半导体芯片(海富通中证100)半导体芯片股票龙头股
半导体芯片(海富通中证100)半导体芯片股票龙头股
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尺寸缩小有其物理限制
不过，制程并不能无限制的缩小，当我们将晶体管缩小到 20 奈米左右时，就会遇到量子物理中的问题，让晶体管有漏电的现象，抵销缩小 L 时获得的效益。作为改善方式，就是导入 FinFET(Tri-Gate)这个概念，如右上图。在 Intel 以前所做的解释中，可以知道藉由导入这个技术，能减少因物理现象所导致的漏电现象。
更重要的是，藉由这个方法可以增加 Gate 端和下层的接触面积。在传统的做法中(左上图)，接触面只有一个平面，但是采用 FinFET(Tri-Gate)这个技术后，接触面将变成立体，可以轻易的增加接触面积，这样就可以在保持一样的接触面积下让 Source-Drain 端变得更小，对缩小尺寸有相当大的帮助。
最后，则是为什么会有人说各大厂进入 10 奈米制程将面临相当严峻的挑战，主因是 1 颗原子的大小大约为 0.1 奈米，在 10 奈米的情况下，一条线只有不到 100 颗原子，在制作上相当困难，而且只要有一个原子的缺陷，像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质，就会产生不知名的现象，影响产品的良率。
如果无法想象这个难度，可以做个小实验。在桌上用 100 个小珠子排成一个 10×10 的正方形，并且剪裁一张纸盖在珠子上，接着用小刷子把旁边的的珠子刷掉，最后使他形成一个 10×5 的长方形。这样就可以知道各大厂所面临到的困境，以及达成这个目标究竟是多么艰巨。
随着三星以及台积电在近期将完成 14 奈米、16 奈米 FinFET 的量产，两者都想争夺 Apple 下一代的 iPhone 芯片代工，我们将看到相当精彩的商业竞争，同时也将获得更加省电、轻薄的手机，要感谢摩尔定律所带来的好处呢。
在前面已经介绍过芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上迭的芯片制造流程后，就可产出必要的 IC 芯片。然而，没有设计图，拥有再强制造能力都没有用，因此，建筑师的角色相当重要。但是 IC 设计中的建筑师究竟是谁呢?接下来要针对 IC 设计做介绍。
在 IC 生产流程中，IC 多由专业 IC 设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel 等知名大厂，都自行设计各自的 IC 芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为 IC 是由各厂自行设计，所以 IC 设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一间企业的价值。然而，工程师们在设计一颗 IC 芯片时，究竟有那些步骤?设计流程可以简单分成如下。
设计第一步，订定目标
在 IC 设计中，最重要的步骤就是规格制定。这个步骤就像是在设计建筑前，先决定要几间房间、浴室，有什么建筑法规需要遵守，在确定好所有的功能之后在进行设计，这样才不用再花额外的时间进行后续修改。IC 设计也需要经过类似的步骤，才能确保设计出来的芯片不会有任何差错。
规格制定的第一步便是确定 IC 的目的、效能为何，对大方向做设定。接着是察看有哪些协议要符合，像无线网卡的芯片就需要符合 IEEE 802.11 等规范，不然，这芯片将无法和市面上的产品兼容，使它无法和其他设备联机。最后则是确立这颗 IC 的实作方法，将不同功能分配成不同的单元，并确立不同单元间链接的方法，如此便完成规格的制定。
设计完规格后，接着就是设计芯片的细节了。这个步骤就像初步记下建筑的规画，将整体轮廓描绘出来，方便后续制图。在 IC 芯片中，便是使用硬件描述语言(HDL)将电路描写出来。常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等，藉由程序代码便可轻易地将一颗 IC 地菜单达出来。接着就是检查程序功能的正确性并持续修改，直到它满足期望的功能为止。
▲ 32 bits 加法器的 Verilog 范例
有了计算机，事情都变得容易
有了完整规画后，接下来便是画出平面的设计蓝图。在 IC 设计中，逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code，放入电子设计自动化工具(EDA tool)，让计算机将 HDL code 转换成逻辑电路，产生如下的电路图。之后，反复的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改，直到功能正确为止。
▲ 控制单元合成后的结果
最后，将合成完的程序代码再放入另一套 EDA tool，进行电路布局与绕线(Place And Route)。在经过不断的检测后，便会形成如下的电路图。图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜色，每种不同的颜色就代表着一张光罩。至于光罩究竟要如何运用呢?
▲ 常用的演算芯片- FFT 芯片，完成电路布局与绕线的结果
层层光罩，迭起一颗芯片
首先，目前已经知道一颗 IC 会产生多张的光罩，这些光罩有上下层的分别，每层有各自的任务。下图为简单的光罩例子，以集成电路中最基本的组件 CMOS 为范例，CMOS 全名为互补式金属氧化物半导体(Complementary metal–oxide–semiconductor)，也就是将 NMOS 和 PMOS 两者做结合，形成 CMOS。至于什么是金属氧化物半导体(MOS)?这种在芯片中广泛使用的组件比较难说明，一般读者也较难弄清，在这里就不多加细究。
下图中，左边就是经过电路布局与绕线后形成的电路图，在前面已经知道每种颜色便代表一张光罩。右边则是将每张光罩摊开的样子。制作是，便由底层开始，依循上一篇 IC 芯片的制造中所提的方法，逐层制作，最后便会产生期望的芯片了。
至此，对于 IC 设计应该有初步的了解，整体看来就很清楚 IC 设计是一门非常复杂的专业，也多亏了计算机辅助软件的成熟，让 IC 设计得以加速。IC 设计厂十分依赖工程师的智能，这里所述的每个步骤都有其专门的知识，皆可独立成多门专业的课程，像是撰写硬件描述语言就不单纯的只需要熟悉程序语言，还需要了解逻辑电路是如何运作、如何将所需的算法转换成程序、合成软件是如何将程序转换成逻辑闸等问题。
然而，使用以上这些封装法，会耗费掉相当大的体积。像现在的行动装置、穿戴装置等，需要相当多种组件，如果各个组件都独立封装，组合起来将耗费非常大的空间，因此目前有两种方法，可满足缩小体积的要求，分别为 SoC(System On Chip)以及 SiP(System In Packet)。
在智能型手机刚兴起时，在各大财经杂志上皆可发现 SoC 这个名词，然而 SoC 究竟是什么东西?简单来说，就是将原本不同功能的 IC，整合在一颗芯片中。藉由这个方法，不单可以缩小体积，还可以缩小不同 IC 间的距离，提升芯片的计算速度。至于制作方法，便是在 IC 设计时间时，将各个不同的 IC 放在一起，再透过先前介绍的设计流程，制作成一张光罩。
然而，SoC 并非只有优点，要设计一颗 SoC 需要相当多的技术配合。IC 芯片各自封装时，各有封装外部保护，且 IC 与 IC 间的距离较远，比较不会发生交互干扰的情形。但是，当将所有 IC 都包装在一起时，就是噩梦的开始。IC 设计厂要从原先的单纯设计 IC，变成了解并整合各个功能的 IC，增加工程师的工作量。此外，也会遇到很多的状况，像是通讯芯片的高频讯号可能会影响其他功能的 IC 等情形。
此外，SoC 还需要获得其他厂商的 IP(intellectual property)授权，才能将别人设计好的组件放到 SoC 中。因为制作 SoC 需要获得整颗 IC 的设计细节，才能做成完整的光罩，这同时也增加了 SoC 的设计成本。或许会有人质疑何不自己设计一颗就好了呢?因为设计各种 IC 需要大量和该 IC 相关的知识，只有像 Apple 这样多金的企业，才有预算能从各知名企业挖角顶尖工程师，以设计一颗全新的 IC，透过合作授权还是比自行研发划算多了。
拆衷方案，sip现身
作为替代方案，SiP 跃上整合芯片的舞台。和 SoC 不同，它是购买各家的 IC，在最后一次封装这些 IC，如此便少了 IP 授权这一步，大幅减少设计成本。此外，因为它们是各自独立的 IC，彼此的干扰程度大幅下降。
▲ Apple Watch 采用 SiP 技术将整个计算机架构封装成一颗芯片，不单满足期望的效能还缩小体积，让手表有更多的空间放电池。
采用 SiP 技术的产品，最著名的非 Apple Watch 莫属。因为 Watch 的内部空间太小，它无法采用传统的技术，SoC 的设计成本又太高，SiP 成了首要之选。藉由 SiP 技术，不单可缩小体积，还可拉近各个 IC 间的距离，成为可行的折衷方案。下图便是 Apple Watch 芯片的结构图，可以看到相当多的 IC 包含在其中。
▲ Apple Watch 中采用 SiP 封装的 S1 芯片内部配置图
完成封装后，便要进入测试的阶段，在这个阶段便要确认封装完的 IC 是否有正常的运作，正确无误之后便可出货给组装厂，做成我们所见的电子产品。至此，半导体产业便完成了整个生产的任务。
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25只“科创宠儿”的网下申购已近尾声，机构打新战绩备受关注。更有“嗅觉灵敏”的基金投资者捷足先登，从公开资料中筛选科创板打新成果突出的基金产品，借此分享科创盛宴。
海富通中证100指数（LOF）近期就吸引了诸多关注。WIND数据显示，该基金共参与了20家科创板企业的价格申报，最终成功获配18只新股，成果颇丰。据相关公告披露，截至6月30日，该基金总规模约1.5亿元，且处于暂停大额申购和转换的状态。
值得强调的是，由于基金打新前必须要有一定的A股持仓市值，因此其收益也会受到来自A股市场的影响。事实上，在诸多规模较小、科创打新入围率较高的基金产品中，海富通中证100指数（LOF）本身的投资策略也较优。这只基金以跟踪中证100指数为投资目标，在近年A股投资偏向“核心资产”的风格下，中长期配置价值明显。业内人士认为，核心蓝筹的投资策略加上颇为靓丽的科创打新成绩，或为这只基金接下来的业绩表现奠定良好基础。
小规模指基，科创板打新入围率90％
普通投资者可以借道公募基金来参与科创板打新盛宴，但在具体的基金产品选择上，却是大有门道。
根据科创板新股发行和配售规则，新股发行价由公募基金在内的7类专业机构投资者报价确定，报价太高或者太低都不能入选；同时，为引导市场良性发展，网下机构投资者的配售比例显著提高，尤其是向公募基金、社保基金等机构倾斜（不低于网下配售的50％）。
据WIND数据，目前25家科创板公司均已公布了网下申购的获配情况。由于关联方回避、估值策略等因素，海富通中证100指数（LOF）最终参与了20家科创板企业的打新报价，并成功获得18只新股的获配资格，打新入围率达90％。
据悉，海富通中证100指数（LOF）靓丽的打新成果，也得益于海富通基金本次参与科创板打新的整体报价能力突出。据光大证券研报，在参与询价的基金产品数量超过20只的基金公司中，海富通基金科创板打新入围率排名前十。
众所周知，除了打新入围率外，基金产品本身规模也是影响打新收益的重要因素，业内普遍认为基金规模在1-3亿元是比较合适的。而公开数据显示，截至2019年6月底，海富通中证100指数（LOF）规模约1.5亿元，且处于暂停大额申购和转换的状态，这意味着该产品短期内规模不太可能暴增，从而也有利于现有持有人及中小投资者。
跟踪中证100，一网打尽A股核心蓝筹
基金产品收益如何，一方面或在短期内受益于科创板，但本质上来说，还是要看其投资策略。
而在近年A股投资偏向“核心资产”的风格下，作为一只跟踪中证100指数的被动指数基金，海富通中证100指数（LOF）本身就具有较突出的投资价值。
提到核心资产，最先想到的可能是沪深300，其反映了A股市场蓝筹股的整体表现。而中证100更像是“加强版”的蓝筹指数。它的成分股是沪深300指数中市值最大、流动性最好的前100只股票，相较于沪深300，中证100的成份股个股平均总市值更大、行业龙头更集中，可以说，中证100指数是A股“核心蓝筹”的代表。
基于其成分股的特征，中证100指数在股息率和净资产收益率指标上均优于沪深300指数。换句话说，相比于沪深300指数，中证100指数的成分股拥有更可观的分红，以及更优秀的盈利能力。
正如价值投资大师格雷厄姆所言：“市场短期是投票机，长期是称重机。” Wind数据显示，截至今年6月底，中证100指数近半年、近一年、近两年、近三年累计涨跌幅数据均优于沪深300指数，分别高出1.74％、5％、9.34％和17.49％（同期中证100指数涨跌幅分别为28.81％、13.97％、13.61％和38.89％）。因此，也有观点认为，买沪深300不如买中证100。
海富通中证100指数（LOF）采用量化投资的方式紧密跟踪中证100指数，力争年化跟踪误差小于4％。而海通证券截至今年6月底的数据显示，该基金在紧密跟踪指数的基础上，长中短期均略微跑赢了指数。截至今年6月底，该基金近半年、近一年、近两年、近三年累计涨幅分别为29.62％、17.72％、20.17％和46.34％。
未来，随着机构投资者占比的持续提升，坚持基本面为主导的价值投资逐步成为主流价值观，包括海富通中证100指数（LOF）在内的中证100指数产品的投资价值有望进一步彰显。
内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自经济学人，谢谢。
在2021年，显卡是热门产品。视频游戏爱好者和加密货币矿工连夜排队等待两家美国芯片制造商Nvidia 或AMD提供的最新高端产品。
事实上，图形处理器远非唯一炙手可热的半导体。因为芯片的严重短缺扰乱了从智能手机到汽车和导弹的所有产品的生产，正如对各种含硅设备的需求激增一样。根据研究公司IDC的数据，去年芯片行业的收入增长了四分之一，达到 5800 亿美元。芯片制造商的市值飙升。台积电，一家大型的台湾代工制造商，也一跃成为全球第十大最有价值公司。
随着需求预计将变得越来越难以满足，由来已久的半导体周期——需求和新供应之间滞后的结果，需要一两年的时间才能建立起来——这似乎已成为过去，于是便促使芯片公司像没有明天一样度过。台积电及其两个主要竞争对手美国英特尔和韩国三星在去年公投资了 920 亿美元，这相对于 2019 年增长了 73%，他们承诺在未来两年内进一步投资 2100 亿美元左右。
现在看来，芯片周期远没有被抛弃，反而可能加快了。因为从现在看来，各种芯片看起来都摇摇晃晃。
本月，三星表示，在连续三个季度创下销售记录后，公司本季度的营业利润将停滞不前。据报道，它正在考虑在 2022 年下半年降低内存芯片的价格。6 月，美国内存芯片制造商美光科技预测第三季度的销售额为 72 亿美元，比预期低五分之一。研究公司 TrendForce 预计，未来三个月内存价格将下降十分之一。据估计，随着加密领域的内爆和游戏玩家在非虚拟现实中花费更多时间，图形芯片的价格自 1 月份以来下降了一半。用美国芯片巨头英特尔的首席财务官大卫·津斯纳 (David Zinsner) 的委婉话说，今年余下的时间看起来“比一个月前还要嘈杂”（a lot noisier than it was even a month ago）。
由于涡轮增压式的繁荣有变成超级萧条的风险，全球芯片制造商的股价今年已下跌约三分之一（见图 2），跌幅仅为美国大公司标准普尔500指数的一半。除此之外，地缘政治紧张局势可能会分裂全球市场并破坏复杂的供应链。大流行期间的超级明星行业突然显得不那么出色了。
深谋远虑
从供应开始。公司增加产能的一种方法是在现有晶圆厂（众所周知的芯片工厂）中安装新设备。研究公司 Future Horizons 的马尔科姆·佩恩 (Malcolm Penn) 估计，与新冠疫情前的水平相比，2021 年下半年，全球用于将芯片蚀刻到硅片上的设备支出增长了约 75%。鉴于此类投资需要大约一年的时间才能转化为新的半导体，因此到 2022 年底可能会出现生产过剩。
另一种增加产能的方法是建造新的晶圆厂，这可能需要几年时间。根据另一个研究小组semi的说法，其中 34 座新晶圆厂将在 2020 年和2021年间在全球范围内上线。另外 58座计划在 2022 年至 2024 年之间开始生产。这将使全球产能提高约 40%。英特尔有六家工厂正在建设中，其中包括位于俄亥俄州价值 200 亿美元的领先“超级工厂”，以及位于亚利桑那州和德国马格德堡的工厂。三星的投资计划包括在德克萨斯州建造一座大型现代化工厂。台积电正在亚利桑那州建造一个类似的。其中大部分预计将在 2025 年开始生产芯片。
总是存在这样的风险，即当一些新的供应物化为现实时，需求可能已经消退。但对芯片的渴望似乎比预期的要快。最明显的迹象是个人电脑 ( pc ) 市场，占所有品种芯片总需求的 30% 左右。
根据IDC的数据，随着在家工作和上学成为常态，受到疫情的推动，今年全球pc出货量有望下降 8%. 部分原因是这些大流行性采购中的一些只是被提前推迟了。占需求量的另外 20% 的智能手机的销量预计也会下降。4 月，全球最大市场中国的智能手机出货量比去年同期下降了三分之一。
如果世界经济陷入衰退，个人电脑和手机销售的放缓将更加严重。
数据中心和汽车制造各自消耗了全球约十分之一的芯片。预计今年需求不会下降。但可以看到趋弱的迹象。中国为数据中心供电的服务器芯片订单已经下降。就许多恐慌的汽车制造商而言，他们过去一段订购了两倍或三倍的芯片，以避免去年迫使他们减产的那种短缺。代理商Bernstein 的 Stacy Rasgon 指出，在过去的几个季度中，汽车芯片的出货量比您根据出货的汽车数量和普通汽车的典型芯片数量所预期的高出约 40%。汽车行业的大量半导体库存可能意味着新订单的突然枯竭。
另一个强大的力量可能会加剧价格的下行压力。国内外的政治因素越来越多地影响半导体供需。在供应方面，去年的芯片危机吓坏了世界各国政府，并提醒西方国家 75% 的半导体是在亚洲生产的。许多人现在希望将制造，尤其是被认为具有战略重要性的尖端芯片，纳入其境内。
在美国，国会正在就《芯片法》争论不休，该法如果获得通过，将在五年内向该行业提供高达 520 亿美元的补贴和研发拨款。欧盟的版本提供超过 430 亿欧元（440 亿美元）到 2030 年。印度、日本和韩国也有类似的计划。中国于 2014 年推出半导体政策，长期以来一直为该行业提供补贴。
不确定的芯片
所有这些国家的慷慨解囊都可能导致更多的产能过剩。与此同时，更大的干预主义可能会进一步削弱前景。一方面，芯片行业在国界分散，可能会造成重复浪费，从而推高消费者的成本。咨询公司BCG和游说团体半导体行业协会的一份报告发现，在半导体生产在地区内自给自足的情况下，芯片价格将上涨 35% 至 65%。
美国政府似乎有意以另一种方式限制需求。它正在利用出口管制来阻止中国买家获得半导体和制造半导体所需的工具。这种冲动是可以理解的：中国正日益成为美国主导、以规则为基础的全球秩序的威权挑战者。对于半导体行业来说，更成问题的是，中国也是世界上最大的芯片市场。
由于美国的贸易限制，台积电和英特尔已经失去了中国客户。高通等其他公司在其年度报告中指出，中国客户正在开发自己的芯片或转向当地供应商，部分原因是地缘政治紧张。美国芯片制造商警告说，如果他们失去了中国，他们的巨额研发预算将难以维持。
政治因素也是半导体价值链中其他公司头疼的问题。7 月 5 日，彭博社报道称，荷兰垄断了 1 亿美元用于蚀刻高端芯片的光刻机市场的asml，受到美国政府的压力，他们甚至被要求停止向中国公司出售其更为落后的设备。中国占asml销售额的 15%；受此消息影响，其股价下跌了 7%。asml的美国供应商，如 Azenta 和mks instruments的市值也出现下滑。中国对其他美国工具制造商来说更为重要。应用材料，KLA、Lam Research 三分之一的收入来自中国客户。
如果提高硅自力更生的动力被溅射（sputter），那么芯片破产可能会缓和下来。这不是不可能的。例如，可能需要持续的补贴才能使美国晶圆厂保持领先地位。反过来，这将需要容易分心的政策制定者的持续兴趣。6 月下旬，英特尔表示将推迟在俄亥俄州开设新工厂，并将其归咎于延迟通过《芯片法》。台积电曾表示，出于同样的原因，它可能不得不放慢其亚利桑那工厂的建设速度。4 月，台积电前董事长张忠谋直言美国试图将芯片生产转移到岸上是“徒劳的做法”，指出该国成本高昂且缺乏工程专业知识。
semi的负责人 Ajit Manocha 指出，事实上，除去政府干预，芯片周期的跌幅最近变得越来越小。这可能部分是因为该行业变得更加整合。在 1980 年代，内存芯片市场有 20 多家公司争相定制。如今，它仅由三个主导：美光、三星和sk海力士。这种情况在微处理器制造的前沿也很严峻，英特尔、三星和台积电是唯一有能力生产最先进芯片的公司，而 2001 年有近 30 家公司。更少的公司控制着更大份额的资本支出，并且如果供应超过需求，可以控制它。这将要求芯片制造商重新发现资本纪律——他们已经有一段时间没有这样做了。
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