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中国芯片现状是否真的很严峻?

来源: 雅斯顿  作者:哈尔
2018-11-29 09:23:36
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  上周,全球人工智能龙头、美国芯片制造商英伟达公司,在中国苏州举办了年度最后一场GTC大会。在该大会上英伟达(NVIDIA)并没有推出什么重磅新品,但它亮出了自动驾驶领域的中国合作伙伴,既包括有传统车企、造车新势力也有初创公司与互联网巨头。由此可以推断,芯片这种关键核心技术在未来汽车市场发挥的作用将越来越大,甚至会影响整个汽车产业的发展。

  这不禁让人想问,到底中国的芯片技术发展得怎么样了?是否像今年中美贸易摩擦时的“中兴事件”一样,随随便便就能被人卡脖子,与英伟达、高通等美国企业相比完全不值一提?在回答这个问题之前,我们要先弄清楚到底什么是芯片?它是怎么发展起来的?

  1美国是半导体诞生之地

  芯片简单而言就是半导体元件产品的统称,是指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分,但它所涉及的学科、工序众多,包括设计、制造、封装三大环节,是一个非常庞大的产业。而关于这一产业的发展最早可以追溯到上世纪五十年代的美国。

1957年,“晶体管之父”肖克利(W.Shockley)的“八个天才叛徒”,在硅谷创立了仙童半导体公司(其母公司为费尔柴尔德摄影器材公司),后来该公司在仙童之首罗伯特·诺伊斯(N. Noyce)的精心运筹下,业务得到了迅速发展,到了60年代仙童半导体公司发展的黄金时期到来,硅谷也因此成了全世界半导体技术的发源地,一直延续至今。

  在那时,能进入仙童公司工作就等于跨进了硅谷半导体工业的大门,然而也是从这一时期开始,仙童公司的危机开始出现。众多仙童创始人因不满母公司的行为负气出走,纷纷涌进仙童的大批人才精英,也纷纷出走自行创业,其中比较有名的包括后来创办了大名鼎鼎英特尔(Intel)的罗伯特·诺伊斯(N. Noyce)和戈登·摩尔(Gordon Moore)以及在1969年创办了高级微型仪器公司(AMD)的原仙童公司销售部主任杰里·桑德斯(J. Sanders)。

尽管后来仙童半导体公司被几经转手、命运多舛,但不可否认,80年代硅谷的大多数半导体公司基本都是仙童直接或间接的后裔。虽然后来在七八十年代整个半导体制造产业大量转移到了日本,九十年代后转移至韩国及中国台湾,但美国至今依旧保留着在诸多核心技术领域以及生态系统上的统治力。如今,在全球20大半导体公司中,美国依旧独占8席,处于绝对霸主地位,并且基本都是卡住核心的关键性公司。

  2中国危机四伏、挑战巨大

  反观中国的半导体产业,虽如今已成为重要的战略性产业之一,但它起步时间晚于美国,既没有良好的商业环境也没有足够的人才储备,最初主要通过引进美国的二手设备来改善半导体装备水平,可以说在整个产业链上,国内企业的差距是全方位的。

而且长期以来,我国半导体产业一直受到外方在先进制造装备、材料和工艺引进等方面的种种限制,甚至是美国政府层面的干预。过去几十年,国家也一直在努力突破这些封锁,也有取得一定的效果,但并不显著,目前我国高端芯片基本还是依赖进口。根据相关数据显示,我国芯片产品连续多年进口额超过2000亿美元,甚至超过石油成为了最大宗进口产品。

  虽然在芯片设计上,华为海思、紫光展锐已位列国内芯片行业第一梯队,甚至在不少领域也已处于世界领先水平,但其架构授权核心依旧被英国ARM公司掌握。ARM公司是苹果、诺基亚、Acorn、Technology等公司的合资企业,是全球领先的半导体知识产权提供商,全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用的ARM架构。而目前我国拥有自主知识产权架构的只有中科院的龙芯和总参谋部的申威,前者用于北斗导航,后者用于神威超级计算机,主要服务于军事领域。

在设备、材料供应、芯片制造方面,国内外企业差距也十分明显。比如在制造芯片的三大设备中,国内仅中微半导体的第三代7-10纳米蚀刻机能与世界最前沿技术比肩;在制造芯片的十多种主要材料上,日本全球领先所占份额超过了60%,中国国产率很低主要还是依赖进口;在芯片制造上,三星、台积电等巨头即将在今年量产7纳米,而我国最先进的企业也只能做到28纳米量产,整整落后了两三代。

  3人才是根本

  可以看出,要制造出完美的芯片,全球合作是必然之路,可对于芯片巨头们而言,怎么可能轻易放弃实现垄断的机会?40年前,全球有几十家主要设备制造商,如今只剩下三四家了。而为了进一步巩固自己的权力优势,巨头们使用了各种方法与手段,其中最被人熟知的便是专利战与价格战。

众所周知,专利技术之争关乎企业的生死存亡和繁荣昌盛,而先进入市场的企业一般都具备包括技术、资源等多方面的优势,还具有制定规则的特殊权利,也就是制定标准的权利。所以对于后来者而言,技术与环境所带来的挑战都是非常巨大的,此外还是时刻懂得规避专利陷阱。

  价格战就更容易理解了,也就是降价。在其他企业还没有研发出这项产品或技术的时候,垄断企业可以借此积累暴力并用于研发下一代技术和产品,当其他企业也能做出同样的产品或技术时,它已经有更新的技术了,老一代产品就可马上降价倾销,让你完全丧失抵抗力。而且半导体本来就是一个周期长、烧钱快、更新也快的行业,如果没有强有力的国家财政支持,普通企业根本无法承受。

近年来,我国政府确实也加大了对半导体行业的投入,但投资规模与全球领先的几大芯片巨头相比,差距明显。据IC Insights统计,整个2017年全球半导体研发支出总额为589亿美元,排名前10位厂商的研发支出达359.21亿美元,超过了其他半导体公司的支出总和。但更让人失望的是,我国半导体产业获得的回报甚至无法填补输出。

  不过对于中国而言,资金并不是最大问题,人才吸纳与培养才是。从历史原因来看,作为两次世界大战最大的受益者,美国在人才方面得到了更多补足;在面对人才招纳上,美国也一直是大开绿灯,通过优厚的福利吸引全世界高端精英投奔。此外,在教育上,美国有全世界最先进、最完备的教育设备,拥有最开放的学术环境。而我国目前只有不到30万的半导体人才,未来需要的是70万,缺口达到40万。

  雅斯顿小结

  可以看到,我国芯片现状确实挺严峻的,除了众多外部的复杂因素影响,自身原因也不少。而因中兴事件的发生,普通消费者也知道了国家必须要大力发展芯片产业,其中最重要的一点便是要以人才培养为核心,因为有人才能发展出核心技术与基石,推动产业的进步。而随着汽车电子化和物联网产业逐渐成为主流,包括传感器、电源管理、集成MEMS和成像应用等组件的需求提升,未来市场也将迎来一个大的机会。

  本文由长城网汽车频道内容合作方“雅斯顿”授权转载。

关键词:芯片责任编辑:康义涵