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中国芯片产业链初步建成 产业化之路突破口何在?

导读: 近年来,在《集成电路产业发展推进纲要》等多项“强芯”政策引导和国家产业投资基金扶持下,中国自主芯片产业已有了不小的进步,部分企业在全球半导体市场已占据一席之地。

经过多年的投入和发展,中国芯片产业链已初步建成,在计算机、智能手机、家电和工业控制芯片上均有突破。

但由于中国芯片在市场应用上进展缓慢,难以得到产品线验证和改良等原因,中国芯片产业整体实力不强,缺乏世界级企业。未来中国芯需依靠自身产业链加速应用,利用“制造在我”的优势推进,尽早形成“研发-应用-促进研发-更好应用”的良性循环。

自主研发取得阶段性成果

今年1月,美国总统科技咨询委员会(简称PCAST)发布名为《确保美国半导体的领导地位》报告称,中国半导体产业的崛起和不断增长的海外并购对美国企业和国家安全已构成威胁,建议美国政府对中国相关产业加以限制。

这再次引起了人们对中国芯片产业发展路径的讨论:并购消化吸收再创新,还是自主创新?尽管二者各有优势,但实际上,芯片这一战略性产业的自主创新之路早已开启。

近年来,在《集成电路产业发展推进纲要》等多项“强芯”政策引导和国家产业投资基金扶持下,中国自主芯片产业已有了不小的进步,部分企业在全球半导体市场已占据一席之地。

经过多年的投入和发展,中国芯片产业链已初步建成,从设计到制造,再到封装测试,产业链上下游都涌现出一定规模的企业。设计有海思、展讯、锐迪科,制造有中芯国际,封测有长电科技等。不仅在关注度高的计算机和智能手机芯片上,用量更大的家电和工业控制芯片也有突破。

业内权威调研机构IC Insights最新报告显示,在全球芯片行业市场萎缩、高通等巨头营收减少的情况下,中国芯片厂商正在崛起。2016年,主打智能手机和网络通信的华为海思和展讯通信两家中国企业进入全球芯片设计行业十强,分居第六位和第九位。

从美国半导体企业Maxim回国,创立华芯微特科技公司的韩智毅博士说,经过第三方评测,他们设计的MCU(混合信号中央处理芯片),在抗静电和能耗等核心指标上超越国际竞争对手,目前已作为唯一国产芯片进入志高和海信空调芯片供应链,“可以说是在强手如云的市场上撕开了一道口子”。

在摩尔定律下,芯片技术更新换代速度飞快,目前世界最先进的技术已达到5到10纳米的规格。从整个芯片应用来看,50到350纳米级别代表了世界主流和最大量的需求,而对这一级别芯片核心技术的掌握和储备,也才使企业有能力进入前沿和高端的10纳米级的芯片设计。

据介绍,华芯微特所设计制造的MCU具有相当的技术和成本优势,在已投入应用的几十万片芯片中,至今没有发现损坏报废的案例。据介绍,由于其开发的软件驱动的模块化设计平台,芯片设计时间周期被大大缩短,如180纳米级的芯片设计只需6至8个星期,50至90纳米级的,10至12个星期便可完成,这样的设计水平已比肩国际顶尖芯片设计企业。

不过,不得不正视的是,相对于已有成熟产业链和先进技术的国际芯片行业,中国芯片产业仍偏弱偏小,市场份额也较低。在IC Insights以营收排名的全球二十大半导体厂商中,仍没有一家中国企业上榜。

市场应用仍为短板

对于芯片产业“后来者”,进入产品线验证是市场化能否成功的关键一步,也是“卡脖子”的一步。从事空调研发16年的志高公司研发经理罗高诚说,“由于国外品牌已经垄断市场,后来者的芯片,无论是证明自身技术和可靠性,还是后续研发更新换代,都绕不过产品应用,用不到产品上,一切等于零,说得再好也是个实验室数据。可是不用怎么知道好不好呢?卡就卡在这里。”

中国芯片整体实力不强,缺乏世界级企业,固然有起步晚的因素。但业界反映,深层次的原因在于,中国芯片在市场应用上进展缓慢,因而难以得到产品线验证和改良。

芯片是高科技、资金密集型的产业,也是高度市场化的产业。行业数据显示,28纳米级的芯片设计研发费用需1亿美元,产品投片量要达到7000万片以上才能实现盈亏平衡,而20纳米级的则需要上亿颗投片量。换句话说,没有巨大的市场应用支撑,芯片企业是做不起来的。

海思被认为是近年来中国芯片成长最快的企业。海思半导体负责人说,除了持续的高研发投入,麒麟系列芯片的崛起,与在华为手机上的大规模应用有很大关系,2015年和2016年华为手机出货量分别达到1亿和1.39亿部,随之海思芯片的累计出货量也达到亿片级,大规模的应用为后续设计研发起到了无可替代的作用,海思芯片也从过去的“落后者”发展为“同步者”,到目前部分技术上的“领先者”。

业界反映,之所以难应用,原因在于过去少有企业在这方面投入设计研发,也在于中国芯片行业过于重研究、轻市场,自主芯片缺乏对市场的敏感和对接。目前,中国已形成三大集成电路产业区域。其中,北京为代表的环渤海区域侧重芯片技术研究;上海为代表的长三角地区,注重芯片制造与封测;深圳为代表的珠三角地区,侧重芯片设计,但从国家资源和科技资源来讲,主要集中在北京。

实际上,自主芯片是有优势的。海信信芯公司总经理钟声说,国产芯片的优势在于离国内制造企业更近,对其需求更了解,芯片从设计到制造都可以因应具体产品的要求而定制。

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