서로 다른 재 료 를 선택해 야 한다. 원자 등급 의 기준 에서 정확하게 배열 해 야 한다. 난이도 가 너 에 게 여러 가지 모양 의 돌 을 주 고 단단 한 탑 을 쌓 으 면 누가 이 재 료 를 사용 하여 더욱 절전 되 고 성능 이 좋 은 전정 체 를 생산 할 수 있 는 지, 바로 이 시장의 승리자 이다.
현재 3 세대 반도체 에는 3 개의 주요 응용 시장 이 있다.1 번, 질화 갈륨 재 료 를 5G, 고주파 통신 을 만 드 는 데 사용 하 는 재료 (RF GaN 이 라 고 약칭) 입 니 다.지난 20 년 동안 많은 사람들 이 성숙 한 실리콘 프로 세 스 를 이용 하여 5G 고주파 통신 에 사용 할 수 있 는 제로 구성 요 소 를 만 들 려 고 했 는데 가장 유명한 것 은 2013 년 에 출시 된 RF 360 계획 이다.당시 시장 에 서 는 퀄 컴 이라는 신기 술 이 나 왔 을 때 통신 용 화합물 반도체 제조 업 체 의 '데 드 타임' 을 생산 하 는 등 안정 적 인 주가 가 큰 타격 을 입 었 다 고 우려 했다.
02.
3 개 주요 시장 은 만 들 기 어 려 울 수록 총이익 이 높다
결국 퀄 컴 에서 생산 된 실리콘 칩 은 뜨 거 워 휴대 전화 에 전혀 사용 할 수 없 었 고, 이후 퀄 컴 마저 뒤 돌아 보 며 안정 모 에 게 주문 을 내 렸 다.업계 에 서 는 통신 이 갈수 록 고주파 로 발전 하고 앞으로 고주파 통신 칩 은 모두 화합물 반도체 의 세상 이 될 것 이 라 고 보고 있다. 왕 존 민 은 이 분야 도 화합물 반도체 제조 모 금 리 가 가장 높 은 부분 으로 안정 과 홍 첩 과 같은 총 이익 이 3 ~ 4 할 에 달 할 것 이 라 고 관측 했다.
두 번 째 시장 은 질화 갈륨 을 이용 해 전원 변환기 (Power GaN 이 라 고 칭 함) 를 만들어 현재 가장 핫 한 분야 다.과거 생산 관련 제품 중 가장 어 려 웠 던 부분 은 실리콘 카바이드 기 판 을 따 내 는 것 이 었 다. 인터뷰 에서 양 명 교통 대학 국제 반도체 산업 대학 원장 장 익 은 실리콘 기 판 을 꺼 내 우리 에 게 보 여 주 었 다. 이 6 인치 너비 의 동 그 란 조각 은 8 만 위안 에 달 하 는 금액 을 불 렀 다.
하지만 최근 몇 년 간 시장 에 질화 갈륨 을 실리콘 기 판 에 쌓 아 올 리 는 기술 (GaN on Si) 이 등장 했다.이 기술 은 화합물 반도체 의 원 가 를 대폭 낮 추고 수백 볼트 의 전압 전환 을 생산 처리 하 는 데 사용 하면 작 고 전기 도 절약 할 수 있다.현재 시장 에서 볼 수 있 듯 이 도시락 크기 의 노트북 변압기 는 과자 크기, OPPO, 레 노 버 등 회사 만 있 을 수 있 고 이런 기술 을 고급 휴대 전화 와 노트북 에 적극적으로 건설 해 야 한다.
야 촌 증권 은 1 일 'A GaN Changer' 라 는 산업 보고 서 를 발표 하고 향후 2 ~ 3 년, 3 세대 반도체 가 실리콘 으로 제 작 된 IGBT 전원 관리 칩 을 대체 할 것 이 라 고 밝 혔 다.야 촌 증권 보고 서 는 2023 년 에 이 시장 생산액 이 해마다 6 할 이상 의 속도 로 성장 할 것 이 라 고 예측 했다.장 익 도 3 세대 반도체 에너지 의 전환 효율 이 95% 이상 에 달 할 수 있 고 일단 대폭 채용 되면 '대만 은 다음 원자력 발전소 의 전 기 를 절약 할 수 있다' 고 주장 했다.
세계 적 인 기업 들 이 제3 세대 반도체 의 패권 을 다 툰 다!
03.
소비 전원 판 도 를 재 구축 하 는 것 은 해마다 성장 하면 서 6 할 을 본다.
세 번 째 시장 은 탄화규소 전력 공급 칩 (SiC) 이다.실리콘 카바이드 소재 의 특이 한 점 은 1000 볼트 이상 의 고 전압 으로 전환 하려 면 실리콘 카바이드 만 이 이런 요 구 를 할 수 있다 는 점 이다. 고속 철 에 쓰 려 면 풍력 을 전환 시 켜 발전 시 키 거나 대형 전기 선, 전동 차 를 추진 하려 면 실리콘 을 사용 하 는 것 이 효율 적 이라는 얘 기다.
과거 에는 실리콘 으로 만 든 IGBT 전원 변환 칩 을 사 용 했 으 나 테슬라 Model 3 는 처음으로 의 법 반도체 로 만 든 탄화규소 부품 을 사용 하여 전기 차 에 너 지 를 전환 시 켰 다.영 비 링 이 제공 한 데이터 에 따 르 면, 같은 전동 차 는 실리콘 칩 으로 교체 한 후, 항속 력 이 4% 증가 할 수 있 으 며, 전기 차 의 1 분 전원 이 매우 비 싸 기 때문에 각 공장 은 실리콘 카바이드 기술 을 적극적으로 배치한다.영 비 링 은 2025 년 까지 탄화규소 칩 이 자동차 전자 출력 부품 의 2 할 을 차지 할 것 으로 예상 했다.
2018 년 에 일본 롬 반도체 가 2024 년 까지 탄화규소 생산 능력 을 16 배로 늘 리 겠 다 고 발표 했다.프랑스 르 노 자동차 도 이탈리아 반도체 와 동맹 을 맺 고 필요 한 탄화규소 칩 을 이탈리아 법 반도체 에 독점 공급 하 겠 다 고 밝 혔 다.2019 년 에 독일 포 스 그룹 은 미국 Cree 와 합작 하여 Cree 가 단독으로 포 스 와 합작 하여 실리콘 카바이드 기술 을 발전 시 켰 고 같은 해 에 Cree 도 10 억 달러 를 투자 하여 대형 실리콘 공장 을 건설 하 겠 다 고 발표 했다.모두 가 이미 보 았 듯 이 과거 자동차 가 기름 을 절약 할 지 여 부 는 엔진 에 의 해 결정 되 었 고, 미래 전기 차 가 어떻게 전 기 를 절약 할 지 는 3 세대 반도체 기술 에 의 해 결정 된다.
대만 축적 전 기 는 이 분야 에서 이미 발전 한 지 몇 년 이 되 었 고 자신 이 돈 을 쓰 며 가장 기초 적 으로 서로 다른 재 료 를 쌓 은 레이 징 기술 로 연 구 를 시작 했다.외부 관찰 에 따 르 면, 대 적 전 기 는 여전히 실리콘 기 판 의 화합물 반도체 를 위주 로 하 는데, 이러한 기술 은 통신 에 유한 하지만 전기 차 등 응용 에 있어 서 상당히 경 쟁 력 이 있다.축적 연도 보고서 에 따 르 면, 대 적 전 기 는 실리콘 기 판 질화 갈륨 에 있어 2020 년 에 150 볼트 와 650 볼트 두 가지 플랫폼 을 개 발 했 습 니 다.이 로 인해 전기 차 3 세대 반도체 의 성장 트 렌 드 에 오 를 것 이다.이 법 반도체 가 지난해 2 월 타이 적 전 협력 을 선언 했 고 타이 적 전 은 이미 이 법 으로 차 용 화합물 인 반도체 실리콘 칩 을 생산 했다.
04.
미래 기술 의 발전 은 전기 차 의 절전 능력 과 관련된다.
실제로 소비 성 전자 용 전원 전환 칩 에서 외국 자본 은 축적 전 기 를 2014 년 부터 아일랜드 의 IC 디자인 회사 인 Navitas 가 대리 생산 했다 고 지적 했다.2021 년 에 네 이 비 타 스 는 1300 만 개의 제3 세대 반도체 변압기 가 팔 렸 다 고 발표 했다. 현재 매달 100 만 개의 출하 량 이 100 만 개 에 달 했 고 양 률 은 100% 에 가깝다.네 이 비 타 스 는 이 분야 에서 5 할 의 시장 점유 율 을 차지 하고 있 으 며, 이미 3 세대 반도체 에 몰래 의존 해 돈 을 벌 고 있 음 을 증명 하고 있다.
이 화합물 반도 체 는 현재 주로 6 인치 의 설비 에서 생산 되 고 있 으 나, 축적 전력 기술 은 현재 8 인치 의 설 비 를 바 꾸 어 생산 할 수 있어 효율 이 더욱 높다.이 기술 의 발전 이 성숙 해진 후에 대만 축적 전기 가 기 존 에 있 던 8 촌 공장 은 감가상각 이 이미 완 성 됐 기 때문에 화합물 반도체 의 새로운 응용 으로 바 꾸 면 이윤 은 더욱 높 아 질 것 이다.
세계 선진 은 대량의 8 인치 설 비 를 가지 기 때문에 대만 과 같은 전략 을 취해 실리콘 기반 의 질화 갈륨 칩 제조 기술 을 발전 시 켜 부가 가 치 를 높 인 다.세계 선진 회장 방 략 인터뷰 에 따 르 면 완전한 질화 갈륨 가공 기술 을 적극적으로 구축 하고 있다. 앞 뒤 단계 의 제작 과정 이 모두 자체 적 으로 완성 되 는 것 을 제외 하고 자체 의 수정 화 기술 도 구축 할 것 이 라 고 밝 혔 다.
미 중 정 은 제3 세대 반도체 에 적 극 투자 하 는 또 다른 세력 이다. 지난해 말 홍 첩 과 최대 주주 가 되 어 통신 용 화합물 반도체 제조 에 들 어 가 는 것 을 제외 하고, 본지 와 의 인터뷰 에 따 르 면 미 중 결정 산하 글로벌 크리스털 3 세대 반도체 기 판 기술 도 점차 형 성 됐 지만, 양 률 과 원가 문 제 를 극복 해 야 한 다 는 것 을 알 게 되 었 다.
이와 함께 미 중 정 은 자원 을 몰래 통합 하고 있 으 며, 또 다른 배 치 는 자동차 용 3 세대 반도체 시장 에 진입 하고 있다.노 명 광 중미 정 이사 의 장남 노 건 지 는 현재 무 규 이사 다.무 규 연간 보고서 에 따 르 면 무 규 는 질화 갈륨 의 빠 른 충전 기술 을 적 극 발전 시 키 고 있다.노 명 광 은 현재 대동 회장 을 역임 하고 있 으 며 대동 에 도 국산 전기 버스 전력 시스템 을 자체 제작 하 는 기술 이 있다. 본지 인터뷰 에서 노 명 광 은 붕 정 회장 이다. 노 명 광 은 현재 6 인치 실리콘 웨이퍼 가격 은 20 달러, 6 인치 실리콘 은 1500 달러, 실리콘 카바이드 비용 은 750 달러 까지 내 려 갈 수 있 고 자동차 용 실리콘 MOSFET 는 보급 할 기회 가 있 을 것 이 라 고 전망 했다.5 년 이상 걸 려 요.
장 익 의 관찰 에 따 르 면 현재 중국 대만 은 3 세대 반도체 분야 에서 '제조 강, 양 끝 약' 으로 대체 제작 을 하 는 회사 가 많 지만 3 세대 반도체 IC 디자인 을 할 능력 이 있 는 회 사 는 많 지 않다.고주파 회로 설 계 는 수학, 물리, 전자파 이론 적 기반 을 필요 로 하고 전력 IC 설 계 는 기계 전기 (기계, 전자, 전기) 의 통합 배경 을 필요 로 하 며 디자인 인재 가 매우 적다.또한 중국 대만 도 기 판 제조 기술 을 돌파 해 야 한다. 예 를 들 어 통신 IC 는 실리콘 기 판 을 절연 해 야 한다. 만약 에 중국 대만 이 기 판 을 직접 제작 할 능력 이 있 으 면 안정 무 와 홍 첩 과 의 발전 이 더욱 빠 를 것 이다.
3 세대 반도체 발전 에 있어 서 대만 이 든 중국 이 든 유럽 과 미국 이 든 큰 차이 가 있다.전 세계 10 대 반도체 공장 인 잉 페 이 링 에 이름 을 올 렸 다. 고 진 핑 고급 매니저 는 본지 와 의 인터뷰 에서 현재 전 세계 주류 자동차 공장 의 전동 차 규격 이 800 볼트 고압 플랫폼 으로 발전 했다 고 밝 혔 다. 즉, 대만 공장 에 비교적 어 려 운 탄화규소 가 주류 가 될 것 이라는 뜻 이다.영 비 링 이 탄화규소 기술 을 발전 시 킨 지 25 년 이 넘 었 고 20 개 자동차 공장 이 영 비 링 의 탄화규소 제품 을 사용 하고 평가 하고 있다.
고 금 평 은 앞으로 전기 차 뿐만 아니 라 3 세대 반도체 가 필요 하 다 고 지적 했다. 태양 광 발전 효율 을 높이 고 전기 차 충전 시간 을 단축 시 키 는 것 부터 자료 센터 의 전기 사용 효율 을 높이 는 것, 행동 장치 전원 의 부 피 를 축소 하 는 것 까지 모두 이 기술 을 사용 할 수 있다.
현재 중국 대륙 에서 도 3 세대 반도체 에 목숨 을 걸 고 투자 하고 있다.그러나 업계 에 따 르 면 삼 안 광 전 을 예 로 들 면 화합물 반도체 생산 능력 은 약 1500 편 으로 대만 의 안정 모, 홍 첩 과 수만 편의 생산 능력 에 비해 큰 차이 가 있다.
제3 세대 반도 체 는 앞으로 각 지역 에서 전기 차, 신 에너지, 심지어 국방, 우주 우 위 를 선점 하고 무시 할 수 없 는 관건 적 인 기술 이다. 누가 이 분야 에서 이기 면 이 분야 에서 이기 고 다음 단계 의 전기 가 될 수 있다.
원고 출처: 재무 정보 망