央广《王冠红人馆》财经报告:高端芯片行业版图已定 国产芯片短

  芯片,是指内含集成电路的硅片,体积很小,是手机、计算机或者其他电子设备的一部分。如果说人体最重要的器官是大脑,那么芯片就是电子设备的大脑。芯片产业是一个国家高端制造能力的综合体现,是全球高科技国力竞争的战略必争制高点。在信息时代,芯片是各行业的核心基石,电脑、手机、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、机器人、工业控制等各种电子产品和系统都离不开芯片。

  对通信行业来说业内的一种分类方法是将通信类芯片分为成熟度、可靠性较高的基站芯片和一般的消费终端芯片。前者是中兴等信息通讯技术服务商所要用到的,而后者主要用在智能手机等数码类产品上。

  招商电子发布的公告表示,两者不可同日而语,基站芯片从开始试用到批量使用起码需要两年以上的时间,行业中主要有TI、ADI、IDT等厂商,高端通信芯片基本上被外国厂商垄断。从第三方报告来看,这一市场的核心玩家均为高通,且从份额来看高通均保持着市场龙头地位。

  跳出通信行业,全球芯片市场上巨头更多。IC Insights报告显示,全球半导体市场规模达到了4385亿美元,前十大半导体厂商占据了整个市场58.5%的份额,这些厂商分别是三星、英特尔、SK海力士、Micron、博通、高通、德州仪器、Toshiba、英伟达和恩智浦,并没有出现中国厂商的身影。国内最大的半导体企业华为旗下海思半导体的2017年销售额约为61.6亿美元,而十大巨头中三星电子的销售额为656亿美元,最末的恩智浦半导体的销售额为92亿美元。

  早期半导体公司是从IC设计、制造、封装、测试到销售都一手包办的集成设备商,英特尔、摩托罗拉和三星皆在此列。80年代末期,产业链开始专业分工,高通、联发科、展讯成为了独立的IC设计公司,而台积电、中芯国际则聚焦在圆晶代工,日月光等则是封装环节的主要玩家。与代工和封装测试环节的工艺竞争相比,市场和舆论关注焦点一直是IC设计环节。尤其是智能手机兴起后,高通、英特尔、三星、联发科、英伟达等多家半导体厂商几经布局,逐步形成新的市场趋势。

  Strategy Analytics最新报告显示,2017年全球智能手机应用处理器市场出货量,高通份额增长4个百分点,达到42%,排名第一,苹果其次,联发科和展讯均出现下滑。在手机和基站都需要的蜂窝基带处理器市场,高通2017年出货量也领先于其他竞争对手收入份额超过50%,英特尔、海思和三星虽然在LTE出货量增长呈现双倍数字,但依然落后。

  从以上的数据可以看出,中国企业在这一版图中并没有位置,芯片行业的核心科技都掌握在美国、韩国和日本等国家手中。互联网核心科技的竞争不仅考察企业的财力物力,更注重其入场时间,美国高通等公司从一开始就在这一竞争中占有优势,并且能不断地将获取的利益转化成新的竞争力。入场早的企业在核心科技的开发和创新上一直都是领头羊,后来的企业很难居上。

  据统计,2015年,中国半导体市场份额占到世界的50%以上,成为全球的核心市场。同年,中国集成电路进口金额2307亿美元,其进口额超过原油,成为我国第一大进口商品。但国内的半导体自给率仅为13.5%左右,集成电路设计企业的主流产品仍然集中在中低端。尤其在芯片制造工艺上,中国和美国的实力差一代到两代,中国现在能做到14nm工艺,且工艺还不是很完整,而国外已经做到了10nm到7nm。中国半导体行业协会集成电路设计分会统计,2017年中国集成电路设计产业预计本土规模为1945亿元,年产值上亿的企业约191家。中国制造大部分集中在电源、逻辑、存储、半导体分立器件等中低端产品。

  国金证券的一份报告中分析称,中国半导体产业最大的死穴在晶圆代工,封装测试,记忆体生产的设备进口。据估算,中国晶圆代工封装测试和记忆体整合制造将近有30%-40%的资本支出是购买美国的设备,其中20%-30%的设备中短期内无法由其他国家的产品替代。市场研究机构IC Insights的统计显示,去年全球前十大无晶圆厂商中,高通、博通、英伟达、联发科与苹果位列前五,中国的海思与紫光集团分别位列第7和第10位。

  2006年,国务院就印发了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,将核高基(核心电子元器件、高端通用芯片和基础软件)排在了16个重大专项中的第一位。

  如今,这个为期14年的规划仅剩两年时间,但是,被国家和社会各界寄予厚望的核高基重大专项尚未交出令人满意的成绩单,核高基涉及的芯片和软件等领域依然被IBM、英特尔、微软等跨国公司所垄断,我国软件和信息技术服务产业仍然被牢牢锁定在价值链中低端。

  中国芯片行业的现状究其原因,主要有四点。首先,是人才差距。Intel、英伟达等高端通用芯片巨头背靠斯坦福、UC Berkeley、MIT等名校,硅谷也是早期以硅芯片的设计与制造著称。而中国的芯片产业是在2009年后才渐有起色。有芯片行业资深从业者告诉寻找中国创客记者,相比于美国科技公司给出的薪酬,中国的技术公司开出的酬劳对高端人才吸引力有限。同时,随着公司实力碾压式上升,Google 、苹果、Intel 以及英伟达等巨头的人才黑洞效应也越发明显。

  其次,中国在基础科研方面的投入也存在不足。据《科技日报》2012年报道,中国科技投入总量占世界第三,但基础研究支出占全社会研发投入的比例不足5%,远远低于世界主要国家15%的投入水平。企业将大量资本投入到可以快速变现的产业应用中,而在基础研究中投入不够,是造成这一差距的重要原因。2012年,我国企业研发投入在全社会研发投入中的比例占到75.7%,但企业研发投入几乎全部用于试验发展活动,用于基础研究和应用研究的投入比例仅占3%,远远低于国际行业领军企业20%以上的投入水平。一位芯片行业资深从业者表示,中国企业对于科研投入的态度,更倾向于短期内可以实现立竿见影的效果。

  第三个原因则是造不如买,买不如租。全球化为中国企业提供了更廉价的产品解决方案,当购买国外的芯片比自研芯片更便宜又更便捷的时候,精明的中国商人自然会选择更加便捷的获利途径。这使得我国对外部的技术依赖不段固化,对华高科技出口限制越来越成为美国遏制中国崛起的王牌。

  第四个方面,中国本土有想要自研芯片的公司,但下游厂商并没有给他们商业化、更新迭代的机会。在竞争激烈的手机、服务器等市场,创业公司希望渺茫。国外下游购买者不会选择国内的创业公司,而国内的大厂也倾向于购买国外成熟的技术。有从业者认为,华为第一代手机芯片也是很不好用,但是华为手机整体的设计掩盖了芯片的不足,华为也愿意给自家芯片更新迭代的机会。创业公司只做芯片会很大程度上受制于购买者,而想大疆、海康威视、华为等已有成熟硬件产品的公司,则在芯片方面有很大崛起的机会。

  4月18日,中国计算机学会青年计算机科技论坛(CCF YOCSEF)在京举办了一场主题为生存还是死亡,面对禁芯,中国的高技术产业怎么办?的特别论坛。据官方介绍,CCF成立于1962年,是中国计算机及相关领域的学术团体。

  在论坛上,中国院院士、中国计算机学会(CCF)名誉理事长李国杰强调:芯片的研发和生产水平反映的是国家整体的科技水平。可怕的不在于差距,最大的问题是我们有没有掌握主动权。。追赶需要时间,但摆脱受制于人的局面不是没有希望。呼吁最多的是,中国对于自主研发元器件的推广利用力度还应进一步加大,要给国产芯片试用和迭代的机会。李国杰,中科院计算所研究员、龙芯处理器负责人胡伟武,中国计算机学会(CCF)秘书长杜子德等均在发言中表达了这一观点。

  从长远看,人才的培养和储备是绕不过去的关卡。多位与会人士指出,国内计算机专业过于注重应用,轻视基础教育。中国2600多个计算机专业点,都在教怎么用计算机而不是教怎么造计算机,就好像一个汽车专业只教出了一堆驾驶员。中国芯片研发和制造人才以及培养单位较以往有所增加,但远不及应用类计算机专业的发展速度,中国产业人才培养与产业需求极不匹配。

  从专业设置看,计算机专业对于系统结构和芯片方面的培养能力较弱;从待遇上看,芯片研究人员的收入较从事人工智能等应用类领域研究的低不少;而在人才考核机制上,因为芯片研究领域发论文难,研究人员在各类人才评选中处于劣势。胡伟武举例说,国内绝大多数互联网企业都在使用java编程,会使用java的工程师数以百万计,但研究java虚拟机技术的人才到现在也只有几十人。人才培养和产业需求的不平衡致使中国芯片行业缺少创新的根本动力,尽管有足够的资金支持也难以在技术上取得突破。

  中国芯片产业研发能力落后国际高端水平,必然会受制于人。入场晚、人才不足、技术有短板等现状不容乐观。互联网核心技术是中国目前发展最大的命门,也越来越成为别国遏制我国的重要武器。中国在各个领域核心技术自主权的奋斗路上没有任何捷径可走,唯有迎难而上方能掌握主动权。

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