为什么中国芯片会那么缺呢?

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中兴事件的爆发暴露出中国芯片产业的短板,芯片产业从来没有像今天这样,受到媒体、公众甚至国家高层如此迫切的重视。

2017年下半年,由于全球NAND产能的增加,以及国内出现国产NAND的浪潮,国内NAND的价格出现下滑。2017年,中国集成威廉希尔官方网站 进口额达到了2601.4亿美元,同比增长14.6%。有分析资料显示,在存储芯片、服务器、个人电脑、可编程逻辑设备等领域,中国芯片占有率竟然为0。

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▲当前中国核心集成威廉希尔官方网站 的国产芯片占用率

除了移动通信终端和核心网络设备有部分集成威廉希尔官方网站 产品占有率超过10%外,计算机系统中的MPU、通用电子系统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的Embedded MPU和 DSP、存储设备中的DRAM (DynamicRandom Access Memory即动态随机存取存储器)和Nand Flash、显示及视频系统中的Display Driver,国产芯片占有率都是0。

中国芯片产业瓶颈

资金不仅要充足还要有效率。2014年国家成立大基金后,截至2017年底,共投资49家企业,累计有效决策投资67个项目,累计项目实际出资818亿元。根据IC Insights的研究报告,2017年全球半导体公司研发投入连续两年都在前十的公司有英特尔、高通、海力士等。其中英特尔投入最多,2017年研发费用达130亿美金,排名第十的海力士也有17亿美金。这么看,我们资金投入体量还需要进一步提升。

效率主要指资金投入对产出的贡献。近几年,各地积极响应国家战略,纷纷建起自己的集成威廉希尔官方网站 产业基地,其中不乏重复建设、低端投资、小而散等问题。据统计,2017年集成威廉希尔官方网站 设计企业有1380多家,数量还在继续增长。还有太多的企业在研发过程中因为得不到持续投入而失败。

高端人才稀缺

人才是关键。中星微、展讯通信、澜起科技等都是海外技术人才回国创办的企业。中芯国际、紫光集团的发展也离不开技术专家的作用。但现状是,无论是初级人才还是高端人才我们都处于严重缺乏状态。

一方面是人才总量严重不足。《中国集成威廉希尔官方网站 产业人才白皮书(2016-2017)》显示,目前我国集成威廉希尔官方网站 从业人员总数不足30万人。按总产值计算,人才培养总量严重不足,有40万的人才缺口急需补上。和欧美发达国家相比,我们的集成威廉希尔官方网站 企业拥有10年以上工作年限的人员更少。

另一方面是受薪酬低等因素影响,集成威廉希尔官方网站 人才转行多。《白皮书》显示,集成威廉希尔官方网站 企业的研发岗专业人才年薪近30万元,生产制造专业人才近20万元。有人说,“中国集成威廉希尔官方网站 行业的薪酬竞争力不强是人才缺乏的根本原因。人才不是没有,但清华、北大等一流大学的微电子专业毕业生大都加入人工智能、金融和互联网等更有竞争力的行业了。”

人才培养需要时间。当下为了解决问题,需要大力引入海外高端人才,让企业在管理和技术上更快向世界领先企业靠近;同时要激活国内集成威廉希尔官方网站 人才从业的激情。最近,厦门、无锡、芜湖等多个地方都出台了集成威廉希尔官方网站 专业人员的具体引进办法和初步规划等,在提高人才待遇方面做出了努力。长期看,还是要加快本土集成威廉希尔官方网站 人才培养步伐。在高校、科研院所的课程设置、研究方向上,结合集成威廉希尔官方网站 实际需要,培养更多电子信息工程、通信工程、电气工程及其自动化等复合型人才。

半导体行业的现状

根据国际半导体产业协会SEMI的统计,2016年全球半导体设备出货额412亿美元,全球半导体材料出货额443亿美元,共计800多亿美元。受益于中国市场需求增加猛增,2017年半导体设备热度不减,全年出货金额达560亿美元,同比大幅增长40%,目前该领域中国仍然主要依靠进口。

中兴事件的警钟下,政策层面已经开始落实,各地方政府及社会资本也在积极推进,中国半导体产业迎来了爆发式发展的前夜。一批优秀的半导体企业脱颖而出,IC设计、晶圆代工、封装测试、半导体材料、半导体专用设备等细分领域涌现出领头企业,部分企业甚至成为细分领域的世界翘楚。这些企业代表了中国集成威廉希尔官方网站 产业崛起的雄心。

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中国2016年营收最高的半导体设备公司收入9.08亿元(约1.36亿美元),2017年半导体设备板块实现营收52.47亿元(约7.83亿美元),同比增长56.05%,2018年一季度实现营收13.60亿元,同比增长46.08%,继续保持高速增长趋势。

中国半导体制造设备增速很快,前十强的增速快于整体水平,市场集中度不断提高。

存储芯片,零的突破

在主流存储芯片领域,中国仍然是一片空白,这一形容前面不用“基本”二字做掩饰。全球DRAM、NAND存储芯片基本由美日韩企业垄断,三星、SK海力士、美光、东芝等巨头顺势赚得盆满钵满。

目前,在存储芯片领域,中国企业开始后起发力,形成三足鼎立的局面——投入NAND Flash市场的长江存储、专注于移动存储芯片DRAM的合肥长鑫以及致力于普通存储芯片的晋华。

中国芯片的机遇与挑战

目前,国内的集成威廉希尔官方网站 产业设计、制造、封装三业并举,制造可以去代工,封装测试与美国的差距也不是很大。差距最大的地方在于设计,现在国内芯片设计主要还是依赖国外。一位北京某高校研究所专家告诉新智元,其实不是中国设计不了芯片,是因为当下没有芯片迭代的条件。

“英特尔、ARM这种大公司,它们设计的第一代芯片都很难用,但是可以去迭代,最后才会出现好用的芯片。”

反观之下,国产芯片生存比较困难,主要是业界不会给迭代的机会。这是因为,一方面,市场已经存在性能优越的芯片,甚至成本也低。另一方面,人们没有耐心去等国产的芯片去迭代,这直接限制了中国的芯片设计能力的提升。

“本来有很多人其实可以设计出很好的芯片来,但是由于市场的生态不给你国产芯片迭代的机会,选择性忽视国产,所以国内公司也就不能、也不给工程师去’牺牲’的机会,这就是我们的问题所在。”

另一方面,研发投入不足也是产不出高端通用芯片的原因。除了国家科技重大专项外,国家其他科技计划基本上没有集成威廉希尔官方网站 相关的项目和经费投入。2008年启动的“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”及“极大规模集成威廉希尔官方网站 装备及成套工艺”两个国家科技重大专项平均每年在集成威廉希尔官方网站 领域的研发投入不过40-50亿元,不及英特尔一家研发费用的 5.2%~7.7%。

行业发展趋势

针对中国半导体设计产业的发展现状,半导体设计行业的发展重点是面向国家信息和社会安全,发展自主的 CPU 和安防产品; 面向移动通信和智能电视,发展高端集成威廉希尔官方网站 产品; 面向安防行业、汽车、智能电网等特定领域,开发特色产品及 IP。

芯片设计位于半导体产业的最上游,是半导体产业最核心的基础,拥有极高的技术壁垒,需要大量的人力、物力投入,需要较长时间的技术积累和经验沉淀。目前,国内企业在 CPU 等关键领域与国外企业仍有较大的技术差距,短时间内实现赶超具有很大难度。但从近几年的产业发展来看,技术差距正在逐步缩小。同时,在国家大力倡导发展半导体的背景下,逐步实现芯片国产化可期。 

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