“中國(guó)芯”的理想是運(yùn)營(yíng)商的“羽翼”

華為麒麟芯片斷供陰霾

在8月7日中國(guó)信息化百人會(huì)2020年峰會(huì)上，華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東表示：“由于美國(guó)今年的制裁，9月15日后臺(tái)積電將無(wú)法再承接華為高端芯片代工訂單，華為麒麟9000芯片將會(huì)成為最后一代麒麟芯片產(chǎn)品，華為Mate40或?qū)⒊蔀榇钶d高端麒麟芯片的“絕版”機(jī)�！睆娜ツ曛撇靡詠�(lái)，加上疫情的影響導(dǎo)致手機(jī)芯片供貨減少,使得華為在今年上半年手機(jī)發(fā)貨量同比下滑11.9%,而預(yù)計(jì)今年的發(fā)貨量將低于去年的2.4億臺(tái)。

在過(guò)去十幾年，華為一直在芯片領(lǐng)域奮起直追，渴望在國(guó)際上取得話語(yǔ)權(quán)，擺脫對(duì)西方技術(shù)的依賴。如今，像華為這樣的頂級(jí)企業(yè)，雖然已經(jīng)完全具備芯片的設(shè)計(jì)能力，但遺憾的是麒麟芯片斷供的事實(shí)，讓我們意識(shí)到盡管我們可以獨(dú)立設(shè)計(jì)出芯片，但我們無(wú)法在不借助西方技術(shù)的前提下，自己制造出芯片。

目前，中國(guó)仍是全球最大的半導(dǎo)體與集成電路消費(fèi)市場(chǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2018年中國(guó)的芯片消費(fèi)量超過(guò)美洲（22%）和歐洲（9%）的總和，占全球總消費(fèi)量的33%；70%的中國(guó)芯片依賴進(jìn)口，自給比例僅30%左右。在截至2019年的10年中，中國(guó)芯片進(jìn)口金額已經(jīng)從1293億美元升至3104億美元，增長(zhǎng)率達(dá)140%，成為美國(guó)芯片制造商最大的出口市場(chǎng)，為其提供了超過(guò)30%的收入。由于缺乏自主制造芯片的能力，目前中國(guó)只能眼睜睜地白給其他國(guó)家送錢(qián)。

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分工落后

為什么擁有全面自主的“中國(guó)芯”難度那么大。這就要從芯片的制造流程說(shuō)起，在芯片領(lǐng)域，設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)是三大組成部分，大部分企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)只涉及其中一環(huán)，像華為海思主要就是負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)，而后繼的工序則由代工廠完成。

芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，是中國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)展最好的領(lǐng)域，2019 年中國(guó) IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)值達(dá)3084.9億元人民幣，年增長(zhǎng)率超19.71%。在全球占比突破10%。從產(chǎn)品線來(lái)看，中國(guó)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品線涵蓋手機(jī) SoC、基頻、指紋辨識(shí)，及銀行安全芯片等，但在高端芯片領(lǐng)域，中國(guó)芯片的市占率還是很低，跟國(guó)際大廠有明顯差距。不論華為海思還是高通、蘋(píng)果，都購(gòu)買(mǎi)并使用了英國(guó)公司ARM的架構(gòu)，且在ARM授權(quán)的設(shè)計(jì)圖紙上進(jìn)行重新的改造，進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)還需要EDA軟件，不巧的是，全球EDA軟件三大巨頭Synopsys（新思）、Cadence（楷登）、Mentor（明導(dǎo)）公司均來(lái)自于美國(guó)。

2009-2019年國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)值（單位：億元人民幣）

數(shù)據(jù)來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)數(shù)據(jù)

目前，中國(guó)芯片最大的問(wèn)題是在中間制造這個(gè)環(huán)節(jié)。

華為海思是一家芯片設(shè)計(jì)公司，不涉及芯片的生產(chǎn)，這就不得不找代生產(chǎn)公司。而臺(tái)積電是晶圓代工廠商中的絕對(duì)霸主——第一家將EUV技術(shù)用于7nm工藝制程商業(yè)化生產(chǎn)的晶圓代工廠。在全球其他芯片設(shè)計(jì)同行們還在琢磨著7nm工藝制程時(shí)，臺(tái)積電早已經(jīng)落成了5nm生產(chǎn)線了，麒麟9000芯片正是基于臺(tái)積電5nm工藝打造。而即使是臺(tái)積電，也大量采用了美國(guó)的半導(dǎo)體材料，根據(jù)美國(guó)第二輪制裁的規(guī)定：“任何企業(yè)供貨含有美國(guó)技術(shù)的半導(dǎo)體產(chǎn)品給華為,必須先取得美國(guó)政府的出口許可�！迸_(tái)積電的斷供將會(huì)給華為的高端5G手機(jī)生產(chǎn)帶來(lái)巨大的打擊。

全球晶圓代工廠制程對(duì)比

數(shù)據(jù)來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)數(shù)據(jù)

封裝測(cè)試封測(cè)是集成電路產(chǎn)品的最后一段環(huán)節(jié)，技術(shù)相對(duì)容易。中國(guó)大陸封測(cè)領(lǐng)域有三大龍頭，包括長(zhǎng)電科技、華天科技和通富微電，三家共占領(lǐng)了全球市場(chǎng)超過(guò)20%份額。2019年前9月，我國(guó)芯片封測(cè)行業(yè)產(chǎn)值達(dá)1607億元。

從行業(yè)發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)半導(dǎo)體材料在國(guó)際分工中多處于中低端領(lǐng)域，高端產(chǎn)品市場(chǎng)主要被歐、美、日、韓、臺(tái)等國(guó)家及地區(qū)的少數(shù)國(guó)際大公司壟斷。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的多數(shù)環(huán)節(jié)，我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)之間存在巨大差距。因此想要制造“中國(guó)芯”道阻且長(zhǎng)，目前只能大量依靠從海外進(jìn)口。

國(guó)內(nèi)制造芯片的差距在哪里？

所有的生產(chǎn)都離不開(kāi)設(shè)備。設(shè)備可分為晶圓制造設(shè)備、封裝設(shè)備和測(cè)試設(shè)備等。晶圓制造設(shè)備又分為刻蝕機(jī)、光刻機(jī)，其中光刻機(jī)的技術(shù)難度最高，現(xiàn)在被荷蘭ASML公司技術(shù)壟斷，而里面的技術(shù)問(wèn)題盤(pán)根錯(cuò)節(jié)，基本逃不出美國(guó)制裁的限制。

中芯國(guó)際曾向ASML公司訂購(gòu)了一臺(tái)價(jià)值1.48億美元的EUV光刻機(jī)，但由于外界原因，設(shè)備至今仍未交付。中芯國(guó)際剛剛可以量產(chǎn)14nm制程，與臺(tái)積電5nm制程相差甚遠(yuǎn)，自然沒(méi)有辦法指望中芯國(guó)際為華為代生產(chǎn)芯片了。

5G時(shí)代，中國(guó)芯片與運(yùn)營(yíng)商關(guān)系變得更緊密

目前，我國(guó)的電信運(yùn)營(yíng)商正全力加速5G應(yīng)用快速落地，其中離不開(kāi)芯片的技術(shù)支撐，在當(dāng)前的艱難局勢(shì)條件下，國(guó)內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商之間再也不僅僅是從前甲方和乙方的商業(yè)合作關(guān)系，更是唇亡齒寒、榮辱與共的關(guān)系。

運(yùn)營(yíng)商的工作重心由以前的個(gè)人通訊業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向2B業(yè)務(wù)，不再單純是“管道工”的身份，因此必須提前做好準(zhǔn)備。以前面對(duì)個(gè)人業(yè)務(wù)需要技術(shù)設(shè)備全部準(zhǔn)備好了，才開(kāi)始著手應(yīng)用方案的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在面對(duì)2B業(yè)務(wù)則應(yīng)該提前對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行孵化，提前給特定路段組網(wǎng)，提供測(cè)試環(huán)境，協(xié)助優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，甚至承擔(dān)一部分研究工作。

從設(shè)計(jì)到制造，從材料到設(shè)備，芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界上分工最為細(xì)致的產(chǎn)業(yè)之一。目前包括美國(guó)在內(nèi)，全球沒(méi)有一個(gè)國(guó)家可以掌握芯片整個(gè)領(lǐng)域的全部技術(shù)。上游產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)不足導(dǎo)致5G應(yīng)用發(fā)展放緩這絕對(duì)不是華為一家公司面臨的難題，更是運(yùn)營(yíng)商乃至中國(guó)走向強(qiáng)企業(yè)強(qiáng)國(guó)的阻礙。美國(guó)的制裁是痛苦的，但也是一個(gè)重大的機(jī)遇，將逼迫國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)盡快地升級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展。5G芯片能在自動(dòng)駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、智能家居、個(gè)人智能穿戴等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，這里面離不開(kāi)運(yùn)營(yíng)商的支持，運(yùn)營(yíng)商要想繼續(xù)領(lǐng)跑5G，關(guān)鍵是突破業(yè)務(wù)發(fā)展的邊界，提前布局2B生態(tài)圈，以開(kāi)放的心態(tài)與行業(yè)伙伴聯(lián)合共同打贏這場(chǎng)數(shù)字戰(zhàn)爭(zhēng)。