全球芯片产业高度分工, 中国芯片超车不是梦

  • 2018-09-29

芯片设计是相对新的行业,是中国的机会。”720日,第50期珠江科学大讲堂在广东科学中心举行,广东省半导体产业研究院黎子兰博士作了题为《半导体芯片:从中兴禁购事件说起》主题报告。

 

芯片进口2600亿美元 超原油居第一

 

芯片是现代社会的“神经系统”,是驱动新一代信息技术,人工智能等关键产业发展的核心底层技术。毫不夸张地说,如果没有芯片,整个世界都可能陷入瘫痪。当前,中国大力实施“中国制造2025”,加速传统产业转型升级,对于芯片的需求大幅增加,芯片技术对中国未来的产业升级起着关键作用。

 

比如,传统上认为汽车是机械产品,实际上电子产品在汽车中有着非常广泛的分布。汽车中最关键的就是储能电池、电能控制(功率器件和半导体芯片)、电机。汽车电子占汽车成本的比例还将大幅提升。目前,汽车电子占整车的成本达到了30%以上。在电动汽车和无人驾驶汽车方面,汽车电子所占的成本会达到50%以上,会成为汽车智能化最关键的部分。

 

我国还是智能手机生产大国,拥有多家世界领先品牌,智能手机也是我国的优势产业。黎子兰博士称,智能手机基本上是由芯片+显示组成,大部分是由芯片系统组成。中国生产了全球77%的手机,但只有3%的芯片是国产,我国国产芯片只能满足国内市场份额的10%左右。这直接导致我国对芯片的需求高度依赖进口。据数据统计,中国去年芯片的进口额达到了2600亿美元,贸易逆差达到了1932亿美元,芯片在我国进口产品中位列第一,甚至超过了原油。

 

芯片产业高度分工 中国只是配角

 

当前,中美贸易战进入拉锯期,美国对中兴“限芯”直敲中国痛点。“中国芯片如何发展才能不受制于人”“中国芯片能否反超”等话题引起广泛讨论。

 

黎子兰博士称,芯片产业涉及各个环节,目前已经在全球范围内实现精细化分工。设备方面,最强的是美国、欧洲、日本,材料方面美国、日本排在最前面,芯片最强的是美国、日本、韩国。

 

值得一提的是,在电子产品方面,最强的是美国,中国位居第二。但是电子产品居于芯片产品的下游,仍然受制于芯片技术。“电子产品需要用到芯片,芯片需要材料和设备,这些均由他国提供,这就是问题的核心。‘我中有你,但是你中没有我’,中国正处于这种极度被动的状态。”黎子兰博士说。

 

半导体芯片涉及芯片制造,材料和设备,设备中还包括核心的零部件。芯片设计需要设计软件和计算机辅助。“全球前三大的EDA(设计软件)企业都是美国企业,中兴如果继续经营下去的话,想做半导体芯片都无法做,因为工具都被人收起来了,EDA软件是从别人那里拿过来的,而软件也是禁运的。另外,芯片的某个核心零部件也可能是美国的,不是单纯的有了设备就可以使用了,配套的企业还是美国的。”黎子兰说。

 

事实上,在当前高度分工的背景下,要实现完全自主的“中国芯”几乎没有可能,至少难以研发、设计、制造出世界领先的芯片,就连美国也不能保证在所有环节都做到领先。芯片里面使用的材料可能是日本的,IP是美国和英国最强,光刻机是荷兰生产的最好。

 

芯片产业高度分工,复杂性、立体性非常明显,每个环节的发展都需要高度创新。产业的生态壁垒以及所形成的系统则更加复杂。在芯片产业链中,你既是客户,也是供应商。产业的相互依存度非常高。但是就目前来看,在世界芯片版图中,中国并未拿下关键角色,这也意味着中国失去了与他国制衡的砝码,也是美国敢毫无畏惧地对中兴痛下杀手的原因。

 

芯片设计是中国赶超的希望

 

显然,在行业高度分工的背景下,要大包大揽,上下游同时做大做强在短时期内是不切实际的。但这在细分领域或许可以实现,在某个细分领域中,中国完全可以打造优势行业。这就需要找到中国优势,开放合作,精准定位。

 

“设计行业是相对新的行业,可以说是中国的机会,中国也拥有更多的机会,在芯片设计方面我们反而做得相对比较好。”黎子兰说。

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中国是全球半导体芯片最大的市场,中国半导体的优势,一方面是市场,如果越靠近市场,对应用的需求就会更加熟悉。另一方面,我国的企业决策比较快,敢于创新,敢于发展。我国新品设计的企业发展相对较好,据数据统计,芯片设计目前在全球的份额是11%。在产业分工和变革的过程中,我国芯片设计也存在很多的机会。“更重要的还是在于创新方面的超越,我们与国外站在同样的起跑线。”黎子兰认为,当前,中国高度重视芯片自主创新,在未来一段时间内将有大量的社会资本注入。在此过程中,实力较强的半导体公司有望快速成长,甚至出现整合,在某些方面可以独当一面。

 

广东:与优势产业相结合 优先支持研发

 

长期以来,中国芯难产是技术积累薄弱、人才培养能力弱,研发与创新能力弱等种种原因累加的结果,也导致了全国范围内的“芯荒”,包括我国电子信息产业最发达的广东。

 

广东拥有华为、中兴、比亚迪、美的、格力等引以为傲的龙头企业,能够数得上的电子信息产业,大部分也是在广东。但是如果看集成电路的产能,广东的芯片产业却并不突出,电子电路产业在珠三角只占了9.2%。基于中美竞争的长期性和艰巨性,芯片将成为美国遏制中国制造的一把常规武器,广东产业转型升级将首当其冲。

 

不过作为改革开放的前沿地,开放的市场和扎实的产业基础将为广东发展半导体产业,推进芯片技术创新营造有利环境。黎子兰认为,广东半导体产业的机遇,首先是发展与市场结合的优势和创新技术,与广东的产业优势结合是发展的重点方向。例如通过功率器件,在笔记本电脑、手机等等,推进系统级别的创新。芯片设计也是重点,第三代半导体是创新的方向,又与产业有机结合。在产业基础方面,家电、通讯、智能终端、电动汽车等方面已经有了领先全国的产业规模,特别是广东的家电企业,更是占了全国的半壁江山,另外全国主要的射频企业都集聚在广东。

 

黎子兰建议,要大力发展芯片产业,必须推动资金与人才、技术、管理的结合。目前,我国专门设立示范性的微电子学院非常少,这导致了专业性人才的缺失。未来我们要培养更主流、更实用的人才。“半导体芯片说白了就是基础应用技术,或新型应用技术。”黎子兰说。另外,在可预见的时间内,大量社会资本将流入芯片行业。资本杠杆和科学管理将加速芯片技术创新产出,促进市场有序发展。

 

创新需要大量的投入,特别是芯片等基础性研究领域。 黎子兰称,百亿级别的投入对芯片生产来说并不算多。耗资百亿建成的芯片生产线,可能五年后就成了落后的生产线,不能满足新的技术要求,设备成本非常高。“所以要做到研发先行,研发的投入相对较少,政府可以优先扶持研发环节。”黎子兰建议。

 

来源:本文内容来自南方网,感谢南方网的付出和成果。

 

 


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