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华为入局破解国产芯尴尬
  • 2021/9/6 14:07:04
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
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【电脑报在线】近年来国内面板产业链日益成熟,而驱动IC作为面板产业链最关键的环节,国内配套依然处于起步的阶段,无论是LCD的TDDI(即触控与显示驱动器集成Touch and Display Driver Integration)还是OLED驱动IC国内企业占比依然较低。作为面板国产化最后一公里的存在,华为入局能够破解国产显示驱动IC芯片的尴尬吗?

科普小贴士:显示驱动芯片(Display Driver IC,简称“DDIC”)是面板的主要控制元件之一,主要功能是以电信号的形式向显示面板发送驱动信号和数据,通过对屏幕亮度和色彩的控制,使得诸如字母、图片等图像信息得以在屏幕上呈现。作为连结处理器和显示屏的关键部件,在图像显示方面,DDIC发挥着非常重要的作用。


其主要应用包括小型、中型和大型显示器。这些小型显示器包括在移动电话、数码相机、PDA、游戏设备、MP3播放器、GPS、导航设备、医疗设备和数码相框中的应用,中型显示器通常用于笔记本电脑、笔记本电脑、显示器、电视和笔记本电脑,而大型显示器应用包括标牌、广告牌等。


01
涨声不断的显示驱动IC


在最近很长一段时间里,从原材料、芯片、驱动IC、器件到显示屏、灯具等应用,行业内价格“涨”声不断。由于8英寸晶圆产能不足等因素,三安光电、聚灿光电及乾照光电等LED芯片厂商,以及富满电子、明微电子、集创北方、德普微等驱动IC厂商均不同程度调整了产品价格,其中,驱动IC厂商涨价次数与幅度最为突出。


据LEDinside调查,因供给端产能不足问题,集创北方、富满电子等显示屏驱动IC厂商在2020年底就已经开始上调部分产品的价格,截至目前,部分品种价格较年初上涨了几倍。考虑到显示驱动IC货源十分紧缺,明微电子、富满电子、德普微等驱动IC厂商频繁提高产品价格。


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?图片来源:富满电子IPO招股说明书


一场源自中国芯片行业的“内讧”,让越来越多大众将关注的目光放在显示驱动IC行业——2021年8月12日,LED电子显示屏厂商蓝普视讯在其微信公众号上发布信息称,实名举报富满电子涉嫌滥用市场支配地位垄断相关芯片市场。


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?图片来源:LED电子显示屏厂商蓝普视讯官方微信截图


在信中,蓝普视讯称,近年来富满电子一直负责蓝普视讯LED显示产品所需的集成电路IC产品供应,但在过去数月,富满电子多次无正当理由拒绝履行IC产品等供货合同,并不断要求加价,给蓝普视讯公司等正常经营活动带来极大伤害。


对此,富满电子董秘则在接受媒体采访时表示,公司和蓝普视讯没有直接的供货关系,销售价格受市场调控。该公司要反诉蓝普视讯不正当竞争。


小小的驱动IC芯片为何会让两家国产企业闹到“兵戎相见”的境地呢?


02
一年84亿颗需求的显示驱动IC


显示驱动芯片是面板的主要控制元件之一,主要功能为通过对屏幕亮度和色彩的控制实现图像在屏幕上的呈现。公司目前的显示驱动芯片产品主要为 LCD 驱动芯片,其接收主板发送的信息,并将信息进行模拟数字处理和算法处理形成指令,再通过控制输出电压调整液晶分子的偏转角度,从而达到控制屏幕显示效果的目的。


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?图片来源:格科微IPO招股说明书


突如其来的新冠疫情叠加全球半导体“缺芯”危机,以及终端消费电子产品需求复苏,让显示驱动IC迎来井喷式发展。据专业市场调研机构Omdia数据显示,2020年,显示驱动芯片的总需求量呈两位数同比增长,达80.7亿颗。


Omdia表示,大尺寸显示驱动芯片占总需求的70%,其中液晶电视面板所用驱动芯片占大尺寸总需求的40%以上。在中小型显示驱动芯片市场,智能手机的市场份额最大。2020年,包含液晶面板驱动芯片和AMOLED面板驱动芯片在内,占驱动芯片总需求的20%,2021年显示驱动芯片的总需求或将增长至84亿颗。


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?图片来源:调研机构Omdia


显示驱动IC是显示屏成像系统的主要部分,主要是负责驱动显示器和控制驱动电流的功能。行业周知,显示驱动 IC 的生产主要集中在 8 寸晶圆,以 0.11-0.16 μm 制程为主,包含电视,显示器以及笔记本电脑屏幕显示驱动 IC。尽管2020年上半年,由于受到疫情的影响,TV 面板的需求有所减少,但同时在家办公、在线教育的兴起也催生了笔记本电脑、平板电脑等市场需求,整体上来看,显示驱动 IC 的需求仍保持着稳定增长的态势。


在供应偏紧的情况下,厂商纷纷调涨产品价格,原本市场认为15%-20%的涨价幅度即可缓解显示驱动IC不足的问题,但2020年Q4以来,由于担忧疫情加剧导致芯片供应紧张甚至断货,终端厂商重复下单、恐慌性备货以规避供应链风险,导致市场供需错配。同时,由于晶圆产能紧张,部分晶圆代工厂进行了多轮涨价,导致IC设计厂商成本压力大增。为了传导成本压力,IC设计厂商也只能跟随调涨产品价格。


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?图片来源:中芯国际官网


目前来看,不仅仅是晶圆代工产能紧张,封测产能同样紧张。供应链指出,目前封测厂的产能偏紧程度并不亚于晶圆代工产能,许多IC产品堆在封测厂里,IC设计厂商都在谈2022、2023年产能,就是担心未来还会涨价。


晶圆代工、封测产能供应偏紧,连带影响到显示驱动IC市场,虽然提振了显示驱动IC产业的景气度,但对于中国大陆半导体产业链而言,虽然近年来国内面板产业链日益成熟,可驱动IC作为面板产业链最关键的环节,国内配套依然处于起步的阶段,无论是LCD的TDDI还是OLED驱动IC国内企业占比依然较低。在京东方、深天马等面板企业的努力下,中国已是全球最大的LCD面板生产基地,OLED面板也在扩产,今年国内面板产业面临严重的显示驱动芯片紧缺状况,中国大陆驱动芯片的产业化急需提速。


03
面板国产化最后一公里


海外研究机构Brandessence Research最新报告指出,随着智能手机、电视等电子设备对液晶面板的需求不断增长,DDIC市场预计将在全球范围内实现快速增长,其主要增长引擎包括高分辨率、集成功能需求的增加以及平均售价的降低。


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?图片来源:京东方官网


而在液晶面板领域,经过多年的发展,国内液晶面板企业经过多年的发展,已经取得相当不俗的成绩。据CINNO Research,2021年上半年,全球LCD TV面板出货量为1.3亿片,同比增长2.5%,出货面积为8312万㎡,同比增长10.3%。京东方BOE、TCL华星、惠科HKC三家国产头部厂商2021年上半年LCD TV面板出货面积占当期全球总出货面积50.9%,首次过半。


然而,在显示驱动芯片的产业链,供应端主要包括IC设计公司和晶圆代工厂两个环节。在这两个环节,中国台湾、韩国企业扮演着重要的角色,中国大陆企业处于追赶的位置。


群智咨询的研报显示,供需紧张带动驱动IC设计公司业绩显著增长。从2021年上半年全球驱动IC晶圆出货看,联咏(Novatek)的市场份额22.6%,产品线在大小尺寸、LCD和OLED有均衡布局,其2021年一季度DDIC营收6.3亿美元,同比增长49.2%。奇景(Himax)的市场份额13.2%,列第二,其今年首季驱动IC营收2.7亿美元,同比增长74.2%。三星旗下LSI公司、LG旗下Siliconworks分别列第三、第四位。


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?图片来源:eet ,ee power


而华为在2020年开始进入显示驱动IC领域,准确地说是OLED驱动芯片领域。依据集微网,半导体投资联盟信息, 华为海思自研的首款OLED驱动芯片已于2020年成功完成流片以后,有望在2021年上半年量产,实现约20-30万颗/月的产能。同时,华为哈勃还在2021年8月华为哈勃入股OLED驱动芯片厂商欧铼德,进一步夯实OLED驱动IC研发实力。目前OLED驱动IC还是以韩国和中国台湾的公司为主,国内企业占比较低,不足1%。根据 Bloomberg信息,2020年三星代工业务的60%来自于旗下S.LSI部门(自有销售,包括5GSoC,高像素CIS,DDI等);剩余的40%高通占比约20%,NVIDIA, IBM, Intel等占比剩余的20%。


另外的OLED驱动IC玩家主要有Magnachip和 Silicon Works。Magnachip 是全球最大的独立OLED显示驱动供应商 28nm OLED驱动芯片领先者,具备超低功耗和最小尺寸;具备量产能力,截至2020年Q4,公司累计出货6.81亿颗。


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?图片来源:eet ,ee power


而除华为之外,国内中颖电子、集创北方等厂商同样走在显示驱动IC自研的道路上,其他企业也积极通过并购的方式,力争打破我国在OLED驱动IC领域的劣势。


除了企业自身努力外,当下的时代环境,也给显示驱动IC行业带来新的发展机遇。


04
有望起飞的风口行业


从LCD到OLED,显示驱动IC行业随着面板产业的发展一同成长,机构OMDIA 2021年2月的报告显示,2020 年 全 球 DDIC 市 场 规 模 为 19.37 亿美元 ,2020~2023年CAGR 12.7%,2023年市场规模增长至27.71亿美元,其中:5G智能手机换机周期,OLED加速渗透,手机为DDIC主要应用领域,预计到2023年手机DDIC市场规模为23.87亿美元;高端TV采用OLED屏幕后带动DDIC市场增长,预计到2023年OLED TV DDIC市场规模为1.3亿美元。


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?图片来源:eet ,ee power


依据TrendForce集邦咨询研究,2021年预计AMOLED机型比重大幅度提升至39%,这意味着OLED显示驱动IC是一个大有可为的市场,华为切入OLED驱动IC领域,不仅有望打破国际厂商的垄断,加速驱动芯片国产化,有利于保障供应链安全,更可以充分享受行业成长带来的红利。


《移动OLED显示屏及OLED DDIC白皮书》指出,随着行业的发展,市场对DDIC先进工艺的需求也正在加大。高分辨率带来的RAM扩容,使得DDIC的尺寸变大,这与市场对面板更薄、更轻的需求相互矛盾,基于此,市场对DDIC的集成度提出了更高的要求。


公开资料显示,当前,DDIC工艺主要集中在40nm、65nm制程,国内晶圆制造龙头中芯国际官网显示,其用于DDIC的高压工艺平台中,目前已发布或已在生产中的产品,技术节点就包括40nm、95nm、0.16mm以及0.3mm。


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?图片来源:中芯国际官网


而早在2019年4月,麦格纳芯片(MagnaChip)成为首家研发出28nm制程OLED驱动芯片的半导体公司,其尺寸较现有的40nm制程缩小了40%,同时还将逻辑电压从现有40nm产品所需的1.1V降低到1.0V,使得电流电压消耗降低了20%以上,延长了电池寿命。


仅从IC制造工艺上来说,国内中芯国际已开始了14nm量产,28nm成熟制程目前也正在进一步的扩产当中,这让我国显示IC企业有了崛起的基础。此外,在LED领域,中国已成为全球主要的 LED 应用生产基地,GGII 统计数据显示全球 70%以上 LED 应用产品在中国生产,国内 LED 驱动芯片技术不断突破,LED 驱动芯片的诸多性能指标表现优异,在国际市场中的竞争力也逐步提升。


而我国LED等高新技术行业经过多年发展,已达到领先水平,也大力拉动了上游的功率半导体、显示驱动芯片、LED驱动芯片等集成电路的国产化进程。在Mini/Micro LED的带动下,我国LED显示屏需求处于平稳上升的态势,巨大的下游市场配合积极的国家产业政策与活跃的社会资本,正在全方位、多角度地支持国内LED驱动IVC芯片国产化的发展。


随着半导体产业链相关技术的不断突破,加之我国在物联网、人工智能、新能源汽车等下游市场走在世界前列,有望在更多细分市场实现国产替代。业内人士表示,尽管和国外还存在较大差距,但在政策支持下,在“新基建”“新经济”拉动下,芯片行业有望迎来黄金发展阶段。(编辑:张毅)

本文出自2021-09-06出版的《电脑报》2021年第35期 A.新闻周刊
(网站编辑:ChengJY)


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