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面对3万亿的大市场,芯片产业在砥砺中前行

原标题:面对3万亿的大市场,芯片产业在砥砺中前行

编辑 | 于斌

出品 | 潮起网「于见专栏」

现在芯片已广泛地应用于我们工作和生活的方方面面,目之所及,皆有芯片,从传统制造业到现在的各种前沿技术、新兴科技,例如人工智能(AI)、物联网、大数据、智能汽车、区块链、5G技术等等,都离不开芯片。

可以说,芯片是我国由制造大国迈向制造强国的重要基石,而我国的芯片产业距离市场需求,无论是质或量,差距都还比较大。

2020年国产芯片2600多亿片,仅为进口芯片数量的一半左右,国内集成电路产业的产值虽达到了近9000亿元,但近几年每年都要用超过3000亿美元来进口芯片,相比之下,2020年国内的原油进口金额也才1700多亿美元,现在芯片是每年进口量最大的商品,每年要花这么多的钱用于芯片的进口,的确殊为可惜。

因为大家都比较清楚CPU芯片现状,所以咱们举个OLED屏幕驱动芯片的例子,就制造工艺而言,它比手机芯片更复杂。

2020年我国在屏显这块的营收已达4000多亿元,收入占了全球的近四成,但OLED屏幕所需的驱动芯片却严重依赖进口,这方面是以三星为代表的韩国企业一家独大,占据了九成的份额,剩下的基本上由台积电收入囊中。

虽然现在京东方不负众望,已经后来居上,成为全球主要的显示器制造企业,2017年就开始生产第6代柔性AMOLED显示屏,打破了韩国人的垄断地位,但制造屏幕所需的驱动芯片有九成都需要进口,每年花费近60亿人民币。

美国为什么要打压华为?

平心而论,美国人这一招非常狠,也非常准,直接打中了我国半导体工业的软肋。

美国”狙击“芯片的意图很明显,中国人不能掌握核心的软件和硬件,只能在食物链的中下层,捡食上层的残羹冷炙。

从长远看,高额的利润能保证美国企业在科技创新的竞争中,始终保持对中国的技术与人才优势,始终立于不败之地,这也是美国一直打压华为的原因,因为华为是“出头鸟”,触碰了美国的“规则”。

前几天华发布的MatePad 11,搭载的CPU不再是海思麒麟,而是高通骁龙865处理器,这就是一个生动的例子,你可以跟我买,但不能自己造,正所谓已所不欲,勿施于人,其吃相也是极为难看的。

今年5月12日美国通过了一个《无尽前沿法案》,内容是通过政府主导,加大科技投资,计划5年内向美国国家科学基金会投资约1000亿美元,以增强人工智能、量子技术、网络安全等十大前沿科技领域的研发力度,通过保持科技优势,创造出更多的高技术就业岗位,确保其制造业能继续独霸江湖。

宝剑锋从磨砺出

自华为被美国列入制裁清单以来,华为的日子就很艰难,有150多家华为子公司被列入了“实体清单”,手机芯片供应链实际上是停止了,EDA等芯片设计软件也被禁止使用。

没有了芯片的支撑,华为步履艰难,只能吃库存的老本,芯片用一片少一片,子弹打一颗少一颗,即使设计出比高通、苹果更好的手机芯片,也是巧妇难为无米之炊,没有厂家敢为其生产。

缺少芯片最直接的影响就是手机销量一路走低,根据Counterpoint Research的数据,今年第一季度,华为手机的全球市场份额只剩下4%,同时排名也滑落到了全球第六,这个份额再缩水,华为手机的销量恐怕只能归入其它一类了。

国内的知名企业里,华为是最让我钦佩的,别看现在的世界500里,已经有100多家中国企业,但这芸芸企业中,有哪家能像华为这样让川普如坐针毡,必欲置之死地而后快。

美国打压得越狠,说明华为越值得尊重,它的努力方向是正确的,一个国家欺负一个企业,就像大人对小孩动手,而且什么下流招式都用完了,说明对手也是真急了。

面对困境,华为如同凤凰涅槃一般永不退缩,每一次的沉寂就是为下一次的浴火重生做着准备。

6月初正式发布HarmonyOS 2,仅一个月时间用户数量就超过了3000万,预计到年底,将会有3亿台终端进入这个兼容数码产品、家电、汽车、智能家居等设备的强大生态系统中,而不仅仅只是一个手机系统,与安卓相比较,格局高下立判。

早在2019年,华为就未雨绸缪,成立了“哈勃投资”,专门围绕芯片的设备、材料、设计(EDA)、制造(光刻机)、封装、测试等相关领域进行投资。

通过资本的穿针引线,着力打通芯片制造产业链的任督二脉,到目前已经密集投资了思瑞浦、富烯科技、思特威、科益虹源等40余家公司,期待华为能把这些企业的技术聚拢成拳头。

据说华为将在武汉建立晶圆代工厂,自己动手,丰衣足食,招募近万名工程师,计划生产海思芯片、光通信设备等硬件产品,预计2022年开始启用。

为什么要实现芯片自主?

在过去的十年里,我国的互联网产业,尤其是移动互联网一片生机勃勃,昂然向上,但这一切更多地是建立在市场规模、玩法创新和资本汇集的基础之上,真正缺乏的是科技的自主与创新,站在食物链的中低端,并不能得到最大化的利润和抵御风险的能力。

国内的企业,无论你是世界知名的500强公司,还是独树一帜的中小型企业,都离不开国外的芯片、存储器和基础软件环境,对方如果一翻脸,一夜之间就要倒退几十年。

经济发展依靠人口红利的日子已经结束,要化解内卷,继续增长,就只能依靠科技创新,并且通过持续创新来获得技术红利,具体来讲,就是要真正掌握芯片制造、智能汽车、5G通讯、物联网、人工智能等前沿科技的核心技术。

而芯片和软件一样,是众多产业的基础和支撑,根据高盛的研究结果,目前全球有近170个行业,不同程度地受到芯片短缺的影响,这足以从另一个方面说明芯片应用的广泛程度。

在芯片供不应求之下,其价格自然逞逞上涨,芯片企业的收益与利润也是水涨船高,可以预期的现在与未来几年芯片产业的前景是,收入与利润齐飞,业绩共股价一色。

这几年芯片属于硬通货,从2020年下半年起,全球开始出现芯片产能与供应不足的问题。

有业内人士估计,现在全球性的芯片短缺还将持续一到两年,原因有这样几点:一是芯片在工业与生活中的应用场景更加广泛,所以芯片需求量也在不断地增加;二是很多国家受到了疫情的影响,在芯片产量下降的同时,居家工作生活模式与宅经济增加了相关电子类产品的销量;三是市场的恐慌心里预期,导致很多企业在囤积芯片,以备不时之需;四是美国逆势而为,对中国进行的芯片技术出口管制。

今年6月香港屯门发生了一次搞笑的打劫,案值500万港元,打劫的目标既非黄金珠宝,也不是古董现金,而是芯片,3名劫匪抢了14箱芯片,令人大跌眼镜,所以现在打劫也是体力活啊,身体不好的还真搬不动。

举国之力向芯片产业倾斜

2014年,国家发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,创立了国家集成电路产业投资基金,首期募集资金1300多亿元,2019年二期基金募集资金2000亿元,揭开了加速促进芯片产业发展的序幕。

2020年国务院发布了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》,目的就是从国家层面,给28纳米以下芯片生产企业以政策、税收等方面的有力加持。

9月16日,中科院院长白春礼在国新办发布会上表示,前年中科院就已经启动处理器芯片、基础软件等5个科研项目,下一步还将开展对光刻机等卡脖子领域的技术攻关。

靓丽的风景自然也吸引了更多的国内企业,去年新增了2万多家芯片相关企业,今年上半年的新增企业数量就已达到去年全年的水平,现在在册的芯片相关企业已经达到了6万多家。

同时国内的很多企业也在各自擅长的领域八仙过海,各显神通,例如:

中国移动一直在物联网芯片领域努力,2019年推出了eSIM物联网芯片CC191A,2021年成立了芯昇科技,专心精研物联网芯片。

阿里巴巴旗下的平头哥半导体有限公司在2019年推出了基于 RISC-V 架构的 IP 核一一玄铁 910, 通过普惠芯片计划 ,努力营造人工智能物联网(AIoT )的生态环境。

小米曾经发布了自研手机芯片澎湃S1,虽然性能一般,但毕竟是一个良好的开端,现在小米也在重新招兵买马,重组芯片团队。

除了手机芯片,华为海思2019年就已经开始了OLED驱动芯片的研发,目前已进入试生产阶段,即将应用到旗下的智能手机与平板电脑产品中,好在这一块才起步,还没起美国人的注意。

吉利汽车控股的芯片公司发布了7纳米车用芯片,目前处于流片阶段,预计明年就可以集成到汽车产品中,完成相关的使用测试。

这样的企业多不胜数,这里不再一一赘述。

雄关漫道真如铁

现在制造芯片所需的硅片、光刻胶、离子注入机、工业软件MES、刻蚀机等众多技术大多都掌握在国外企业手中。

芯片产业要想实现突破、赶上与反超,实现70%的芯片自给目标依然任重而道远,还需要我们上下同心,艰苦努力,在基础材料、核心技术、人才资源、行业生态等方面,积水成渊,积木成林,一点一滴地积累,一步一步地突破。

现在最大的瓶颈是解决光刻机技术受制于人问题,目前国内最先进的光刻机是上海微电子的90纳米国产光刻机,与国外的5纳米技术,显然差距甚远,生产28纳米以下芯片的光刻机设备仍然需要从国外进口。

上海微电子正在紧锣密鼓地研发国产28纳米和14纳米光刻机,据说设备已经制造出来了,但在芯片的成品率方面尚未达到预期目标,正在改进与完善之中,期待28纳米和14纳米国产光刻机能尽早交付使用,届时国产芯片就能支撑起一片蔚蓝的天空。

所以在2021年中国企业未来发展论坛上,林毅夫就说ASML首席执行官有点急,美国不让卖光刻机给中国,等3年以后中国掌握了这门手艺,造出性价比更高的光刻机,按照这个路线发展下去,中国再制造出更高端的光刻机,ASML恐怕就要跟大家说撒油拉拉了。

因为美国的打压,国人都知道了荷兰有个ASML,也了解了光刻机的重要作用,它是芯片制造的核心,没有它就造不出芯片,但很多人不清楚的是,EDA软件是芯片制造的另一个核心,是芯片设计时必须要使用到的软件,其国产化的难度和光刻机一样。

而我国在EDA这方面的技术积累比光刻机还少,2019年国内EDA企业的营业收入仅4亿元左右,占全球市场份额的千分之六。

研发投入更是少得可怜,国内最大的EDA企业华大九天10年的研发总投入不到5亿元,还不及国外最大EDA公司一个月的投入。

因此,华为的“哈勃投资”今年就连续投资了九同方微电子、上海阿卡思微等4家国内较有实力EDA企业,以期在这方面能有所突破。

直接购买也不失为一条捷径,但并非上上之策。

7月6日闻泰科技宣布收购英国最大的芯片生产企业NWF,但放眼全球,NWF的规模并不大,芯片年产量约40多万片,技术上虽可圈可点,但估计也不会对美国构成危胁,而且还一直处于亏损的状态,所以美国也是睁一只眼闭一只眼,保持了沉默。

换了收购对象如果是ASML的话,美国的政客们恐怕早就暴跳如雷,咬人的心都有了,所以我们收购国外的芯片企业固然能获得一些技术或设备,但要想获得一流的技术,就必须要靠自己,只有抓在自己手中的,才是真正属于自己的,不用受制于人。

山雨欲来风满楼

除了高端芯片以外,目前28纳米芯片已经基本能满足大多数工业级应用场景的需求,例如机器人、电梯、家电、汽车、高铁、医疗设备、火箭卫星等各种工业产品。

14纳米以下的芯片主要用于5G通信、智能手机、人工智能、电脑CPU及GPU、高速运算设备等对性能要求较高的电子产品。国产14纳米芯片自前年4季度少量量产起,到现在良品率已经提升到了90%-95%。

中国电子信息产业发展研究院电子信息研究所所长温晓君在6月22日表示,国产14纳米芯片明年底可以实现量产。

同时,中科院计算技术研究所副所长包云岗博士也表示,国产28纳米芯片有望在今年底量产,14纳米芯片将在明年底实现规?;坎?。

若果真如此,届时能顺利掌握14纳米和28纳米芯片的生产技术,这将是一件在国内的芯片制造技术方面具有里程碑式意义的大事,对国家的产业发展与信息安全同样意义非凡。

而且包云岗博士还说,今年4月份已经完成了国产7纳米芯片试生产,取得了阶段性成果,顺利的话在明年底可实现批量生产。

若连7纳米芯片技术也能一并拿下,那按照中国人的气魄与实力,主流芯片的白菜价三年可期,西方的芯片制造企业将会感受到压力。

至于3纳米和5纳米芯片,虽然难度不小,但一旦搞定了7纳米以上的芯片,届时我们就已经拥有了比较雄厚的研发实力与技术储备,加上3纳米和5纳米芯片两者的技术逐步成熟与大规模应用还需要一段不短的时间,迎头赶上也决非难事。

梅花香自苦寒来

方寸的芯片承载了几代人科技强国的殷殷希望,无论国产芯片落后国外多少年,技术差距有多大,国人并未失去信心,无数的企业仍在通向成功的道路上拼搏奋进。

大国博弈,重在实力,现在美国遏制中国,可打的底牌是越打越少,解决了芯片问题,美国人手中又少了一张重要的王牌。

如果有一天,美国的底牌全部失效了,技术不再领先了,他们又能用什么来遏制中国呢?用大豆和玉米吗?

相信只要做好顶层设计与规划,脚踏实地,戮力同心,国内芯片产业的未来必将是“乘风破浪会有时,直挂云帆济沧?!?,让我们拭目以待吧,那个振奋人心的伟大时代必将到来。返回搜狐,查看更多

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