中國芯片產(chǎn)業(yè)和國際先進水平差距到底有多大?
- 光明日報
- 2020-09-03 14:57:31
我國芯片產(chǎn)業(yè)需要更多協(xié)同攻關(guān)
芯片技術(shù)是我國現(xiàn)階段需要突破的關(guān)鍵核心技術(shù)。美國今年對華為的打壓達到了極限,為了封殺華為的芯片,把華為在全球的38家子公司,還有150多家關(guān)聯(lián)公司列入了實體清單。此前,美國除了宣布要斷供華為,美國芯片公司英特爾也一度宣布因法律原因服務(wù)器芯片將斷供浪潮集團,浪潮占我國服務(wù)器37.6%的市場份額;這會影響到國內(nèi)眾多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的云服務(wù)。
目前,以我國芯片的設(shè)計、生產(chǎn)和制造能力,華為和浪潮如果真的被美國公司斷供芯片,到底會不會倒下?中國芯片產(chǎn)業(yè)和國際先進水平差距到底有多大?如何自強開辟新天地?這是每一個中國人都關(guān)心的問題。
事實是華為的芯片設(shè)計很先進,臺積電7納米的生產(chǎn)線2018年4月量產(chǎn),華為的麒麟980就是首批客戶。但芯片生產(chǎn)制造領(lǐng)域,華為卻無能為力。
那么,中國芯片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀到底如何:根據(jù)中國海關(guān)的數(shù)據(jù),2019年中國進口芯片3040億美元,是進口商品的第一大品類,也就是說,國家出口賺的外匯,主要用來購買芯片了。
芯片是一個巨大的產(chǎn)業(yè),不是一兩家企業(yè)能完成的,即便是華為那樣優(yōu)秀的企業(yè)也不行:因為按照產(chǎn)業(yè)鏈劃分,芯片產(chǎn)業(yè)有設(shè)備、材料、集成電路設(shè)計、晶圓代工和封裝測試五大領(lǐng)域。
根據(jù)美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù),2019年全球芯片產(chǎn)業(yè)營收4123億美元,美國公司高達47%,而中國大陸芯片公司只占了5%。更需要認(rèn)清的現(xiàn)實是:我國這5%的市場份額,還處于芯片產(chǎn)業(yè)鏈的低端,從芯片產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)軟件、底層架構(gòu)、光刻膠及配套試劑等芯片材料,再到高端顯示芯片、大容量內(nèi)存芯片、基礎(chǔ)操作系統(tǒng)、集成電路專用裝備和高精度加工設(shè)備,中國依賴進口。
尤其是芯片設(shè)備領(lǐng)域,幾乎所有的晶圓代工廠都會用到美國公司的設(shè)備,2019年全球前5名芯片設(shè)備生產(chǎn)商占全球銷售額的78%,3家來自美國;應(yīng)用材料公司,美國已連續(xù)多年位列第一,而北方華創(chuàng)、中微半導(dǎo)體、上海微電子等中國優(yōu)秀的芯片公司只是在刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、光刻機等部分細分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,設(shè)備領(lǐng)域的國產(chǎn)化率還不到20%。
芯片材料也是一大瓶頸,我國的高端光刻膠幾乎依賴進口,全球5大硅晶圓的供應(yīng)商占據(jù)了高達92.8%的產(chǎn)能,美國、日本、韓國的公司具有壟斷地位。
我國芯片產(chǎn)業(yè)近年來可圈可點的在芯片設(shè)計領(lǐng)域,但設(shè)計領(lǐng)域的電子設(shè)計自動化軟件EDA,被稱為芯片之母,是芯片設(shè)計最核心的技術(shù),也是中國最為薄弱的環(huán)節(jié)。國際三巨頭美國Synopsys、Cadence和德國西門子的Mentor Graphic占據(jù)中國95%的EDA軟件市場,中國10余家EDA公司僅占中國市場份額的5%。
在芯片制造領(lǐng)域,因為美國公司放棄了制造,80%的產(chǎn)能在亞洲,但2019年臺積電市場占有率高達52%,韓國三星占了18%左右,中國最優(yōu)秀的芯片制造公司中芯國際和華虹半導(dǎo)體只占了4.4%和1.5%。
從工藝水平看,中芯國際還有差距:臺積電7納米芯片已經(jīng)生產(chǎn)10億顆,今年開始量產(chǎn)5納米產(chǎn)品,在7納米和10納米領(lǐng)域,中芯國際的對手還有英特爾和三星電子。
中國的很多芯片企業(yè)集中在產(chǎn)業(yè)鏈的下游:技術(shù)門檻低的封測領(lǐng)域,長電科技、通富微電、華天科技占28%,主要以傳統(tǒng)封裝產(chǎn)品為主,在高密度集成電路封裝技術(shù)上與國際領(lǐng)先廠商還有較大差距。
由上述分析可以看出,中國芯片產(chǎn)業(yè)整體上與世界先進水平有較大差距,在軟件、設(shè)備、材料、設(shè)計、制造等領(lǐng)域很多關(guān)鍵核心技術(shù)還有待攻克。
借鑒美國芯片產(chǎn)業(yè)反超日本的經(jīng)驗,國家需要加大對芯片產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的支持,協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)協(xié)同攻關(guān):1987年由美國政府牽頭,集合14家美國最大的電子公司成立了芯片研發(fā)聯(lián)盟Sematech。
除了協(xié)同攻關(guān),我國芯片產(chǎn)業(yè)還需要加大研發(fā)投入。據(jù)統(tǒng)計,2019年美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出占銷售額比重為16.4%,歐洲是15.4%,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出占銷售額比重僅為8.3%。
現(xiàn)在華為等中國企業(yè)加大了自主研發(fā)的投入,國家有千億級別的芯片產(chǎn)業(yè)大基金,出臺了十年免征所得稅的政策,還可以引導(dǎo)有能力的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)組建中國芯片產(chǎn)業(yè)的研發(fā)聯(lián)盟,高校和科研院所的芯片人才要全力支持研發(fā)聯(lián)盟,可以提前布局人工智能芯片、光子芯片、量子芯片等未來芯片,看有沒有彎道超車的機會。
只要各方合力,加強研發(fā),相信中國的芯片產(chǎn)業(yè)最終會跟中國自主發(fā)展的航天、高鐵、核電產(chǎn)業(yè)一樣,一步步走到世界先進水平。
(本報記者 袁于飛)
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