集成電路 國(guó)產(chǎn)替代勢(shì)在必行

高智

十八大以來(lái)，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展蒸蒸日上，年均復(fù)合增速超過(guò)了20%，為同期國(guó)際增速的4倍左右，2018年產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模已達(dá)6400億元，然中高端芯片大多需要進(jìn)口，如何突破技術(shù)壁壘、完成中高端芯片國(guó)產(chǎn)替代？在2019年第二屆智博會(huì)上，英特爾、SK海力士、高通、紫光等國(guó)內(nèi)外企業(yè)將獻(xiàn)言獻(xiàn)策。

何為集成電路

集成電路，英文為Integrated Circuit（縮寫(xiě)為IC），采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。

集成電路實(shí)體往往要以芯片的形式存在，因此在日常生活中集成電路也被簡(jiǎn)稱為芯片，被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)，譬如桌面電腦、智能手機(jī)、智能手表、智能電視、智能音箱、VR、基站等。

此外，集成電路也不全是高大上的產(chǎn)品，低端產(chǎn)品就在我們身邊天天都會(huì)接觸，譬如身份證、交通卡、銀行卡、門(mén)禁卡等都帶有芯片。

我國(guó)集成電路行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷四個(gè)階段：

1965—1978年，以開(kāi)發(fā)邏輯電路為主，初步建立我國(guó)集成電路工業(yè)基礎(chǔ)。

1978—1990年，初步改善了我國(guó)集成電路裝備水平，較好地解決了彩電集成電路的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。

1990—2000年，以908工程、909工程為重點(diǎn)，在多領(lǐng)域進(jìn)行科研技術(shù)突破。

2000年至今，成立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資大基金，扶持集成電路企業(yè)快速成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)開(kāi)花的效果。

全球集成電路行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，集成電路發(fā)展勢(shì)頭較好的主要是中國(guó)、美國(guó)與韓國(guó)。

中國(guó)：三駕馬車雛形初現(xiàn)

我國(guó)集成電路主要依靠華為、紫光與阿里巴巴這三家公司作為行業(yè)的領(lǐng)路人。

華為旗下的海思半導(dǎo)體是我國(guó)集成電路的翹楚，涉足手機(jī)芯片、智能芯片、安防芯片等，實(shí)現(xiàn)了從低端到高端的蝶變，躋身為世界第七大集成電路公司，可與國(guó)外巨頭分庭抗禮。

譬如海思最新的麒麟990芯片，用上了當(dāng)今最先進(jìn)的7nmEUV工藝，且采用自主研發(fā)的達(dá)芬奇架構(gòu)NPU（此前麒麟810已經(jīng)采用），已與世界最先進(jìn)的手機(jī)芯片相媲美，未來(lái)將繼續(xù)擴(kuò)大華為在高端芯片領(lǐng)域的市場(chǎng)份額。

紫光旗下的紫光展銳，與高通、聯(lián)發(fā)科并列為手機(jī)芯片三強(qiáng)（海思手機(jī)芯片未對(duì)外銷售），每年芯片出貨量超15億顆，為三星、Vivo、中興、聯(lián)想等手機(jī)廠商供貨。

在沒(méi)有英特爾幫助下，紫光展銳自主研發(fā)了5G基帶芯片，并在今年世界移動(dòng)通信大會(huì)發(fā)布了5G通信技術(shù)平臺(tái)及首款5G基帶芯片春藤510，在當(dāng)天英特爾就因?yàn)樽陨硎チ撕献鞯膬r(jià)值，宣布與紫光展銳終止5G合作。

除了手機(jī)芯片，紫光在存儲(chǔ)器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了國(guó)產(chǎn)零突破，旗下的長(zhǎng)江存儲(chǔ)64層NAND量產(chǎn)在即，規(guī)劃產(chǎn)能為10萬(wàn)片/月，將在2020年直接挑戰(zhàn)國(guó)際大廠。

阿里巴巴旗下的平頭哥半導(dǎo)體，雖然正式成立還不滿一年，但干勁十足。2019年7月發(fā)布了第一款芯片產(chǎn)品玄鐵910（XuanTie910），應(yīng)用于5G、人工智能以及自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域，這是業(yè)界性能最強(qiáng)的RISC-V處理器，性能直接提升了40%以上，同時(shí)宣布全面開(kāi)放IP Core，意圖打造新的生態(tài)體系，震撼整個(gè)行業(yè)。

不到一個(gè)月，又透露正在研發(fā)一款專用SoC芯片，這款芯片將被用于新一代阿里云神龍服務(wù)器的核心組件MOC卡，可提高服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)性能，解決云計(jì)算的性能損耗難題。更不用說(shuō)，還有一款云端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片Ali-NPU也在抓緊研發(fā)中，真可謂三管齊下。

美國(guó)：依然保持領(lǐng)先地位

英特爾曾保持全球集成電路第一大廠商位置達(dá)25年之久，2017—2018年被三星超越，2019年上半年以320.38億美元的營(yíng)收重回“鐵王座”，不過(guò)在新興芯片領(lǐng)域已落后，譬如2019年才發(fā)布AI芯片，可耗時(shí)4年設(shè)計(jì)的芯片一誕生就落后競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手了。

在AI芯片領(lǐng)域，谷歌才是王者。2016年，谷歌發(fā)布第一代AI芯片TPU，是專門(mén)為機(jī)器學(xué)習(xí)定制的專用芯片，如今谷歌的AI芯片已發(fā)展到第三代，第四代也在研發(fā)的路上。

除了谷歌，亞馬遜、蘋(píng)果、Facebook等切入集成電路賽道，研發(fā)重心都是AI芯片。

亞馬遜早在2015年就收購(gòu)了以色列芯片公司 Annapurna Labs，于2018年底發(fā)布了AI芯片Inferentia，并發(fā)布了一款A(yù)RM服務(wù)器芯片Graviton;蘋(píng)果從2017年開(kāi)始為iPhone X和iPhone 8生產(chǎn)帶AI功能的仿生芯片，大獲成功;至于Facebook，正在自研AI芯片。

韓國(guó)：偏科嚴(yán)重

韓國(guó)早在上世紀(jì)70年代就發(fā)力集成電路，三星為“帶頭大哥”，主攻方向?yàn)榇鎯?chǔ)器，經(jīng)過(guò)二三十年努力，打敗了美國(guó)與日本，成為全球最大的存儲(chǔ)器制造國(guó)，截至2018年底，三星與SK海力士全球存儲(chǔ)器市場(chǎng)占有率合計(jì)為74.6%，昔日三巨頭美國(guó)美光、日本三菱、日本夏普，僅美國(guó)美光還是賽道中的選手。

FPGA智能創(chuàng)新全球大賽巔峰對(duì)決

智博會(huì)，是一次國(guó)家級(jí)展會(huì)，匯聚了世界眾多知名的集成電路企業(yè)，包括谷歌、英特爾、SK海力士、高通、意法半導(dǎo)體、華為、阿里巴巴、紫光等。

上述企業(yè)將參與8月27日上午9點(diǎn)在重慶悅來(lái)國(guó)際會(huì)議中心舉辦的集成電路產(chǎn)業(yè)高峰論壇，共商集成電路未來(lái)的技術(shù)趨勢(shì)、行業(yè)需國(guó)產(chǎn)化提速等。

智博會(huì)期間，官方與英特爾公司聯(lián)合舉辦英特爾FPGA智能創(chuàng)新全球大賽，來(lái)自全球11個(gè)國(guó)家的24個(gè)團(tuán)隊(duì)齊聚重慶，進(jìn)行巔峰對(duì)決。

FPGA是專用于集成電路中的一種半定制電路，是可編程的邏輯列陣，能夠有效地解決原有的器件門(mén)電路數(shù)較少的問(wèn)題。FPGA可編程芯片在通信、安防等行業(yè)的應(yīng)用比較廣泛，屬于中高端芯片范疇。

這也意味著，在FPGA智能創(chuàng)新全球大賽上，將目睹全球最頂尖水平的FPGA設(shè)計(jì)作品，碰撞出創(chuàng)新的火花，提升我國(guó)PGA可編程芯片的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。

據(jù)了解，重慶在集成電路領(lǐng)域走在前列。早在2005年8月就已在西永微電子產(chǎn)業(yè)園，構(gòu)建從EDA平臺(tái)、共享IP庫(kù)、芯片設(shè)計(jì)、制造到封裝測(cè)試的集成電路全新產(chǎn)業(yè)生態(tài)，吸引了SK海力士、華潤(rùn)微電子、中國(guó)電科、西南集成等一批知名集成電路企業(yè)聚集發(fā)展，年產(chǎn)值已超100億元，占全市集成電路產(chǎn)值的80%以上。目前正全力打造全球協(xié)同研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)、全國(guó)最大功率半導(dǎo)體基地和韓國(guó)SK海力士集團(tuán)全球最大的芯片封裝測(cè)試工廠。

此外，在仙桃國(guó)際大數(shù)據(jù)谷，成立了重慶集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)園，將打造百億級(jí)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)園，圍繞智能汽車、智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域芯片，搭建IP庫(kù)、EDA工具、樣機(jī)制造、培訓(xùn)、孵化咨詢、基金等六大公共服務(wù)平臺(tái)。力爭(zhēng)在3年內(nèi)，聚集80家IC設(shè)計(jì)企業(yè)，引進(jìn)和培養(yǎng)5000人以上IC設(shè)計(jì)人才，建設(shè)1個(gè)國(guó)內(nèi)知名的集成電路高端研究機(jī)構(gòu)，培育孵化2家以上IC設(shè)計(jì)上市企業(yè)，IC設(shè)計(jì)年產(chǎn)值超過(guò)100億元。目前已落地ARM、安芯教育、線易科技、物奇科技等企業(yè)和平臺(tái)。

2019智博會(huì)，將促成一批集成電路項(xiàng)目落地，加快集成電路的制造技術(shù)迭代，提升集成電路國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度，從而為我國(guó)集成電路獨(dú)立自主出一份力。