當前位置:首頁 >> 產(chan) 經

文章

中國芯片業的困境與突圍之路

發稿時間:2021-01-25 14:24:45   來源:“北大國發院”微信公眾(zhong) 號   作者:聶泳忠

  西人馬是一家IDM模式的芯片企業(ye) ,品牌的名稱源於(yu) 最初的想象,西人馬寓意唐僧帶著一群人馬到西天取經,我們(men) 這群人也是從(cong) 國外“取經”回來,所以就用“西人馬”來給公司命名,公司的英文名“FATRI”,是未來先進技術研究者的英文縮寫(xie) 。

  就今天的主題:當前中國芯片產(chan) 業(ye) 的困境與(yu) 突圍之路,我基於(yu) 中國科技跟美國等國際先進經濟體(ti) 的差異,分享一點自己的觀察和思考。

  現狀

  2007年-2019年,全球半導體(ti) 市場規模有波動。由於(yu) 金融危機,2009年半導體(ti) 銷售額跌至2284億(yi) 美元,後呈小幅上升趨勢,2018年銷售額達到4767億(yi) 美元,2019年全球半導體(ti) 市場銷售額共計4183億(yi) 美元,同比下滑12.25%。

  2019年,中國半導體(ti) 銷售額下滑也很明顯,但是國內(nei) 半導體(ti) 行業(ye) 很多核心芯片缺貨非常嚴(yan) 重,這包括一些汽車企業(ye) 和受製裁的企業(ye) 。與(yu) 此同時,整個(ge) 集成電路產(chan) 業(ye) 2015年-2019年的數據顯示,中國集成電路產(chan) 業(ye) 銷售規模增長很快。從(cong) 2013年起,中國每年進口集成電路的價(jia) 值就超過2000億(yi) 美元,之後一直保持增長態勢,進口均價(jia) 也基本保持穩定狀態。集成電路出口方麵,中國的集成電路還是以封裝測試為(wei) 主,出口也在增長。

  總的來說,近年國內(nei) 芯片進出口數據顯示,我們(men) 進口和一些低端出口都在加大。未來中國芯片進口額將會(hui) 越來越大,尤其是工業(ye) 4.0時代和5G的快速切入,很多感知芯片需求量會(hui) 暴增。但是此前在深圳市場上,存儲(chu) 芯片缺貨非常嚴(yan) 重,缺口如今也已經擴展到了其它芯片種類,包括感知芯片、MCU芯片。尤其是受中美關(guan) 係影響,現在一些模擬器件的芯片供應商如德州儀(yi) 器,也不能給中國供貨,再疊加疫情因素,使得國內(nei) 芯片缺貨到了近乎恐慌的地步。

  從(cong) 產(chan) 業(ye) 分布來看,我們(men) 國家投入了大量芯片設計、封裝測試的公司,芯片製造和IDM公司非常少,這種分布其實非常不健康。中國集成電路產(chan) 業(ye) 的收入構成顯示,截至2019年,集成電路設計、晶圓製造、封裝測試在整個(ge) 產(chan) 業(ye) 中分別占比40.5%、28.40%、31.1%。

  問題

  曆史上,芯片行業(ye) 的發展有過幾次產(chan) 業(ye) 轉移,芯片製造最早是從(cong) 歐美轉移到日、韓和中國台灣地區,現在確實有一種新趨勢是在向中國大陸遷移,但是因為(wei) 中美之間的摩擦使之受阻。

  半導體(ti) 芯片行業(ye) 通常有三種運作模式,分別是代工廠模式(Foundry),即隻負責製造、封裝或測試的其中一個(ge) 環節,不負責芯片設計;無工廠芯片供應商(Fabless)模式,即隻負責芯片的電路設計與(yu) 銷售,將生產(chan) 、測試、封裝等環節外包;IDM模式集芯片設計、芯片製造、芯片封裝和測試等多個(ge) 產(chan) 業(ye) 鏈環節於(yu) 一身,也是早期多數集成電路企業(ye) 采用的模式。

  芯片產(chan) 業(ye) 鏈簡單來說分上、中、下遊三個(ge) 主要環節,即芯片設計、晶圓製造與(yu) 加工、封裝與(yu) 測試。實際上中國低端芯片設計過剩,屬於(yu) 紅海狀態,2021年這類公司會(hui) 暴露很嚴(yan) 重的問題,因為(wei) 缺乏產(chan) 能需求。另外,芯片製造的很多底層架構也是來自歐美,同樣是問題。

  換句話說,中國芯片產(chan) 業(ye) 鏈存在明顯的短板,像光刻機以及很多其他核心設備,都依賴進口,盡管北方華創已經在一定程度上實現國產(chan) 化,但其核心還是靠美國。

  總之,目前中國勞動力密集型的芯片封測業(ye) 已經全麵成長,封測能力已經居於(yu) 世界一流;技術和資金密集型的芯片製造業(ye) 雖然已經接受一部分的國際轉移,有所成長,但與(yu) 世界先進製造工藝仍會(hui) 相差1-2代技術,同時芯片製造配套的設備、材料仍然被國外廠商壟斷;知識密集型的芯片設計很難轉移,技術差距顯著,中國想要依靠自主發展取得重大突破,但很難,因為(wei) 芯片設計所需的EDA工具、IP、CPU架構等目前都被國外廠商壟斷。這也使得國內(nei) 所有芯片企業(ye) 都有一種深深的不安全感。

  中國主要處在低端芯片研製上,這是很嚴(yan) 重的問題,這又歸因於(yu) 一直以來重設計、輕製造的拿來主義(yi) 思維主導,忽視自主研發的基本功,致使隱憂非常大,必須引起國家的高度重視。

  突圍之路

  我們(men) 的芯片突圍之路,我認為(wei) 要從(cong) 三個(ge) 方麵發力。

  首先,要尊重半導體(ti) 行業(ye) 資金密集、技術密集、人才密集的特點,避免讓優(you) 秀的公司出現現金流短缺,國家一定要予以扶持;

  其次,不走捷徑,腳踏實地,重視物理、化學、材料底層技術,真正打好基本功;

  再次,要有一批優(you) 秀企業(ye) 堅定走IDM模式,三星、索尼都是走的IDM模式,西人馬也是。設計、製造一體(ti) 化的IDM模式是避免“卡脖子”的有效路徑。

  西人馬就是一家典型的IDM模式公司,超過800位員工中科研人員占比超過60%,在國內(nei) 芯片領域實力最強。我們(men) 從(cong) 先進芯片設計、製造、封測都給出自己的解決(jue) 方案,而且芯片采用全自主設計,不需要依靠傳(chuan) 統EDA軟件設計庫。

  如今,因為(wei) 中美關(guan) 係的緊張,中國科技發展的挑戰加大,但相信最終我們(men) 能成功應對。我本人也是一名全球化倡導者,2020年1月我在美國演講曾表示:中國人的祖先曾經建起萬(wan) 裏長城,但最終發現長城並不能阻止侵略、杜絕競爭(zheng) 。今天的世界,無論誰再想構築一堵科技之牆阻止競爭(zheng) ,隔斷技術的交流,都是徒勞的,可能隻會(hui) 加速對方的技術進步。隻有大家合作,拆除心中的牆,才能有利於(yu) 全人類的發展。中國並不想一切國產(chan) 化,隻有當全球化逆行,導致正常的科技交流無法進行,人們(men) 對更加美好的生活追求無法得到滿足時,才被逼國產(chan) 化。

  作為(wei) 一名科學家型的企業(ye) 家,希望中美兩(liang) 國攜手解決(jue) 人類最根本的問題,這包括發展中的平衡、貧窮、疾病等人類難題。

友情鏈接: