芯片為什么不能彎道超車(chē)?中國(guó)工程院院士:道路注定艱難

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當(dāng)“缺芯少魂”這一致命軟肋成為美國(guó)制裁中國(guó)企業(yè)的武器,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代是必然出路。在“國(guó)產(chǎn)替代”的吶喊聲中,IC(集成電路)產(chǎn)業(yè)風(fēng)口催生出華為海思、中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、寒武紀(jì)等大廠崛起的同時(shí),也暴露出了華麗背后的浮躁和泡沫。

很多渴望“彎道超車(chē)”的地方政府紛紛押注芯片產(chǎn)業(yè),設(shè)立產(chǎn)業(yè)投資基金及名目繁多的補(bǔ)貼與獎(jiǎng)勵(lì),大舉興建芯片產(chǎn)業(yè)園,打造“芯片之城”。

天眼查專(zhuān)業(yè)版數(shù)據(jù)顯示,截至2020年10月27日,我國(guó)目前有27萬(wàn)余家經(jīng)營(yíng)范圍含“集成電路、芯片、半導(dǎo)體”且狀態(tài)為在業(yè)、存續(xù)、遷入、遷出的相關(guān)企業(yè)。其中,廣東省擁有11.7萬(wàn)家相關(guān)企業(yè),整體占比達(dá)43.02%,位居首位。福建省和江蘇省分別位居第二、三位。

2020年1月1日至10月27日,全國(guó)新增集成電路相關(guān)企業(yè)超過(guò)5.8萬(wàn)家,增速高達(dá)33%以上,為歷年最高。其中,第三季度新增近1.9萬(wàn)家。全國(guó)已有1.3萬(wàn)家企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)芯片。

據(jù)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者調(diào)查,全國(guó)造芯大躍進(jìn)的背后,多地明星芯片項(xiàng)目以爛尾收?qǐng),芯片成了“芯騙”,留下一地雞毛。

突圍

龍芯中科董事長(zhǎng)胡偉武提醒,發(fā)展核心技術(shù)不要幻想“彎道超車(chē)”,像芯片這樣的高復(fù)雜系統(tǒng)能力建設(shè)需要以30年為周期,既要擼起袖子加油干,還要耐著性子堅(jiān)持干,目標(biāo)是在市場(chǎng)化條件下實(shí)現(xiàn)自主性。

很多身處其中的人都感覺(jué)到了浮躁!帮@然是過(guò)熱了,那些原本不是集成電路領(lǐng)域的人進(jìn)來(lái)以后對(duì)這個(gè)行業(yè)明顯產(chǎn)生了很大的影響。資本以及互聯(lián)網(wǎng)思維的瘋狂涌入,和想要快速變現(xiàn)的想法,都在對(duì)這個(gè)行業(yè)產(chǎn)生影響。”一位業(yè)內(nèi)人士說(shuō)。

浮躁源于龐大市場(chǎng)的巨大誘惑。

作為全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng),中國(guó)2019年的市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)超過(guò)了兩萬(wàn)億元。

“中國(guó)是世界上最大的電子消費(fèi)國(guó),也是美國(guó)芯片制造商最大的市場(chǎng)!比涨,在上海舉行的第三屆全球IC企業(yè)家大會(huì)上,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)總裁兼CEO約翰·紐菲爾說(shuō)。他給出了一組數(shù)據(jù):2019年,中國(guó)市場(chǎng)占美國(guó)半導(dǎo)體公司收入的36%,中國(guó)是個(gè)人電腦、智能手機(jī)、電視和可穿戴電子產(chǎn)品的最大出口國(guó)。

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)、中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院院長(zhǎng)張立預(yù)測(cè):到2030年,全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的規(guī)模有望達(dá)到一萬(wàn)億美元的規(guī)模。

“中國(guó)集成電路市場(chǎng)大有可為!睆埩⒌囊罁(jù)是,中國(guó)是全球最大和最重要的集成電路應(yīng)用市場(chǎng),從市場(chǎng)的規(guī)模來(lái)看,近10年中國(guó)集成電路市場(chǎng)規(guī)模年均增速達(dá)到10.3%,2019年中國(guó)消費(fèi)了全球約50%的集成電路產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)率更是達(dá)到了21.1%,遠(yuǎn)高于全球同期的6.8%。作為全球電子信息制造業(yè)的中心,中國(guó)的手機(jī)、計(jì)算機(jī)、彩電和汽車(chē)產(chǎn)量分別占全球總產(chǎn)量的90%、90%、70%和30%以上,整機(jī)生產(chǎn)應(yīng)用極大帶動(dòng)了集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

盛美半導(dǎo)體設(shè)備股份有限公司董事長(zhǎng)王暉分析,半導(dǎo)體設(shè)備公司的興起與成長(zhǎng)緊緊跟隨全球芯片制造中心的遷移,上世紀(jì)70年代到80年代,美國(guó)是中心; 80年代后期到90年代,日本是中心; 90年代后期到現(xiàn)在,以中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)為中心;從現(xiàn)在到2025年,中國(guó)大陸將是中心,將出現(xiàn)中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備明星企業(yè)。未來(lái)10年,中國(guó)將成為全球半導(dǎo)體芯片制造的中心。今后10年一定有中國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備公司進(jìn)入世界八強(qiáng)。

據(jù)工信部電子信息司副司長(zhǎng)楊旭東公布的數(shù)據(jù),2019年我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)7000多億元,同比增長(zhǎng)15.8%。今年上半年盡管受到新冠肺炎疫情的影響,我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)依然保持了16%的增長(zhǎng)。

而據(jù)上海集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金管理有限公司總經(jīng)理陳剛披露的數(shù)據(jù),科創(chuàng)板首批上市的25家企業(yè)中,IC企業(yè)占6家,目前總市值前10名公司中,集成電路企業(yè)占據(jù)6家。已過(guò)會(huì)IC企業(yè)平均研發(fā)支出占營(yíng)收比例約18%,其中中芯國(guó)際、芯原微、中微、寒武紀(jì)、安集科技研發(fā)投入占比超過(guò)20%,2019年度A股研發(fā)費(fèi)用前20名公司的營(yíng)收占比均值約為15% 。

當(dāng)然,也有人警惕說(shuō),半導(dǎo)體集成電路這個(gè)行業(yè)不能關(guān)起門(mén)自嗨,即使做到了中國(guó)第一,也要拿到國(guó)際市場(chǎng)上比較。半導(dǎo)體企業(yè)永遠(yuǎn)是全球競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)。

據(jù)陳剛透露,供應(yīng)鏈安全需求迫切,2020年,由美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)委托BCG開(kāi)展的最新調(diào)研指出,中美貿(mào)易摩擦將改變?nèi)騃C產(chǎn)業(yè)格局,目前中國(guó)本土IC自給率僅有約14%。本土IC設(shè)計(jì)業(yè)的全球市占率為15%,整體IC產(chǎn)業(yè)全球市占率僅有5%。

“這是一個(gè)基礎(chǔ)性的投資周期比較長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè),而基礎(chǔ)性科研恰恰是我們的短板。”上述業(yè)內(nèi)人士說(shuō)。他引用的一組數(shù)據(jù)頗能說(shuō)明問(wèn)題,我國(guó)用于基礎(chǔ)研發(fā)的費(fèi)用大概5%,用于工程化的費(fèi)用大概20%,用于試錯(cuò)的費(fèi)用在75%。“我們不停地在試錯(cuò),這就大量浪費(fèi)了我們的科研經(jīng)費(fèi)。為什么那么多資金下來(lái)以后,好多事還是解決不了?這是一個(gè)核心問(wèn)題。”

顯然,在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)中,我們還面臨諸多挑戰(zhàn)。

在第三屆全球IC企業(yè)家大會(huì)上,中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)微鈉電子學(xué)院院長(zhǎng)吳漢明指出,集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展除了需要巨大的資金和人才以外,還需要突破戰(zhàn)略性壁壘和產(chǎn)業(yè)性壁壘。

他還談到了摩爾定律面臨的三大瓶頸——材料限制、器件物理限制、光刻工藝限制,以及芯片制造工藝中的三大挑戰(zhàn)——基礎(chǔ)挑戰(zhàn)為精密圖形,核心挑戰(zhàn)為新材料新工藝,終極挑戰(zhàn)為提升良率。

“我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展注定艱難,尤其是芯片制造工藝,挑戰(zhàn)極為嚴(yán)峻。”吳漢明說(shuō)。


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