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2017年中国国产芯片技术发展现状及前景分析

2017-08-16
类别:业界动态
eye 475
文章创建人 拍明


三年前,如果有人讲起手机芯片,几乎没有人会看好国产芯片的能力,那时候还是美国公司高通以及中国台湾企业联发科的天下,国产中名次稍微靠前的展讯彼时还在超低端市场边缘打着“价格战”,华为的海思则小心翼翼地在自家手机上“试水”。

但三年后的今天,国产芯片,特别是手机IC设计厂商已经逐渐敲开市场的“墙壁”。市场调研机构ICInsights数据显示,2016年全球排名前50的IC设计厂商中,已有11家中国的IC设计厂商上榜,而在2009年,只有1家。以展讯为例,其手机套片去年一年的出货量超过了6亿片,占全球手机芯片年总出货量的40%,而华为也顺利地在高端机型中使用大量海思麒麟系列,不再受制于人。

“三年前还是在打价格牌,更多强调的是便宜,但是随着大量的研发投入以及技术的追赶,展讯这几年已经有了本质的变化。”展讯CEO李力游日前在深圳全球合作伙伴大会上对第一财经记者表示,去年展讯将40%的营业收入投到了研发上,通信技术、高端手机技术能力都有了很大的提高。

但也可以看到,在全球集成电路产业进入成熟期后,中国的集成电路产业目前还集中在低端市场。同样以手机为例,目前3000元档位以上的手机机型中,大部分使用的仍然是高通的芯片,并且大部分的手机厂商和运营商都需要为其付上一笔不菲的专利费用。

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手机芯片追赶

芯片的进口额超过石油,并不是一句玩笑话,这是眼下的真实写照。

2015年,中国进口集成电路高达2307亿美元,是第一大宗的进口商品。而据国家制造强国建设战略咨询委员会的估算,2015年中国集成电路市场占全球的三分之一,增速是全球平均的3倍,在10年之后,将进一步达到全球的45%,但95%以上的产品供给都来自外资。

在此背景下,《国家集成电路产业发展推进纲要》于2014年6月出炉,紧接着由国开金融、中国烟草、中国移动等15家企业投资的“大基金”成立,主要为芯片、封测和装备等项目提供资金。

拓墣产业研究所统计显示,2016年全球前十大无晶圆厂IC设计业者芯片营收企业规模前三名分别是高通、博通和联发科,中国的则是海思、清华紫光展锐和中兴。根据中国半导体行业协会统计,2016年中国集成电路产业销售额达到4335.5亿元,同比增长20.1%。其中,设计业继续保持高速增长,销售额为1644.3亿元,同比增长24.1%。而Gartner的研究显示,2016年全球半导体收入总计3435亿美元,较2015年的3349亿美元提升2.6%。

作为中国集成电路产业的种子选手,展讯是其中的受益者。其母公司紫光集团在2015年2月获得了国家集成电路产业投资基金和国家开发银行300亿元投资,并且这几年在资产并购上动作不断。

紫光曾经在两年前表示,将在五年内超越联发科,成为全球IC产业排名第二、出货量第一的IC设计公司。李力游对记者表示,目前这个目标没有变化。

“从产品技术角度,展讯不再以低端为主,而是逐渐走向中高端。3D摄像头解决方案已经媲美3000元高端旗舰手机的效果。”李力游向记者透露,在全球高端芯片市场,人们只知道高通和联发科强,但是展讯的研发能力并不弱。展讯目前研发5G也全面提速,已组成上百人团队加速5G芯片研发,最快2018年下半年推出芯片,要在5G世代追上竞争对手高通。

而这背后,资金的不断注入起到了关键性的作用。事实上,半导体行业是一个投资周期较长的行业,并且研发投入的金额巨大。

ICinsights指出,2016年全球半导体研发经费较2015年成长1%,达到565亿美元,创下历史新高。当中以高通的投入最令人瞩目。2016年,高通的研发支出为51.09亿美元,研发支出占当年营收的33.1%,这是全球半导体研发支出前十公司中比例最高的。

相较之下,国产芯片起步较晚,买人和买知识产权都需要钱。比如,在2014年,竞争对手联发科的研发投入总计14亿美元,而展讯总收入也只不过12亿美元。

为了缩小差距,可以预见未来几年对于各种研发项目投资依然会进行,李力游透露,最快将于明年上市。“上市是为了更好地融资,当然如果展讯做不好,肯定也是要给别人让路的。”李力游对记者说。

“越走越顺”

“2014年我国成立集成电路大基金以来,我国斥巨资打造芯片强国,这条路越来越顺,理想也越来越接近。我们有理由坚信中国在自主芯片产业域的雄心壮志终将会实现。”国家集成电路产业投资基金股份有限公司总裁丁文武在15日的展讯全球合作伙伴大会上表示,去年中国集成电路增长了20%以上,半导体设计业达到了1000多亿元人民币。

可以看到,随着前期投资陆续发酵,目前半导体行业正在进入发展黄金期。

“除了手机芯片,封测行业也在大举前行。”手机联盟秘书长王艳辉对记者表示,此前长电科技以7.8亿美元收购全球第四大的封测企业新加坡星科金朋,就是得到了大基金的支持。

据悉,星科金朋2013年末总资产144亿元,而长电科技只有75亿元,相当于后者的两倍。而后者的收购款大约是48亿元,并且是全现金交易。在行业人士看来,这是典型的“蛇吞象”。其中,大基金送上了1.5亿美元的股权投资,以及1.4亿美元的贷款,还拉来了中芯国际的1亿美元投资。最后,长电科技只花了2.6亿美元,占总交易额三分之一的钱,就顺利地拿下了星科金朋。

收购之后的长电,其整体营收规模仅次于中国台湾日月光(ASE)和美国安靠(Amkor),成为全球封测外包商营收排名第三的封测巨头。

在存储领域也是如此。

2016年3月,总投资约1600亿元人民币的国家存储器基地在武汉启动。四个月后“长江存储”集团正式成立。据悉,该集团的成立是为了打破目前由三星等企业垄断的存储器江湖。

公开资料显示,长江存储的主要产品为3DNAND,将以芯片制造环节为突破口,集存储器产品设计、技术研发、晶圆生产与测试、销售于一体,预计到2020年形成月产能30万片的生产规模,到2030年建成每月100万片的产能。

“怎么让技术、资本两个轮子都能转起来,让其转得更好是当前需要思考的问题。”中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军曾经在公开场合表示,仅仅依靠自己来发展,中国的集成电路产业可以继续向前走,但是时间上可能等不得。


中国芯片产业的整体状况

中国每年进口芯片的花费,是一个巨大的天文数字。根据海关总署 2016 年全年数据,我国集成电路进口金额为 2270.26亿美元,同期原油进口金额 1164.69亿美元,集成电路进口金额已是原油进口额的近两倍。

这是一个非常惊人的数字,要知道中国石油的 60%以上都是依赖进口。全中国那么多汽车,每年进口的石油,数字当然是很恐怖的。而每年进口这么多芯片,什么 IT 大国,什么信息大国,起码说出来也是底气不足,毕竟基础的东西,都在外国人手上。

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当然,也不能光看数字。因为这个数字中间,会有一些比较特殊的情况。中国的芯片进口,实际上也伴随着电子产品的大规模出口。中间赚一个组装费和加工费,有品牌的还赚了品牌的钱。比如苹果的手机,富士康这样的 OEM 厂家,就从国外采购采购芯片和各种配件,组装以后做成产品出口。由于苹果手机的关键零部件,比如芯片、显示屏,都是采购自日本、韩国,因此苹果手机在中国生产,中国只是赚了一点手工的加工费,占苹果整机成本的比例很低。 除了华为以外,国产手机没有使用国产的 CPU 芯片,因此虽然中国生产了世界的大部分手机。但是全世界整个手机行业的利润,大部分都被高端的苹果拿走(超过 80%),三星手机虽然市场占有率下降,但是凭借在手机零部件的巨大利润,仍然分走数额不菲的利润。留给国产手机厂商里面的利润,其实是非常少的。 手机行业好歹还有自己的品牌,比如华为、小米、魅族、vivo、oppo 等等,利润还如此之低。巨大的销售额,其实留不下多少利润。相反,高通、三星、sony、东芝,就卖零部件,每年都获利不菲。比如三星,去年手机出事,今年就在存储芯片上涨价,堤内损失堤外补,公司的整体利润甚至还有回升。 其实,缺少自主芯片,无论做多少销售额,都是给外国人打工。这并不是在手机时代才有的,在 PC 机领域,联想每年的利润率,都无限地往 0 靠近,有的年份还亏损。——有一首歌,是这么唱的:“我能想到最悲催的事,就是和你一起卖卖电脑........” 另外,芯片产业的薄弱,还会影响到政治上的决策。因为目前台湾的半导体产业非常发达,国内在这个领域还不能迎头赶上,因此对台的经济政策,始终还

没有达到收发自如。关于这个话题,我在去年的文章《海峡两岸的经济暗战》中,曾经仔细地分析过。更不要说,如此多的芯片,都是从国外进口,特别是从美国进口,其潜在的安全性问题有多严重。(如果是关键部门,人家在芯片中植入木马和后门,后果有多严重?)。 所以,发展芯片产业,不仅有重大的经济意义,还有极强国家安全意义,更有政治意义。 [封锁与突破] 芯片产业的重要意义,中国人意识到,国外当然也意识得更早。实际上,台湾的芯片代工产业如此发达,就是西方国家扶植的,并且还占股不少,经济意义之外更有重大的政治意图。 所以芯片这个产业,国外早已经达成了共识,全产业链对中国大陆进行封锁。芯片产业和基础软件产业(操作系统、数据库、中间件)等,是美国在全世界的产业链高点,不仅有巨额的利润,而且支撑着美国的国家战略(比如海外监听)。而 IT 行业的丰厚利润,支撑着美国高高在上的金融股票市场。 前一阵我写过《中美 IT 产业大战(上中下)》,其中就有一个观点,如果苹果公司的利润,被中国 IT 同行打下来一半,就意味着美国股市会陷入严重的危机。话音未落,苹果公司股价下跌市值减少将近 3000 亿(人民币),可见在IT 产业,特别是基础芯片产业,对于中国的重要性。一旦中国完成从最基础芯片一直到互联网应用(话说这方面已经领先全球)的 IT 全产业链构建,中国将会占领这个星球的产业制高点,成为真正的产业帝国。 技术和设备的封锁,逼着中国人必须自己去突破。而芯片这个产业,又有一个特别明显的特征,单点的突破没有意义,而且每一个点,都是专利的陷阱。美国已经建立了完整的专利和技术壁垒,而且形成了一条完整的长长产业链。就算中国能够做出自己的 CPU,但是仍然不能获得软件的支持,最终如果形不成产业规模,就可能生生被饿死。—— 所以,全球除了中国以外,世界上其他国家,都已经放弃了芯片和基础软件的研究,基本上都是伸着脖子给美国人宰的姿势。要说中国有什么优势,那就是国内市场规模足够大,光是政府扶植采购,就足以支撑起一个产业的发展;而中国另外还有一个更大的优势,就是中国有集中力量办大事的社会主义体制优势。芯片产业既然关系到国家核心利益,那就不但是产业和经济上的事,而是关系到政治,所以一定会不惜代价突破技术封锁。

目前中国芯片产业已经取得了一些重大的突破,超越国外、替代进口还有点远,但是起码已经进入赛场跑道,而不再是场外的看客。主要的成就随便列举几个: —— 龙芯已经熬了很多年,虽然没有做大,但是还在顽强活着,依托中科院,还顺便源源不断地培养人才。申威(江南计算所)、飞腾(国防科大),都有自己的 CPU,并且用在了国产的超算系统和服务器系统中。这些国产 CPU 虽然并没有做大,但是培育了种子。 —— 华为海思已经大量生产手机 CPU,并且用户华为的系列手机中,主要性能已经不逊于国外的同级产品,可靠性和稳定性,已经得到了市场印证。 —— 清华紫光发展迅猛,并且收购通信芯片厂家展讯科技,近些年更是通过大手笔的资本运作,大举投资芯片产业。 —— 中芯国际以代工芯片为发展方向,走台积电发展路线,熬过了生存期,现在虽然工艺还落后国外一两代以上,但是革命的火种存活了下来。另外,上海华虹也是一家重要生产厂家。 ...... 与美国、台湾、韩国、日本半导体产业比较发达的地区相比,中国半导体产业,无论是技术、品牌、市场规模、利润以及研发费用相比,中国的半导体产业都还只能算是起步阶段。什么是黄金时代?就是已经起步,但是目标还远远没有达到,这不就是充满机会和变数的黄金时代吗?从这个意义上来说,“发展中国家”比“发达国家”机会要多得多,所以我们要坚持发展中国家五百年不动摇。 [半导体的黄金时代] 对于已经启航,准备奋力赶超的中国半导体产业来说,马上就进入高额投资,迅速发展并且有市场支撑的黄金时代。 对于美国人来说,一个比较可怕的事实,就是现在的半导体加工工艺,已经逐渐逼近物理极限,工艺上的挖掘潜力,越来越困难——有没有发现 Intel 的产品发布周期,间隔越来越长?而对于奋力追赶的中国产业界来说,这可是一个好消息——美利坚,停一下你飞奔的步伐,等一等正在追赶的中国人民。 在传统的芯片领域,特别是 PC 机和服务器,这一块市场被 Intel 牢牢占住。但是在移动互联网的发展,又创造出了更广阔的芯片市场需求。可以这么说,在PC 时代,Intel 一家独大,但是在手机时代,起码有海思麒麟可以 PK 高通。—— 这就是逐步进入战略相持阶段。

在战略相持阶段,中国的巨大市场优势,还有“独菜”制度,就体现出了巨大的优越性。北斗芯片、物联网传感器芯片、家用电器芯片、影音娱乐、存储芯片、汽车芯片、感光芯片、工控芯片、通讯芯片、兼容 CPU 芯片等等领域,中国都有巨大的市场规模来支撑。一下子赚不到大钱不要紧,反正活得下去就是王道,耗得起对手就可以。 凭借强大的市场优势和产业优势,中国正在积极推动 5G 标准(以及由此衍生出来的诸多物联网标准)。中国拥有世界五大通讯设备商中的两个,其中华为居世界设备商之首。在移动通信技术标准上,中国取得很强的专利话语权,可以为国内芯片产业保驾护航。在未来的 5G 大市场专利领域,,欧美的壁垒已经拆除殆尽。 最能够体现黄金时代的,就是钱,钱,钱。巨大的产业,需要巨大的投入。美国国务卿蒂勒森最近还有一句名言,称“不允许中国用经济实力摆平一切”。虽然这句话是针对南海问题。其实,美国人最怕的就是这个:中国已经有能力用钱摆平一切。有京东方、华星光电等公司在液晶面板的成功经验在前,中国对于芯片产业的投入,可谓轻车熟路。—— 把面板产业的经验,在芯片产业再复制就是。 以下是几个事实和数据: ——就在 2014 年 9 月,国家集成电路产业投资基金(大基金)正式注册成立,完成第一期近 1,400 亿元出资后,同时计划带动社会资金超过人民币 7,000 亿元的投资。 ——在武汉的长江存储,投资高达 1600 亿,有望在数年内摆脱中国存储领域的困境。南京的半导体基地,也有巨大的投资。 ——台积电、高通、三星等国际大厂,为了不错过大陆发展机会,纷纷在大陆投资或合资建立生产基地,虽然工艺都要比国外落后一截,但是来了就要卷入中国市场残酷竞争,不拿点真功夫来玩,早晚被玩残。 ——最近业界有消息,中国半导体产业已经在台湾、韩国开出高额薪酬挖角,不仅是一般员工,包括众多高管,也都在挖角名单内。...... 纵观中国产业,在规模比较大的产业中,目前短板已经不多,芯片和大飞机,都还是短板。除此之外,中国人还没有达到国外水平的,主要还是一些比较小众的领域。一旦中国人在芯片领域,成功复制面板产业的态势,那么西方发达国家最后一块大型的产业根据地就要攻下,滚滚利润就会流入中国人的口袋。

中国希望在 2025 年前,国产芯片能够实现满足本国市场的 70%需求,而目前只能满足 10%。加上 5G 时代到来,会有巨大的市场增量,从 2017-2025 年,中国半导体产业至少有 10 倍的增长。—— 对于中国从事 IC 产业的业内人士来说,这就是真正的黄金时代。




责任编辑:Davia

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