就今天的主題:當(dāng)前中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的困境與突圍之路,我基于中國(guó)科技跟美國(guó)等國(guó)際先進(jìn)經(jīng)濟(jì)體的差異,分享一點(diǎn)自己的觀察和思考。
現(xiàn)狀
2007年-2019年,全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模有波動(dòng)。由于金融危機(jī),2009年半導(dǎo)體銷售額跌至2284億美元,后呈小幅上升趨勢(shì),2018年銷售額達(dá)到4767億美元,2019年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)銷售額共計(jì)4183億美元,同比下滑12.25%。
2019年,中國(guó)半導(dǎo)體銷售額下滑也很明顯,但是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)很多核心芯片缺貨非常嚴(yán)重,這包括一些汽車(chē)企業(yè)和受制裁的企業(yè)。與此同時(shí),整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)2015年-2019年的數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模增長(zhǎng)很快。從2013年起,中國(guó)每年進(jìn)口集成電路的價(jià)值就超過(guò)2000億美元,之后一直保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),進(jìn)口均價(jià)也基本保持穩(wěn)定狀態(tài)。集成電路出口方面,中國(guó)的集成電路還是以封裝測(cè)試為主,出口也在增長(zhǎng)。
總的來(lái)說(shuō),近年國(guó)內(nèi)芯片進(jìn)出口數(shù)據(jù)顯示,我們進(jìn)口和一些低端出口都在加大。未來(lái)中國(guó)芯片進(jìn)口額將會(huì)越來(lái)越大,尤其是工業(yè)4.0時(shí)代和5G的快速切入,很多感知芯片需求量會(huì)暴增。但是此前在深圳市場(chǎng)上,存儲(chǔ)芯片缺貨非常嚴(yán)重,缺口如今也已經(jīng)擴(kuò)展到了其它芯片種類,包括感知芯片、MCU芯片。尤其是受中美關(guān)系影響,現(xiàn)在一些模擬器件的芯片供應(yīng)商如德州儀器,也不能給中國(guó)供貨,再疊加疫情因素,使得國(guó)內(nèi)芯片缺貨到了近乎恐慌的地步。
從產(chǎn)業(yè)分布來(lái)看,我們國(guó)家投入了大量芯片設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試的公司,芯片制造和IDM公司非常少,這種分布其實(shí)非常不健康。中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的收入構(gòu)成顯示,截至2019年,集成電路設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中分別占比40.5%、28.40%、31.1%。
問(wèn)題
歷史上,芯片行業(yè)的發(fā)展有過(guò)幾次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,芯片制造最早是從歐美轉(zhuǎn)移到日、韓和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū),現(xiàn)在確實(shí)有一種新趨勢(shì)是在向中國(guó)大陸遷移,但是因?yàn)橹忻乐g的摩擦使之受阻。
半導(dǎo)體芯片行業(yè)通常有三種運(yùn)作模式,分別是代工廠模式(Foundry),即只負(fù)責(zé)制造、封裝或測(cè)試的其中一個(gè)環(huán)節(jié),不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì);無(wú)工廠芯片供應(yīng)商(Fabless)模式,即只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計(jì)與銷售,將生產(chǎn)、測(cè)試、封裝等環(huán)節(jié)外包;IDM模式集芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝和測(cè)試等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身,也是早期多數(shù)集成電路企業(yè)采用的模式。
芯片產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)分上、中、下游三個(gè)主要環(huán)節(jié),即芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造與加工、封裝與測(cè)試。實(shí)際上中國(guó)低端芯片設(shè)計(jì)過(guò)剩,屬于紅海狀態(tài),2021年這類公司會(huì)暴露很?chē)?yán)重的問(wèn)題,因?yàn)槿狈Ξa(chǎn)能需求。另外,芯片制造的很多底層架構(gòu)也是來(lái)自歐美,同樣是問(wèn)題。
換句話說(shuō),中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)鏈存在明顯的短板,像光刻機(jī)以及很多其他核心設(shè)備,都依賴進(jìn)口,盡管北方華創(chuàng)已經(jīng)在一定程度上實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但其核心還是靠美國(guó)。
總之,目前中國(guó)勞動(dòng)力密集型的芯片封測(cè)業(yè)已經(jīng)全面成長(zhǎng),封測(cè)能力已經(jīng)居于世界一流;技術(shù)和資金密集型的芯片制造業(yè)雖然已經(jīng)接受一部分的國(guó)際轉(zhuǎn)移,有所成長(zhǎng),但與世界先進(jìn)制造工藝仍會(huì)相差1-2代技術(shù),同時(shí)芯片制造配套的設(shè)備、材料仍然被國(guó)外廠商壟斷;知識(shí)密集型的芯片設(shè)計(jì)很難轉(zhuǎn)移,技術(shù)差距顯著,中國(guó)想要依靠自主發(fā)展取得重大突破,但很難,因?yàn)樾酒O(shè)計(jì)所需的EDA工具、IP、CPU架構(gòu)等目前都被國(guó)外廠商壟斷。這也使得國(guó)內(nèi)所有芯片企業(yè)都有一種深深的不安全感。
中國(guó)主要處在低端芯片研制上,這是很?chē)?yán)重的問(wèn)題,這又歸因于一直以來(lái)重設(shè)計(jì)、輕制造的拿來(lái)主義思維主導(dǎo),忽視自主研發(fā)的基本功,致使隱憂非常大,必須引起國(guó)家的高度重視。
突圍之路
我們的芯片突圍之路,我認(rèn)為要從三個(gè)方面發(fā)力。
首先,要尊重半導(dǎo)體行業(yè)資金密集、技術(shù)密集、人才密集的特點(diǎn),避免讓優(yōu)秀的公司出現(xiàn)現(xiàn)金流短缺,國(guó)家一定要予以扶持;
其次,不走捷徑,腳踏實(shí)地,重視物理、化學(xué)、材料底層技術(shù),真正打好基本功;
再次,要有一批優(yōu)秀企業(yè)堅(jiān)定走IDM模式,三星、索尼都是走的IDM模式,西人馬也是。設(shè)計(jì)、制造一體化的IDM模式是避免“卡脖子”的有效路徑。
西人馬就是一家典型的IDM模式公司,超過(guò)800位員工中科研人員占比超過(guò)60%,在國(guó)內(nèi)芯片領(lǐng)域?qū)嵙ψ顝?qiáng)。我們從先進(jìn)芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)都給出自己的解決方案,而且芯片采用全自主設(shè)計(jì),不需要依靠傳統(tǒng)EDA軟件設(shè)計(jì)庫(kù)。
如今,因?yàn)橹忻狸P(guān)系的緊張,中國(guó)科技發(fā)展的挑戰(zhàn)加大,但相信最終我們能成功應(yīng)對(duì)。我本人也是一名全球化倡導(dǎo)者,2020年1月我在美國(guó)演講曾表示:中國(guó)人的祖先曾經(jīng)建起萬(wàn)里長(zhǎng)城,但最終發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)城并不能阻止侵略、杜絕競(jìng)爭(zhēng)。今天的世界,無(wú)論誰(shuí)再想構(gòu)筑一堵科技之墻阻止競(jìng)爭(zhēng),隔斷技術(shù)的交流,都是徒勞的,可能只會(huì)加速對(duì)方的技術(shù)進(jìn)步。只有大家合作,拆除心中的墻,才能有利于全人類的發(fā)展。中國(guó)并不想一切國(guó)產(chǎn)化,只有當(dāng)全球化逆行,導(dǎo)致正常的科技交流無(wú)法進(jìn)行,人們對(duì)更加美好的生活追求無(wú)法得到滿足時(shí),才被逼國(guó)產(chǎn)化。
作為一名科學(xué)家型的企業(yè)家,希望中美兩國(guó)攜手解決人類最根本的問(wèn)題,這包括發(fā)展中的平衡、貧窮、疾病等人類難題。