“中國芯”緣何只此份額？

李庭煊

一

塊小小的芯片，從最初的沙子原料，到最終的成品，中間要經過設計、制造、封裝、測試等諸多步驟。每一個步驟，都由來自產業鏈各環節的企業完成。

中國芯片企業雖然經過多年的發展，在設計、制造以及封測領域已經形成了一批規模不小的企業，但與全球芯片巨頭的技術水平相比仍有差距。

一起來看看，在全球芯片生態鏈的各個版圖里，中國芯片到底是什么水平？

1、設計軟件

芯片設計軟件是芯片公司設計芯片結構的關鍵工具，目前芯片的結構設計主要依靠EDA（電子設計自動化）軟件來完成，Cadence（美國鏗騰電子科技）、Mentor Graphics（美國明導國際）、ALTIUM（澳大利亞ALTIUM公司）、Synopsys（美國新思科技）、Magma Design Automation（美國微捷碼）、ZUKEN INC.（日本圖研株式會社）等幾家公司，幾乎壟斷了世界半導體設計軟件。其中，僅美國的四家公司在全世界的EDA市場份額就占到70%以上。

目前，中國開發EDA軟件的企業主要有展訊和華為。兩家公司的設計軟件主要供內部使用，市場份額還很低，總占比不到10%。

2、指令集體系

從技術來看，CPU只是高度集合了上百萬個小開關，沒有高效的指令集體系，芯片沒法運行操作系統和軟件。作為IT產業的土壤層，世界主流的指令集體系屈指可數。

由于處理信息的方式不同，CPU指令集分為復雜指令集和簡單指令集兩種。簡單指令集有：ARM（英國ARM）、Power Architecture（美國IBM）、Mips（美國普思科技公司）。復雜指令集：X86（英特爾）。

目前，英特爾、Mips、ARM三家公司的指令集體系，幾乎占領了全世界所有的智能手機、電腦及服務器等設備。中國芯片在這方面的占有率不超過3%。

3、芯片設計

芯片設計公司，作為芯片產業連接電子產品、服務的接口，是平時產業界乃至公眾接觸最多的企業類型。全球芯片設計公司主要有高通、英偉達、聯發科以及專注于物聯網領域的美國博通等。

據市場調研機構IC Insights發布的2015年全球前十大芯片設計公司排行及整體銷售額顯示，高通、博通、聯發科排在前三位，這三家公司的銷售總額超過后7家之和，接近380億美元。

中國共有三家企業上榜，臺灣的聯發科、大陸的海思及展訊。華為海思排名第6位，銷售額為38億美元左右，展訊為18億美元。

4、制造設備

目前，世界半導體制造設備主要供應廠商是AMAT（美國應材）、ASML（荷蘭艾司摩爾）、Lam Research（美國科林研發）、LKA-Tencor（美國科磊）、Dainippon Screen（日本迪恩仕）。這五家公司的銷售額占世界總份額的80%以上。英特爾、臺積電、三星電子、中芯國際等廠商的關鍵以及主要半導體設備均由這幾家美國及歐洲公司提供。

值得注意的是，其中ASML是全球領先的光刻機生產制造商，20納米左右制程的芯片，均需要其光刻設備才能生產。

目前國產的半導體生產設備廠商以七星華創、北方微電子、中國電科集團等為主，一些企業也研發出了28納米的等離子硅刻蝕機，但主要是在國內消化，應用于特種、軍工等領域，從全世界范圍來看，占比不超過3%。

5、圓晶代工

芯片生產方式一般分為兩大類：一類叫IDM，通俗理解就是集芯片設計、制造、封裝和測試等多個產業鏈環節于一身的企業。有些甚至有自己的下游整機環節，如英特爾、三星、IBM就是典型的IDM企業。

中國芯片企業雖然經過多年的發展在設計、制造以及封測領域已經形成了一批規模不小的企業但與全球芯片巨頭的技術水平相比仍有差距。

另一類叫Foundry，就是企業本身不設計、銷售芯片，只負責生產。最著名的就是臺積電。圓晶代工廠是芯片從圖紙到產品的生產車間，它們決定了芯片采用的納米工藝等性能指標。

從規模看，全球代工企業主要有臺積電、臺灣華聯電子、美國格羅方德半導體、韓國三星以及中國大陸的中芯國際等公司。

目前，前五家海外圓晶代工廠的市場份額超過全球70%。中芯國際、武漢新芯、上海華力微電子等大陸企業，雖然近年來增長較快，但大陸芯片代工企業的市場份額不超過15%。如果算上英特爾、IBM這樣的IDM企業，中國芯片在圓晶制造方面的份額還會更低。

6、封裝測試

封裝測試，作為芯片進入銷售前的最后一個環節，主要目的是保證產品的品質管理，對技術需求相對較低。像英特爾、AMD等芯片廠商內部都擁有封測部門及配套企業。

當然，也有一些企業比如臺積電則將封測業務外包，這也就促成了全球近半的封測企業都集中于臺灣地區的情況。2014年，臺灣芯片封測業產值占全球比例達55.2%。

目前，規模較大的封測企業有臺灣地區的日月光集團、矽品、京元電、美國的安靠等。

封測領域是中國芯片產業最早可趕超世界平均水平的領域，而中國大量的封測企業，正在抓緊并購全球的封測公司。

比如，2015年，長電科技與新加坡星科金朋的合并，造就了次于日月光（全球第一）和安靠（全球第二）的全球第三大封測廠，全球市場份額9.8%;南通富士通微電子出資約3.7億美元收購AMD旗下的蘇州廠和馬來西亞檳城廠;目前，紫光集團也已入股矽品，占股份25%。從總量來看，中國企業在封測領域的占比接近20%。

7、總結

整體來看，除了圓晶代工、封裝測試等技術要求相對不高的環節，中國芯片產業在其他絕大多數板塊都與歐美芯片產業企業存在較大差距，在指令集、設計等一些體現技術含量的環節，中國芯片產業的技術實力幾乎可以用“堪憂”來描述。

想要解決中國芯片主要依靠進口的痛點，中國芯片產業界仍需努力。