芯片兇猛

胡萬(wàn)程

“華為供應(yīng)鏈未受影響，而且備用元器件性能表現(xiàn)更好。”

6月26日的MWC上海展上，華為輪值董事長(zhǎng)胡厚崑面對(duì)百家媒體，針對(duì)華為的供貨源問(wèn)題作出了以上回答。

讓胡厚崑信心滿滿的是，是華為旗下半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司海思的“備胎計(jì)劃”。

“備胎一夜之間全部轉(zhuǎn)正”，在華為被美國(guó)商務(wù)部列入管制 “實(shí)體名單”后，華為海思總裁何庭波致員工的一封信讓國(guó)人群情激昂。2004年在深圳起家的海思，僅僅用了15年，就從一家公司的研發(fā)部門成長(zhǎng)為中國(guó)首屈一指的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，這絕非易事。

芯片是工業(yè)糧食，而中國(guó)又是芯片的最大消費(fèi)國(guó)，占全球芯片需求量的45%。重要性不言而喻。但國(guó)產(chǎn)芯片廠商由于缺乏技術(shù)積累，長(zhǎng)時(shí)間與一流芯片廠家之間存在長(zhǎng)達(dá)20年的技術(shù)鴻溝。

電子消費(fèi)產(chǎn)品的更新迭代頻繁的特殊性，也使得國(guó)產(chǎn)芯片廠商沒(méi)有試用機(jī)會(huì)，更沒(méi)有市場(chǎng)規(guī)模。性能比不過(guò)，成本也不行，市場(chǎng)認(rèn)可度寥寥，中國(guó)90%以上的芯片需求仰賴進(jìn)口。

但2018年中興事件之后，危機(jī)意識(shí)倒逼國(guó)產(chǎn)終端公司重視國(guó)產(chǎn)芯片，各地政府也出臺(tái)了多項(xiàng)政策扶植。越來(lái)越多的資本流入集成電路行業(yè)，國(guó)產(chǎn)替代正在逐步進(jìn)行，國(guó)產(chǎn)芯片廠商的曝光度也水漲船高。

從汽車、工業(yè)控制到企業(yè)設(shè)備等，各個(gè)產(chǎn)業(yè)的跨國(guó)企業(yè)都紛紛在中國(guó)建立設(shè)計(jì)中心，個(gè)人計(jì)算機(jī)和內(nèi)建系統(tǒng)的中國(guó)設(shè)計(jì)元素在增多。無(wú)廠半導(dǎo)體公司亦正在中國(guó)崛起，以服務(wù)本地消費(fèi)者。同一時(shí)間，本地晶圓廠也呈現(xiàn)緩慢但穩(wěn)定的成長(zhǎng)。

國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)究竟發(fā)展得如何，又呈現(xiàn)著怎樣的地區(qū)特征呢？

中國(guó)速度

中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度迅猛，這一點(diǎn)是公認(rèn)的。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年，全球集成電路市場(chǎng)規(guī)模4779.4億美元，2012年到2018年的復(fù)合增長(zhǎng)率為7.3%。而與此同時(shí)，2018年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額6532億元，2012年到2018年的復(fù)合增長(zhǎng)率20.3%。中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率是全球的近三倍之多。

一直以來(lái)，中國(guó)國(guó)內(nèi)集成電路工業(yè)聚焦于產(chǎn)業(yè)鏈的下游位置，主要優(yōu)勢(shì)在于組裝和封測(cè)芯片。但工業(yè)和信息化部電子信息司集成電路處處長(zhǎng)任愛(ài)光告訴《南風(fēng)窗》記者，近年來(lái)國(guó)內(nèi)集成電路的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。

他給出一組數(shù)據(jù)，2018年，中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售收入比重為38%，制造業(yè)銷售收入比重為28%，封測(cè)業(yè)銷售收入比重為34%。比起六年前35%設(shè)計(jì)業(yè)、23%制造業(yè)、42%封測(cè)業(yè)的比重，如今的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)明顯更加合理。

顯然，中國(guó)正在向上游進(jìn)軍改變產(chǎn)業(yè)鏈格局，轉(zhuǎn)向芯片設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)。

在中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)50強(qiáng)中，約有15家企業(yè)從事芯片設(shè)計(jì)，知名的有華為海思、中興微電子、匯頂科技位于深圳；豪威科技、清華紫光展銳、北京智芯微電子、北京矽成半導(dǎo)體位于北京；華大半導(dǎo)體、格科微電子位于上海；士蘭微位于浙江杭州。可以看出，得益于人才流動(dòng)與供應(yīng)鏈等客觀條件，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)多集中于深北上三個(gè)城市。

這其中除了豪威科技曾是美企后來(lái)被中方私有化后，其他的企業(yè)都是本土企業(yè)，據(jù)清華大學(xué)微電子學(xué)與納電子學(xué)系主任魏少軍介紹，中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的銷售統(tǒng)計(jì)中，超過(guò)99%是由中國(guó)本地企業(yè)貢獻(xiàn)的。

在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，數(shù)華為海思與紫光展銳的實(shí)力最為強(qiáng)勁，兩者的銷售額進(jìn)入了全球設(shè)計(jì)業(yè)的前十。

海思不必多說(shuō)，從華為早期安卓智能手機(jī)采用的K3V2，再到麒麟系列手機(jī)平臺(tái)，直到今天華為旗艦手機(jī)使用的麒麟980，海思快速崛起。

2018年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額6532億元，2012年到2018年的復(fù)合增長(zhǎng)率20.3%。中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率是全球的近三倍之多。

海思的設(shè)計(jì)能力并沒(méi)有限于手機(jī)芯片，在此外的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、視頻設(shè)備等領(lǐng)域中都能見(jiàn)到海思芯片的身影。年初的華為5G溝通會(huì)上，外界見(jiàn)到了海思巴龍5000基帶在5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的潛力，走在5G的前列。而在電視機(jī)、機(jī)頂盒和攝像頭等領(lǐng)域，海思也是不少?gòu)S商選擇的主控芯片。

而紫光展銳的前身是展訊，是一家從非智能手機(jī)時(shí)代延續(xù)至今的手機(jī)芯片廠商，目前采用紫光展銳芯片的手機(jī)產(chǎn)品大都銷往亞非拉等非頂尖手機(jī)市場(chǎng)，每年出貨量超過(guò)15億顆。紫光展銳也宣布開(kāi)始為科創(chuàng)板上市作準(zhǔn)備，年內(nèi)完成整體改制和融資，計(jì)劃2020年申請(qǐng)上市。

在被稱作中國(guó)5G元年的2019年，紫光展銳已經(jīng)展示了旗下的5G芯片“虎賁”和“春藤”，看來(lái)也作好了相應(yīng)準(zhǔn)備。或許這家在亞非拉稱霸，年銷量不輸華為的芯片廠商，能就此借著5G的東風(fēng)再上新臺(tái)階。

一個(gè)“T”字

在一份報(bào)告里，國(guó)務(wù)院曾提出到2020年中國(guó)芯片自給率要達(dá)到40%，2025年要達(dá)到50%的要求，這意味著2025年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模占到全世界35%，也就是超過(guò)美國(guó)位列世界第一。

國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策為芯片的大繁榮增加了助燃劑。2014年，中國(guó)宣布設(shè)立1萬(wàn)億元人民幣的投資基金，以改善國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，半導(dǎo)體也在“中國(guó)制造2025”計(jì)劃中占據(jù)突出地位。

2018年中興事件發(fā)生后，各個(gè)地方政府的集成電路產(chǎn)業(yè)扶持政策也紛紛打出。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)公開(kāi)的資料，記者初步統(tǒng)計(jì)，截至2019年4月，全國(guó)有15個(gè)以上的省市成立了規(guī)模不等的地方集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，總計(jì)規(guī)模達(dá)到了5000億元左右。

目前的芯片產(chǎn)業(yè)布局主要集中在以北京為核心的京津環(huán)渤海地區(qū)，以上海、浙江杭州、江蘇無(wú)錫、蘇州為核心的長(zhǎng)三角，以深圳為核心的珠三角及以四川成都、陜西西安、湖北武漢、安徽合肥、湖南長(zhǎng)沙等中西部地區(qū)。

在地圖上如果把這些區(qū)域標(biāo)紅，中國(guó)的地圖上就像有個(gè)斜置的“T”形。“T”的橫是沿海的，北起大連，南至珠海；“T”的豎則是沿江的，東起上海，西至成都。

三大產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)各有側(cè)重，拿環(huán)渤海區(qū)域來(lái)說(shuō)，以北京中關(guān)村為中心聚集了相當(dāng)?shù)目平藤Y源，產(chǎn)業(yè)主要側(cè)重于芯片研發(fā)。以儲(chǔ)存和設(shè)計(jì)見(jiàn)長(zhǎng)，旗下有紫光展銳、紫光國(guó)芯、長(zhǎng)江儲(chǔ)存的紫光集團(tuán)是國(guó)內(nèi)最大的半導(dǎo)體公司，其前身為1988年成立的清華大學(xué)科技開(kāi)發(fā)總公司。

成立已超過(guò)30年的紫光集團(tuán)，其實(shí)進(jìn)入集成電路產(chǎn)業(yè)不過(guò)第六年，2013年收購(gòu)展訊是紫光的半導(dǎo)體事業(yè)的起點(diǎn)。次年收購(gòu)銳迪科微電子，2016年攜手美國(guó)西部數(shù)據(jù)公司成立合資企業(yè)，進(jìn)軍大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域。依靠強(qiáng)大的融資能力與資本運(yùn)作，紫光的布局迅速擴(kuò)展開(kāi)來(lái)。

長(zhǎng)三角地區(qū)注重芯片制造與封測(cè)，珠三角地區(qū)則側(cè)重芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。其中上海又占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，上海集成電路產(chǎn)業(yè)已形成了集設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、材料、裝備及其他配套、服務(wù)于一體的完整集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。2018年上海集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模已經(jīng)達(dá)1450億元，占全國(guó)銷售的1/5，而內(nèi)地晶元代工龍頭中芯國(guó)際就坐落于上海。

江蘇無(wú)錫市在長(zhǎng)三角芯片版圖的規(guī)劃中也十分重要。作為國(guó)家級(jí)物聯(lián)網(wǎng)重鎮(zhèn)，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體封測(cè)龍頭長(zhǎng)電科技，太極實(shí)業(yè)都位于無(wú)錫。

近年來(lái)，浙江大學(xué)在理工科院校中實(shí)力的增強(qiáng)有目共睹，這一科教資源也溢出到杭州的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上。目前杭州已經(jīng)培育出士蘭微電子、杭州國(guó)芯、威睿電通等一批優(yōu)秀的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。

珠三角地區(qū)偏重集成電路設(shè)計(jì)，坐落于深圳的華為海思和中星微電子是珠三角半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊。

根據(jù)深圳5月發(fā)布的集成電路產(chǎn)業(yè)五年推進(jìn)計(jì)劃文件顯示，到 2023 年，目標(biāo)產(chǎn)業(yè)整體銷售收入突破2000億元，而其中，芯片設(shè)計(jì)業(yè)銷售收入要突破1600億元。芯片設(shè)計(jì)占到了深圳總產(chǎn)業(yè)的8成，由此可見(jiàn)此處的產(chǎn)業(yè)集聚。

道阻且長(zhǎng)

各地的產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)風(fēng)火火，這得益于當(dāng)?shù)卣恼吖膭?lì)，各行各業(yè)的資本流入。但對(duì)于眼下資本的瘋狂，有人并沒(méi)有太樂(lè)觀。

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)一位不愿透露姓名的資深人士告訴《南風(fēng)窗》記者，有光伏、新能源的案例在先，他擔(dān)心光鮮亮麗的數(shù)據(jù)之下，也存在一些騙政府補(bǔ)助的“冒牌公司”。

“不少投資人也是一頭熱，在投資前并不了解行業(yè)實(shí)情，甚至沒(méi)有帶上懂得基礎(chǔ)知識(shí)的隨從人員，這讓我對(duì)他們的資金感到擔(dān)憂。”資深人士說(shuō)道。

資本的過(guò)度集中，可能會(huì)制造大量的行業(yè)泡沫。在不少互聯(lián)網(wǎng)明星企業(yè)香消玉殞的今天，這樣的例子，我們并不陌生。

“穩(wěn)定的環(huán)境，良好的生態(tài)，對(duì)于產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展是最好的”，埃森哲大中華區(qū)工業(yè)X.0業(yè)務(wù)主管江崇龍認(rèn)為各地政府要吸取新能源汽車發(fā)展中的一些失敗經(jīng)驗(yàn)。

2018年上海集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模已經(jīng)達(dá)1450億元，占全國(guó)銷售的1/5，而內(nèi)地晶元代工龍頭中芯國(guó)際就坐落于上海。

如果說(shuō)擔(dān)憂過(guò)多的資金流入，是一種“甜蜜的煩惱”的話，那么芯片制造的工藝門檻，卻是實(shí)實(shí)在在的一道難關(guān)了。

拿封測(cè)上游的代工產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，如今全球純代工廠市占率，臺(tái)積電是58.3%，是絕對(duì)的龍頭。第二名是格羅方德10.9%。第三名是聯(lián)電，市占率9.3%。而中國(guó)龍頭中芯國(guó)際，市占率只有5.7%。

作為全球最大的芯片代工廠，臺(tái)積電的技術(shù)是頂級(jí)的。它的7nm制造工藝已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)，蘋(píng)果與海思都是其客戶，5nm的工藝的量產(chǎn)也有了計(jì)劃。某些臺(tái)媒甚至拋出了“臺(tái)積電是中美科技戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)手”一說(shuō)。

而中芯國(guó)際在2018年年初才剛剛實(shí)現(xiàn)14nm。一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題就是，如果沒(méi)有臺(tái)積電，中國(guó)內(nèi)地現(xiàn)在的工藝是完全沒(méi)有辦法自供給“華米OV”這類整機(jī)廠去爭(zhēng)奪全球最主流的智能手機(jī)市場(chǎng)的。

為何無(wú)法突破工藝壁壘，中芯國(guó)際的一位前工程師王柯給出了答案。他說(shuō)，中國(guó)芯片制造過(guò)程是依賴設(shè)備的，而現(xiàn)在設(shè)備幾乎都是美國(guó)制，生產(chǎn)線全部國(guó)產(chǎn)化幾乎不可能。

此外，王柯指出，先進(jìn)芯片的制造過(guò)程需要大量的微調(diào)，但如何最好地使用機(jī)器并達(dá)到必要水平的“良率”的微調(diào)操作是有保密協(xié)議的，與臺(tái)積電有合作的供應(yīng)商無(wú)法提供超過(guò)基本信息的情報(bào)，中芯國(guó)際可以從中借鑒的東西有限。

摩爾定律的消亡也成為客觀上限制中國(guó)半導(dǎo)體的因素。每次芯片中的元件縮小，制造都會(huì)變得更加繁瑣和昂貴。近年來(lái)芯片工廠的成本每四年翻一番，存在著幾代技術(shù)差的中國(guó)芯片代工廠，并無(wú)走捷徑的方法。

由于資金的投入門檻，客觀上能夠制造高端芯片的廠商也越來(lái)越少。除了中芯國(guó)際，中國(guó)甚至看不到第二家可以趕超臺(tái)積電的公司。

中國(guó)速度是繼上個(gè)世紀(jì)“德意志速度”“以色列速度”“漢江速度”“日本速度”后最快的發(fā)展速度了，其集中力量辦大事的能力也無(wú)出其右。

但在半導(dǎo)體行業(yè)這類“資金無(wú)底洞”的產(chǎn)業(yè)里，中國(guó)速度能有多快，記者這次采訪下來(lái)的感受而言，行業(yè)人士不少都持謹(jǐn)慎的態(tài)度。

在成為下一個(gè)芯片強(qiáng)國(guó)的路上，中國(guó)的前景光明，但道阻且長(zhǎng)。