創“芯”行動

策劃 采寫Ⅰ本刊記者 武志軍

“芯痛”短板

對美國而言，制裁中興也是傷敵一千、自損八百。去年，美國商務部全面禁止美國廠商向中興供貨消息一出，中興上游的多家美國供應商股價應聲下跌，其中，30%出貨量靠中興通訊的ACIA在當日美股收盤時暴跌35.97%，Oclaro下跌15.18%。不過，美國這些生廠商雖然失去了中興這個大買家會遭受不小損失，但除了中興，他們還有愛立信、西門子、諾基亞等買家存在。

有分析指出，中興通訊電信設備的外來零件占其料件比例至少有六成，而來自美國供應商的料件至少占了這六成的一半，自制比例并不高。關鍵問題是，中興需要的高速AD/DA、調制器、高性能鎖相環、中頻VGA等產品，目前根本沒有國產芯片廠商可以提供替代品。

中國在芯片、元器件領域仍然較為弱勢，國內半導體產業更多集中在后端工藝，但對上游基礎原材料、半導體設備以及核心元器件，如射頻、FPGA、高速數模轉換、存儲等多個核心芯片技術仍掌握在國外廠商手中。

技術瓶頸反映到全球半導體市場的版圖中就是中國企業的競爭力不足。目前全球77%的手機是中國制造，但其中不到3%的手機芯片來自中國；全球54%的芯片都出口到中國，但國產芯片的市場份額只占10%。

市場調研機構IC Insights發布的報告顯示，目前全球半導體市場規模達到4385億美元，前十大半導體廠商（三星、英特爾、SK海力士、Micron、博通、高通、德州儀器、東芝、英偉達和恩智浦）占據了整個市場58.5%的份額，這其中并沒有出現中國廠商的身影。

以中興為例，其有多達數十家美國芯片供應商，中金公司分析師稱，中興的手機芯片、基帶芯片、射頻芯片、存儲芯片、手機玻璃、光學元件等核心零部件都來自美國的高通、博通、英特爾、美光、甲骨文、康寧等科技巨頭，短期內幾乎無法找到能保持相同競爭力的替代產品。

中興事件將中國的芯片短板暴露無遺。在經濟全球化的大潮中，提供了解決問題更廉價的方案，這是一種方便，但也滋生了惰性。當購買芯片比自產芯片更加容易也更便宜時，就會形成一種市場取向，并使得對外部技術的依賴不斷固化。中國90%的芯片需求靠進口來解決，其中絕大部分都從美國進口。2016年，中國單單是進口芯片的費用就超過2300億美元！要知道，2017年中國的軍費也不過1517億美元，單單是一個芯片就讓中國每年花費差不多2年的軍費去購買。

中國人自己研發芯片行不行？中國每年用于集成電路研發總投入僅45億美元，僅占全行業銷售額的6.7%，不到Intel公司一家年研發投入的一半。一位工作10年的電子工程師用親身經歷講述了中國缺“芯”的原因?！?0年來，做芯片太苦了，賺的錢還不及房產升值的零頭，甚至比炒股賺得都辛苦，我現在已經逐步放棄研發方面的工作，轉而進行收入更高更好玩的商務領域了?！?/p>

他透露，不僅做工程師很辛苦，而且科研經費經常被莫名其妙挪作他用?！叭绻粋€項目下撥1000萬元，學校先截留500萬元作為管理費；然后學院里截留300萬元買車發獎金；數位導師再截留100萬元，剩下不到100萬元；開發人員添點設備，拿點工資，到最后發現買原料都緊張了?！?/p>

有人說，如果中興因禁用美國芯片而倒閉，萬億樓市竟無法抵抗指甲大小的芯片之壓，那么一切都是“皇帝的新裝”。對中國科技企業來說，“中興事件”給我們實實在在地上了一堂課，告訴我們芯片技術和芯片產業的極其重大的價值，這既是一次沉重的打擊，同時又是一次難得的機遇，形成了全民自發地關心中國芯片技術發展和芯片產業進步的局面。有了前車之鑒的中國企業會加大對國產芯片的研發力度，爭取早日擺脫對國外芯片的依賴。從這個意義上來說，這對我們自主研發芯片有著極其重要的推動作用。

事實上，為了根治中國制造的“芯痛”，中國政府早已行動起來。2014年6月，國務院發布《國家集成電路產業推進綱要》，從政策上完善落實一系列支持集成電路產業發展的措施，并設置了分階段目標。2014年9月，一期規模為1380億元人民幣的國家集成電路產業投資基金成立，第一次以市場化投資的形式推動該產業，改變了過去稅收土地優惠、研發獎勵等傳統補貼方式。截至2017年11月，基金累計有效決策62個項目，實際出資794億元?；鹪谥圃臁⒃O計、封測、設備材料等產業鏈各環節進行投資布局全覆蓋。在該基金的帶動下，多個地方政府成立了子基金，合計總規模超過3000億元。

為進一步破解“芯痛”難題，今年5月，國務院常務會議指出，集成電路和軟件產業是支撐經濟社會發展的戰略性、基礎性和先導性產業。通過對在華設立的各類所有制企業包括外資企業一視同仁、實施普惠性減稅降費，吸引各類投資共同參與和促進集成電路和軟件產業發展，有利于推進經濟結構優化升級，更好滿足高質量發展和高品質生活需求。

會議決定，在已對集成電路生產企業或項目按規定的不同條件分別實行企業所得稅”兩免三減半”或”五免五減半”的基礎上，對集成電路設計和軟件企業繼續實施2011年《國務院關于印發進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》中明確的所得稅”兩免三減半”優惠政策。2018年度所得稅匯算清繳也按上述規定執行。

專家普遍認為，此次出臺的政策，主要還是為了吸引國內外投資更多參與和促進信息產業發展。政策延續后，相應的內外資企業均可以繼續享受優惠。這也和當前中國正在推行大規模減稅降費的路徑一致，可以更好助力供給側結構性改革，促進產業發展，激活市場活力。

造“芯”潮涌

在內外因素綜合助推下，一場如火如荼的“造芯”行動已經全面展開。華為就是其中的先行者之一。以麒麟CPU支撐華為手機在8年間，從無人問津到閃耀全球；在德州儀器（TI）、恩智浦（NXP）等國外廠家的長期壟斷下強勢突圍，徹底改寫中國智能電視廠商依賴國外芯片的歷史，獨占國內一半以上的市場；在視頻監控領域，拿下全球70%的占有率，助力海康、大華成為全球安防市場上的雙寡頭；作為H.265編解碼技術的主要貢獻者和擁有最多核心專利的業者，重新定義全世界的視頻技術標準，為4K/8K超高清視頻筑底；創造這一切的，是華為旗下一家極其低調的公司——海思半導體。短短十幾年，它便從一家寂寂無名的芯片小廠，悄然躋身中國最大的半導體公司。2018年，它更超越AMD，擠進全球前五大芯片設計公司的陣營。

而這一切的成功源于海思自2004年開始的“十年磨一劍”的不懈努力。2004年，董事長任正非對海思總裁何庭波說：“給你2萬人，每年4億美金的研發經費，一定要站起來！”但當時整個華為只有3萬人，研發不到10億美元，如此高強度的投入，還是把何庭波“嚇壞”了。海思就這樣，在何庭波“被驚嚇”的過程中誕生了。歷經10年“臥薪嘗膽”般的探索，

2014年初，海思發布麒麟910芯片，第一次將基帶芯片和應用處理器集成在一塊SOC（系統級芯片）里。工藝上，也升級至28nm，追平了高通。以麒麟910為起點，海思開始了手機芯片史上一段波瀾壯闊的逆襲。在此之前，高通幾乎獨斷了高端基帶芯片，高傲如蘋果，也不得不為此折腰。海思終結了這一格局。從麒麟910到麒麟980，海思氣勢如虹，一款比一款成功，不但在工藝上領先至7nm，性能和功耗上，更比肩業內最優。曾經被自家人嫌棄的海思芯片，最終蛻變為華為手機躋身全球第二的關鍵性力量。

多年后，任正非說，華為堅持做系統、做芯片，是為了“別人斷我們糧”的時候，有備份系統能用得上。

除了華為，芯片領域我國還有一批領軍企業，據統計，2015～2016年，中國芯片設計企業從736家猛增到1362家，2017年，國內芯片設計企業總數達1380家，在全球中占有的比率為14.5%。近年來，國家與企業加大對“中國芯”的投入，在芯片研發上取得了一些成績，中國自主研發的“芯片”也相繼問世。

提起國產芯片，中國科學院計算所不得不提，龍芯中科研制的處理器產品包括龍芯1號、龍芯2號、龍芯3號三大系列，涵蓋小、中、大三類CPU產品。龍芯不只是沉醉于實驗室的“芯片產品”，它已經于2015年在中國發射的北斗衛星上應用。

此外，景嘉微電子成功研制出國內首款具有完全自主知識產權的圖形處理芯片——JM5400，在多項性能上達到或優于常用國外產品。

2018年5月3日，中科院在上海發布了我國首款云端人工智能芯片——寒武紀MLU100。這是一款向人工智能領域的大規模的數據中心和服務器提供的核心芯片，它可支持各類深度學習和經典機器學習算法，充分滿足視覺、語音、自然語言處理、經典數據挖掘等領域復雜場景下的云端智能處理需求。與傳統的終端芯片相比，云端智能芯片規模更大，結構更復雜，運算能力更強。目前寒武紀 MLU100芯片已經應用在相關產品之中，聯想集團推出搭載MLU100智能處理卡的云端智能服務器SR650，它打破了37項服務器基準測試的世界紀錄。

近年來，隨著5G時代的日益臨近，我國集成電路企業相繼展示其研發成果。不僅華為發布國內首款5G芯片，紫光展銳自主研發成功我國第二款5G芯片。在汽車自動駕駛領域，獲得B輪6億美元投資的地平線立志成為”邊緣計算領域的英特爾”，芯侖科技開發的動態視覺傳感器芯片像素是國外先進水平的三倍。

無獨有偶，家電企業也開始將芯片研發作為轉型的重點，目前包括創維、康佳以及格力等家電企業紛紛發力芯片產業。作為國內集成電路產業鏈最完善、產業集中度最高、綜合技術能力最強的地區，上海正在集成電路領域取得收獲。數據顯示，2017年是上海集成電路產業投資增長最大的一年，全年凈增投資總額68.22億美元，凈增注冊金額68.35億美元，兩者均超過了此前7年(2010年-2016年)的投資總和。包括華虹、中芯等在內的集成電路產業龍頭企業，相繼在上海優化布局。

在6月閉幕的2019全國雙創周北京會場中，多款擁有自主知識產權的芯片集中亮相，吸引了眾多目光。這些芯片大多孵化于高校或者科研院所，比如，已經很有名氣的龍芯是中科院計算所從2001年開始研發的，如今已經累積了幾十年；設計出可重構芯片的清微智能團隊，就是脫胎于清華大學微電子所；現場展示的存算一體芯片，則獲得了北京航空航天大學的支持。這些芯片的設計、封裝測試、生產加工全部是在國內完成。

雖然芯片國產化進程注定是一場艱難的“馬拉松”賽跑，想實現彎道超車，沒那么容易。但只要我們給企業一些時間，讓它們沉下心做研發，“中國芯”未來必定可期。

練好內功

洶涌澎湃的造芯潮，彰顯出“中國芯”前景光明，但深入挖掘芯片行業現狀，“中國芯”仍需練好內功，逾越諸多“雄關漫道”。集成電路產業鏈分為三個部分：設計、制造、封測。設計位于價值鏈最高端，屬技術密集型產業；制造屬資本和技術密集型產業，除研發支出外，還有大量資本支出，是最砸錢的環節；封測則技術含量最低，屬勞動密集型產業。

世界上共有200多個國家和地區，但集成電路產業的這三大環節，卻基本上掌握在美、韓、中（含臺灣）、歐、日這五大玩家手中。如今的形勢是，美國繼續一家獨大，中國大陸、韓國快速發展，而歐洲、日本、中國臺灣則有所衰退。

從產業鏈三大環節上看，中國大陸在芯片封測領域發展最好，無論在技術水平還是生產規模上，中國大陸企業已基本抹平了與國際頂尖企業的差距。長電科技的封裝技術專利數量，在中國和美國都是同行業第一位，其中先進封裝技術專利超過了67%。同時，中國大陸封測企業的增速也是業內最快的。2017年全球封測十強營收增長率超過10%的只有4家，而3家上榜的中國大陸企業便盡在其中。照此勢頭發展下去，中國大陸在芯片封測行業或可率先實現趕超。

而在芯片制造環節，中國大陸企業的實力則最為弱小，與世界一流水平差距最大。例如，當中芯國際還在苦苦提升28納米工藝的良率時，臺積電已經掌握了7納米工藝、并開始研發5納米工藝了。這意味著中芯國際在技術上與對手至少存在著三代的差距。而在規模體量與市場份額上，中芯國際更是與臺積電存在10倍以上的差距。在這樣的情況下，中國大陸企業想要實現趕超，除了繼續在設備上加大投入，技術人才的培養、經驗上的積累也十分重要，需要更多時間和實踐來磨礪。

至于芯片設計環節，中國大陸企業則可用“全線迎戰，單兵突破”來形容。在個人電腦CPU領域，有胡偉武教授帶領的龍芯中科，在服務器和超算CPU領域，則有申威、飛騰等。GPU的開發上，國內有景嘉微、兆芯，還有在2017年9月由中資背景基金收購來的英國GPU公司Imagination作為“外援”。FPGA有紫光同創，存儲器有長江存儲。

但平心而論，這些中國大陸企業的技術實力、市場份額都與國際對手相差較遠，目前還難以憑借產品與對手在市場上進行正面交鋒，只能先耕耘中低端芯片市場，或工控、軍工、航天等小眾特殊領域。

對于芯片企業來說，中國大陸自主芯片開發面臨的最大挑戰就是生態體系問題。這種困境如何打破？有一種情況就是“換題”，即行業技術軌道發生變遷，使之前解法積累的優勢蕩然無存。例如消費電子行業從個人電腦時代走向智能手機時代，就是一次影響深遠的“換題”。ARM指令集是ARM公司的“解題方法”，特點是低性能、功耗小，在個人電腦時代根本不敵英特爾高性能、大功耗的x86指令集開發出的芯片。但對于智能手機這道題來說，ARM卻反超英特爾成為更優解法，最終幾乎壟斷移動芯片產業，與安卓系統構成“AA體系”，同微軟、英特爾的“Wintel體系”劃江而治。

如今，中國大陸芯片企業要想實現趕超，首先要能抓住“換題”的機遇。瞄準人工智能浪潮的寒武紀就是一個榜樣。早在2016年，寒武紀就已推出自主研發的人工智能芯片，型號名叫DianNao，即中文“電腦”的拼音。2017年，寒武紀完成阿里巴巴領投的1億美元A輪融資，同時華為宣布與寒武紀合作，在華為的麒麟芯片之中使用寒武紀開發的人工智能芯片。在人工智能芯片群雄并起的戰國時代，有阿里和華為這兩艘大船的護航，寒武紀的前景愈加可期。

要想通過“換題”實現“造芯”趕超，根本還在于自己練好“內功”，企業必須有進行自主正向開發的意愿和能力。惟其如此，方能有準確判斷技術軌道變化的敏感度，在看見換道的機會時，也能踩得下去最后一腳超車的油門。

“韓國芯”啟示

產業逆襲的路，一定充滿血和淚，根治“芯痛”更是如此。我們想要打破這種難以言說的“芯痛”，中國核心技術必須崛起，企業只有通過自力更生掌握核心技術，才算掌握住自己的命運，否則將時刻面臨生死存亡的威脅。我們的近鄰韓國根治“芯痛”的做法，或許值得我國企業借鑒。

三星是韓國芯片企業的突出代表，其市值相當于韓國GDP的1/5，其產品和服務涉及韓國人生活的方方面面，每個韓國人在一生中幾乎都沒有辦法不和三星打交道。

在1985年，國際芯片行業還看不見三星的影子；到1990年代，三星的芯片業務已經擠進世界前十，2000年后更是一步一個腳印，在重圍中殺出一條血路，最終取代制霸芯片行業20多年的英特爾，成為芯片行業老大。

三星創始人李秉哲很早就敏銳地做出判斷：不想受制于人，必須要有自己的芯片。

1974年12月，李秉哲不顧管理層的勸告，自掏腰包入股當時已經瀕臨破產的美國Hankook半導體公司。將近15年后，1983年，三星終于成功開發出64位芯片，但卻落后日本技術4年。當時，三星每賣一片芯片，不光不賺錢，還要倒貼至少1美元。在整個1980年代，受芯片研發的拖累，三星電子財報幾乎年年報虧，股權資本全部虧空。最終在苦苦堅守了26年后，三星終于在芯片領域迎來逆襲。

在這漫長的追趕逆襲途中，三星在芯片、制造、封裝、檢測等關鍵環節也建立起自己的技術，完全擺脫外部依賴。由此可見，對芯片研發而言，尤其需要長遠的眼光，不急功近利，不追求眼前的回報。當然，三星的成功離不開政府的強力扶持，韓國政府一直注重吸引到歐美國家留學的韓國學生回國，在第一輪回國潮里，三星就招聘了近140人，也為三星電子產業打下了人才基礎。此外，韓國政府還為三星等大企業提供資金支持芯片研發，甚至不惜動用日本的戰爭賠款。1999年，韓國政府耗費3.6萬億韓元，支持三星電子和成均館大學合作，創辦半導體工學系，韓國教育部將其列為“創新型專業”，專門為韓國企業培養芯片產業人才。

“中國芯”未來

“得芯片者得天下”。雖然我國芯片產業與國際相比，仍有很大差距，但必須承認的一點是，在全球范圍競爭日趨激化的AI研究領域，中國的存在感正在加強。根據國際知名專利檢索公司QUESTEL發布的《芯片行業專利分析及專利組合質量評估》報告指出：中國近10年芯片專利增長驚人，已成為芯片專利申請第一大國，中國企業在芯片專利數量上已逐步趕上國外老牌企業。

一方面，我們可以看到，中國芯，正從多維度出發，縮小與國際的差距。但另一方面，必須看清的現實是——“自給自足”的創新科技短板，即中國是芯片需求第一大國，芯片自給率卻不足三成。數據顯示，中國一年制造11.8億部手機，3.5億臺計算機，1.3億臺彩電，占據全球1/3的芯片市場需求，對應的卻是國產芯片市場份額不到10%，集成電路產值不足全球7%的尷尬局面。中國連續四年花在進口芯片上的錢高達2000億美元，不可否認，90%的“依賴度”，令芯片成為與原油并列的最大進口產品。

短期來看，國產中高端手機商的制造成本抬高，產量主導權受制于人，長遠將影響企業競爭力。芯片作為信息科技的強大推動力，事關國家核心利益與信息安全，更關乎未來創新技術的發展，隨著物聯網、人工智能、云計算等新興技術的發展，從源頭上掌控核心自主產權芯片架構有利于取得先發優勢。

芯片除了設計、制造、封裝、測試等環節的競爭優勢提升，集成電路作為芯片的基層，注重電路的設計和布局，決定著芯片性能、成本及壽命的關鍵一環。盡管我國裝備自給率達85%，但主要集中在中低端領域；在高端裝備領域，80%的集成電路芯片制造裝備仍依賴進口，“大而不強”的矛盾依然存在。

以實現器件結構創新和工藝創新為目標，為產業技術升級、未來大生產線建設提供人才、技術支撐和知識產權保護，支持國產高端芯片在國內制造企業實現生產?！拔覀冊谝M高新技術上不能抱任何幻想，核心技術、關鍵技術、國之重器必須立足于自己，大國重器一定要掌握在自己手里。”中國工程院院士倪光南說，只有打破國際壁壘，未來中國科技才有出路。

當然，倪光南也提醒大家，“切勿因中興事件，而斷定自己哪里不行，而是要實事求是，穩步前進，厚積薄發。”如果突破城市的地理范圍，以上海為龍頭的長三角在芯片領域的優勢更加突出，除了上海在全產業鏈的強勢布局、資金及科研優勢之外，還有蘇州的制造業優勢、合肥的中科大產業研發優勢、杭州阿里巴巴加碼芯片行業等都為中國的芯片行業尋求破局。

創“芯”研發，國家相關職能部門要費心。要發揮相關職能部門的專業性、導向性和主觀能動性。網信科技等相關職能部門，要有敏銳的嗅覺，專業的視角，發揮主觀能動性，合理引導，建設一個有激勵，有保障的健康的電子高新科技生態系統，給浮躁的只會“拿來主義”的電子供應商降降溫，給有能力有條件有熱情的科技研發團體加加油，把引進“血液”，逐漸變成自己“造血”。如此才能保障在科技領域的自主權，保障社會秩序和國家安全。

創“芯”研發，相關領域的企業要有責任心。很多企業為了更快取得眼前利益，逐漸縮減甚至放棄研發投入，直接復制別人的技術和芯片。企業逐利無可厚非，可這樣的行為長久來看，不利于電子高新行業競爭力和創造力的提高，對社會的穩定和國家安全帶來隱患。高新科技企業需要明確自己的位置，找準發展方向，有更高的社會責任感，行業使命感和危機感，才能真正做大做強，沖出國門，享譽世界。

創“芯”研發，留住高科技領域人才是重心。留住人才，重視人才，是目前科技創新的重中之重。很多身懷技術的專業人士，由于研發工資低，轉行做了其他工作。很多愿意做研發的年輕人，迫于生活壓力，不得不放棄自己的科研夢想。只有國家在重視人才培養的基礎上，有導向性的留住人才，出臺長效管理機制，合理的激勵機制，持續的工作平臺支持和繼續教育培養機制，則“中國芯”將良性茁壯發展，人才興國的目標指日可待。

在這場“芯片馬拉松”的比賽中，以“提供精準服務的全新交互方式”為終極目標，抓住各自紅利，尋求良性競爭，強強聯合。未來，中國芯片行業破局，贏取世界“一席之地”，或將不遠。