如同人工智能第一次寫進(jìn)了《政府工作報(bào)告》而引來人們極大的關(guān)注一樣，芯片產(chǎn)業(yè)也在十二屆全國人大五次會(huì)議上成為代表們首次熱議的話題，甚至有關(guān)發(fā)展國內(nèi)芯片業(yè)的建議出現(xiàn)在了數(shù)十名人大代表的議案中。但與人工智能基本還處于起步階段有所不同，我國芯片產(chǎn)業(yè)已然走過了產(chǎn)業(yè)構(gòu)造期，目前進(jìn)入到需要借力與聚力以求強(qiáng)筋壯骨的重要關(guān)口……

中國芯片在國際市場所處的弱勢(shì)地位

中國芯片企業(yè)雖然經(jīng)過多年的發(fā)展，在設(shè)計(jì)、制造以及封測領(lǐng)域已經(jīng)形成了一批規(guī)模不小的企業(yè)，但與全球芯片巨頭的技術(shù)水平相比仍有差距。

那么，在全球芯片生態(tài)鏈的各個(gè)版圖里，中國芯片到底是什么水平？

1.設(shè)計(jì)軟件

芯片設(shè)計(jì)軟件是芯片公司設(shè)計(jì)芯片結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工具，目前芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依靠EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件來完成。

然而，Cadence（美國鏗騰電子科技）、Mentor Graphics（美國明導(dǎo)國際）、ALTIUM（澳大利亞ALTIUM公司）、Synopsys（美國新思科技）、Magma Design Automation（美國微捷碼）、ZUKEN INC.（日本圖研株式會(huì)社）等幾家公司，幾乎壟斷了世界半導(dǎo)體設(shè)計(jì)軟件。其中，僅美國的四家公司在全世界的EDA市場份額就占到70%以上。

目前，中國開發(fā)EDA軟件的企業(yè)主要有展訊和華為。兩家公司的設(shè)計(jì)軟件主要供內(nèi)部使用，市場份額還很低，總占比不到10%。

2.指令集體系

從技術(shù)來看，CPU只是高度集合了上百萬個(gè)小開關(guān)，沒有高效的指令集體系，芯片沒法運(yùn)行操作系統(tǒng)和軟件。作為IT產(chǎn)業(yè)的土壤層，世界主流的指令集體系屈指可數(shù)。

由于處理信息的方式不同，CPU指令集分為復(fù)雜指令集和簡單指令集兩種。簡單指令集有：ARM（英國ARM）、Power Architecture（美國IBM）、Mips（美國普思科技公司）。復(fù)雜指令集：X86（英特爾）。

目前，英特爾、Mips、ARM三家公司的指令集體系，幾乎占領(lǐng)了全世界所有的智能手機(jī)、電腦及服務(wù)器等設(shè)備。中國芯片在這方面的占有率不超過3%。

3.芯片設(shè)計(jì)

芯片設(shè)計(jì)公司，作為芯片產(chǎn)業(yè)連接電子產(chǎn)品、服務(wù)的接口，是平時(shí)產(chǎn)業(yè)界乃至公眾接觸最多的企業(yè)類型。全球芯片設(shè)計(jì)公司主要有高通、英偉達(dá)、聯(lián)發(fā)科以及專注于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的美國博通等。

有研究機(jī)構(gòu)指出，在2015年全球前十大芯片設(shè)計(jì)公司排行及整體銷售額顯示，高通、博通、聯(lián)發(fā)科排在前三位，這三家公司的銷售總額超過后7家之和，接近380億美元。

大中華地區(qū)共有三家企業(yè)上榜，臺(tái)灣的聯(lián)發(fā)科、大陸的海思及展訊。華為海思排名第6位，銷售額為38億美元左右，展訊為18億美元。

4.制造設(shè)備

目前，世界半導(dǎo)體制造設(shè)備主要供應(yīng)廠商是AMAT（美國應(yīng)材）、ASML（荷蘭艾司摩爾）、Lam Research（美國科林研發(fā)）、LKA-Tencor（美國科磊）、Dainippon Screen（日本迪恩仕）。這五家公司的銷售額占世界總份額的80%以上。英特爾、臺(tái)積電、三星電子、中芯國際等廠商的關(guān)鍵以及主要半導(dǎo)體設(shè)備均由這幾家美國及歐洲公司提供。

值得注意的是，其中ASML是全球領(lǐng)先的光刻機(jī)生產(chǎn)制造商，20納米左右制程的芯片，均需要其光刻設(shè)備才能生產(chǎn)。

目前國產(chǎn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備廠商以七星華創(chuàng)、北方微電子、中國電科集團(tuán)等為主，一些企業(yè)也研發(fā)出了28納米的等離子硅刻蝕機(jī)，但主要是在國內(nèi)消化，應(yīng)用于特種、軍工等領(lǐng)域，從全世界范圍來看，占比不超過3%。

5.圓晶代工

芯片生產(chǎn)方式一般分為兩大類：一類叫IDM，通俗理解就是集芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝和測試等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身的企業(yè)。有些甚至有自己的下游整機(jī)環(huán)節(jié)，如英特爾、三星、IBM就是典型的IDM企業(yè)。

另一類叫Foundry，就是企業(yè)本身不設(shè)計(jì)、銷售芯片，只負(fù)責(zé)生產(chǎn)。最著名的就是臺(tái)積電。圓晶代工廠是芯片從圖紙到產(chǎn)品的生產(chǎn)車間，它們決定了芯片采用的納米工藝等性能指標(biāo)。

從規(guī)?？矗虼て髽I(yè)主要有臺(tái)灣臺(tái)積電、臺(tái)灣聯(lián)華電子、美國格羅方德半導(dǎo)體、韓國三星以及大陸的中芯國際等公司。

目前，前五家海外圓晶代工廠的市場份額超過全球70%。中芯國際、武漢新芯、上海華力微電子等大陸企業(yè)，雖然近年來增長較快，但大陸芯片代工企業(yè)的市場份額不超過15%。如果算上英特爾、IBM這樣的IDM企業(yè)，中國芯片在圓晶制造方面的份額還會(huì)更低。

6.封裝測試

封裝測試，作為芯片進(jìn)入銷售前的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，主要目的是保證產(chǎn)品的品質(zhì)管理，對(duì)技術(shù)需求相對(duì)較低。像英特爾、AMD等芯片廠商內(nèi)部都擁有封測部門及配套企業(yè)。

當(dāng)然，也有一些企業(yè)比如臺(tái)積電則將封測業(yè)務(wù)外包，這也就促成了全球近半的封測企業(yè)都集中于臺(tái)灣地區(qū)的情況。2014年，臺(tái)灣芯片封測業(yè)產(chǎn)值占全球比例達(dá)55.2%。

目前，規(guī)模較大的封測企業(yè)有臺(tái)灣地區(qū)的日月光集團(tuán)、矽品、京元電、美國的安靠等。

封測領(lǐng)域是中國芯片產(chǎn)業(yè)最早可趕超世界平均水平的領(lǐng)域，而中國大量的封測企業(yè)，正在抓緊并購全球的封測公司。

比如，2015年，長電科技與新加坡星科金朋的合并，造就了次于日月光（全球第一）和安靠（全球第二）的全球第三大封測廠，全球市場份額9.8%；南通富士通微電子出資約3.7億美元收購AMD旗下的蘇州廠和馬來西亞檳城廠；目前，紫光集團(tuán)也已入股矽品，占股份25%。從總量來看，中國企業(yè)在封測領(lǐng)域的占比接近20%。

整體來看，除了圓晶代工、封裝測試等技術(shù)要求相對(duì)不高的環(huán)節(jié)，中國芯片產(chǎn)業(yè)在其他絕大多數(shù)板塊都與歐美芯片產(chǎn)業(yè)企業(yè)存在較大差距，在指令集、設(shè)計(jì)等一些體現(xiàn)技術(shù)含量的環(huán)節(jié)，中國芯片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)實(shí)力幾乎可以用“堪憂”來描述。

與市場占有率不相符的是極大的需求量

中國是芯片需求第一大國，芯片自給率不足三成。

數(shù)據(jù)顯示，我國一年制造11.8億部手機(jī)，3.5億臺(tái)計(jì)算機(jī)，1.3億臺(tái)彩電，牢牢占據(jù)世界第一，由此拉動(dòng)全球1/3的芯片市場需求。而與此同時(shí)，我國國產(chǎn)芯片的自給率不足三成，集成電路產(chǎn)值也不足全球的7%，市場份額還不到10%，也就是說中國“芯”90%以上依賴進(jìn)口，為此，僅去年我國在進(jìn)口芯片上的花費(fèi)就達(dá)到了2271億美元，而且連續(xù)4年進(jìn)口費(fèi)用超過2000億美元，芯片業(yè)成為與原油并列的最大進(jìn)口產(chǎn)品。

目標(biāo)宏大：挑戰(zhàn)全球芯片行業(yè) 準(zhǔn)備投入千億美元

據(jù)報(bào)道，中國想成為半導(dǎo)體的超級(jí)大國，并計(jì)劃投入大量資金實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。從上世紀(jì)70年代起，中國政府一直在努力建立本土的半導(dǎo)體行業(yè)，雖然中間也有波折。但中國的雄心從未像現(xiàn)在這樣大，而且預(yù)算是如此之高。

在上世紀(jì)90年代中期，中國進(jìn)行了早期的大力推動(dòng)，美國投行摩根士丹利稱，中國政府投入了接近10億美元。但這次，按照2014年宣布的宏偉計(jì)劃，中國政府將通過公募和私募基金籌集1000-1500億美元。

中國的目標(biāo)是到2030年從技術(shù)上趕超世界領(lǐng)先企業(yè)，具備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和封裝所有類型芯片的能力，不再依賴外國進(jìn)口。2015年中國政府提出新的目標(biāo)：在10年內(nèi)滿足中國行業(yè)芯片需求的70%。但這有很長的路要走。去年中國的制造商，包括國內(nèi)企業(yè)和外資企業(yè)，消費(fèi)了價(jià)值1450億美元的芯片。

中國政府的大力出資引起業(yè)界擔(dān)憂

據(jù)安邦咨詢高級(jí)研究員賀軍援引的數(shù)據(jù)，目前全球54%的芯片都出口到中國，中國每年進(jìn)口耗資2000多億美元外匯，超過了石油和大宗商品，成為全球第一大進(jìn)口商品。因此，當(dāng)下中國工業(yè)界的外國芯片供應(yīng)商紛紛表示政府的投資會(huì)侵蝕他們的利益。

報(bào)道認(rèn)為，盡管政府大力支持，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的前景并不被專家看好。賓夕法尼亞大學(xué)沃頓商學(xué)院中文網(wǎng)的一篇文章援引一位長期參與中國半導(dǎo)體行業(yè)的外國前任高管說，絕大多數(shù)中國芯片制造企業(yè)都將注意力放在追求短期利益，而不是長期產(chǎn)品研發(fā)上。這篇報(bào)告還指出，國外企業(yè)對(duì)中國企業(yè)侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)還抱有強(qiáng)烈的不信任，這將影響美日政府對(duì)中國轉(zhuǎn)移技術(shù)的態(tài)度。此外，優(yōu)秀芯片設(shè)計(jì)和工程人員的稀缺也是影響該行業(yè)在中國發(fā)展的重要原因。

大陸會(huì)實(shí)現(xiàn)其野心還是會(huì)繼續(xù)依賴國外的芯片技術(shù)，臺(tái)灣的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒

從上世紀(jì)80年代開始，臺(tái)灣非常成功地打造了臺(tái)積電（TSMC）這樣世界級(jí)的芯片代工廠，也培育出了聯(lián)發(fā)科技 （MediaTek）這樣朝氣蓬勃的處理器芯片設(shè)計(jì)公司。但其最近意欲在內(nèi)存芯片業(yè)務(wù)上做大的嘗試卻一敗涂地。這些公司在追逐市場份額的過程中進(jìn)一步流失財(cái)富。

從2001年至2010年，全球內(nèi)存芯片業(yè)總利潤為80億美元，但除去韓國兩大成功廠商三星和SK海力士的利潤后，其他公司損失近130億美元。馬克·李認(rèn)為，盡管這些臺(tái)灣企業(yè)支出龐大，但在前沿技術(shù)研究上的投資太少，而且過早期望獲利。

近年來全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)日漸成熟，將令大陸更難躋身其中。而芯片本身及相關(guān)軟件變得愈加復(fù)雜，令大陸公司更難以掌握。臺(tái)灣公司是在芯片產(chǎn)業(yè)迅猛擴(kuò)展的年代進(jìn)入芯片市場，內(nèi)地企業(yè)要在如今增長緩慢之時(shí)成功打入會(huì)更難。

大陸公認(rèn)的芯片龍頭企業(yè)要取得成功，必須完成三件難事。半導(dǎo)體行業(yè)設(shè)備供應(yīng)商、香港上市公司ASM太平洋科技的總裁李偉光認(rèn)為，首先，中國企業(yè)必須從“成本文化向創(chuàng)新文化”轉(zhuǎn)型。 被問到紫光集團(tuán)這類公司是否可以通過收購獲得尖端科研成果時(shí)，他報(bào)之一笑并堅(jiān)稱“半導(dǎo)體行業(yè)沒有捷徑可走”。他的懷疑確有道理：臺(tái)灣地區(qū)、韓國、美國的出口管制及其他政策壁壘限制了最新技術(shù)向大陸公司的轉(zhuǎn)移。

內(nèi)地芯片企業(yè)在發(fā)明創(chuàng)造上大多遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界領(lǐng)軍企業(yè)（盡管海思是個(gè)明顯的例外）。據(jù)麥肯錫咨詢公司的克里斯托弗·托馬斯（Christopher Thomas）計(jì)算，單單英特爾的研發(fā)支出就是中國內(nèi)地整個(gè)芯片業(yè)研發(fā)支出的四倍。除了在科研上加大投入，大陸企業(yè)還需要吸引更多資深科學(xué)家和工程師。這并非不可能，畢竟硅谷到處是華裔英才。但如果紫光集團(tuán)這類公司要吸引他們，則必須學(xué)會(huì)如何在全球范圍推動(dòng)創(chuàng)新，比如在世界各地運(yùn)作多個(gè)研發(fā)中心。

這就帶出了第二個(gè)難題：需要轉(zhuǎn)變思維，從全球角度思考。 目前為止，大陸企業(yè)主要在迎合蓬勃發(fā)展的本地消費(fèi)需求。但它們必須為挑剔的全球市場做準(zhǔn)備。即使是大陸企業(yè)，尤其是那些服務(wù)國外市場的公司，也不太可能只因?yàn)樾酒潜緡圃斓木湍芾^續(xù)容忍其欠佳的性能。

最后一個(gè)挑戰(zhàn)也許最令人生畏。大陸芯片企業(yè)的投資者需要有所準(zhǔn)備：前路將是漫長的艱苦跋涉。 麥肯錫的分析顯示，整個(gè)全球半導(dǎo)體業(yè)，無論是內(nèi)存還是處理器芯片，也無論是設(shè)計(jì)、制造還是封裝，各領(lǐng)域里數(shù)一數(shù)二的企業(yè)搶占了所有利潤，而其他企業(yè)全部都在虧損。

若要避免浪費(fèi)其1500億美元的投入，可效仿的一個(gè)正面例子是三星。通過大量投資研發(fā)，招攬各類技術(shù)人才，而且容忍多年的低回報(bào)，這家企業(yè)已成為半導(dǎo)體行業(yè)的巨人。支持者認(rèn)為，大陸企業(yè)能夠做到這一點(diǎn)，畢竟政府將是主要投資者，并且是以戰(zhàn)略考量為先，盈利為次。

即便如此，摩根士丹利的分析師認(rèn)為大陸企業(yè)還是很有可能在半導(dǎo)體業(yè)的某些領(lǐng)域達(dá)到世界水平。本地芯片公司也許會(huì)在電視、手機(jī)和電腦這些產(chǎn)品領(lǐng)域變得舉足輕重，大陸在這些產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)上均占主導(dǎo)地位。監(jiān)管機(jī)構(gòu)可能會(huì)出臺(tái)一些本土標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嵤﹪a(chǎn)化要求，進(jìn)一步傾斜政策，扶助其青睞的企業(yè)，但風(fēng)險(xiǎn)在于，大陸企業(yè)最終可能變得只能在本土稱強(qiáng)，卻缺乏全球競爭力。

無論是在DRAM還是閃存芯片領(lǐng)域，大陸企業(yè)如果能說服一些國外大公司與之建立技術(shù)共享聯(lián)盟，讓這些公司幫忙克服其所在國政府對(duì)技術(shù)轉(zhuǎn)讓的限制，大陸企業(yè)突圍的機(jī)會(huì)將因而提升。

“中國芯”發(fā)力贏得有利窗口期

從全球范圍來看，中國的確面臨著加速發(fā)展國產(chǎn)芯片業(yè)的重要窗口期。一方面，國際上半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走向成熟，國際資本介入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的腳步明顯放緩，同時(shí)全球芯片市場最近兩年持續(xù)處于萎縮，唯有中國區(qū)域市場例外；另一方面，摩爾定律放緩，但制造工藝還在前行，而且投資不斷加大，這正好契合愈演愈烈的中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資并購需求。

從國內(nèi)環(huán)境分析，除了沉淀出來的PC以及完整的供應(yīng)鏈?zhǔn)袌?，智能手機(jī)正在加速洗牌，機(jī)型也處在不斷升級(jí)過程之中，同時(shí)，智能家居、智能汽車、智能機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)等處在爆發(fā)的前夜，尤其是還有接踵而至的5G、萬物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新的業(yè)態(tài)，都形成了對(duì)芯片的超大需求。

支撐國產(chǎn)芯片業(yè)的軟硬環(huán)境也正在得到顯著改善。據(jù)國際知名專利檢索公司QUESTEL發(fā)布的最新報(bào)告，過去18年里，全球芯片專利數(shù)量實(shí)現(xiàn)了6倍的增長，但中國芯片專利量則增長了23倍，在芯片專利申請(qǐng)數(shù)量方面，中國已成為第一大國，并連續(xù)5年蟬聯(lián)全球第一。

在政策層面，除了設(shè)立總規(guī)模近1400億元的國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，上海、武漢、合肥、長沙、珠海、杭州、無錫等地也相繼跟進(jìn)成立了地方性產(chǎn)業(yè)投資基金。包括國家大基金、地方政府基金在內(nèi)，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)基金總額已經(jīng)超過4600億元。

內(nèi)聯(lián)外合可以彎道超車

但是，由于芯片的投資需求巨大，回報(bào)周期漫長，而且技術(shù)要求高端，即便是從細(xì)分領(lǐng)域來看，很多的突破都遠(yuǎn)非一個(gè)企業(yè)力量所能為，為此需要加強(qiáng)主體企業(yè)之間的合作與行業(yè)整合。可喜的是，包括華為、中興、紫光集團(tuán)、中芯國際在內(nèi)的27家國內(nèi)芯片龍頭已經(jīng)組成了“中國高端芯片聯(lián)盟”，產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)值得期待。

此外，過去3年來，中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)生近百起并購整合，包括中芯國際、紫光集團(tuán)等龍頭企業(yè)已成規(guī)模，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合嫁接出的芯片設(shè)計(jì)與制造勢(shì)能有待凸顯。

數(shù)據(jù)顯示，去年全球半導(dǎo)體并購的資金規(guī)模達(dá)1300億美元，與中國有關(guān)的并購為125億美元。然而，按照美國總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)向白宮提交的報(bào)告，中國芯片業(yè)被認(rèn)定為已對(duì)美國相關(guān)企業(yè)和國家造成嚴(yán)重威脅的力量，而且報(bào)告強(qiáng)調(diào)，雖然目前中國芯片產(chǎn)業(yè)仍然落后，但有機(jī)會(huì)通過產(chǎn)業(yè)政策縮小與美國的技術(shù)差距。故此，報(bào)告建議美國總統(tǒng)對(duì)中國芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)行更嚴(yán)密的審查。中國企業(yè)在海外繼續(xù)謹(jǐn)慎尋求并購標(biāo)的的同時(shí)，重點(diǎn)應(yīng)該轉(zhuǎn)向國內(nèi)市場尋求與國際芯片巨頭的合作。

目前來看，為了搶占更多的中國市場，英特爾、高通、德州儀器等國際巨頭紛紛加大了在中國資本與技術(shù)的投入，而且他們?cè)谥袊漠a(chǎn)業(yè)嵌入已相當(dāng)深厚，也有與中國企業(yè)進(jìn)行資本與產(chǎn)品合作的需求，且成功的案例并不少見，比如高通與貴州省政府達(dá)成戰(zhàn)略合作并成立合資企業(yè)，英特爾與清華大學(xué)就聯(lián)手研發(fā)新型通用芯片處理器形成合作協(xié)議，中芯國際與華為一起聯(lián)合高通和比利時(shí)微電子研究中心成立合資公司，紫光集團(tuán)旗下的展訊通信不僅獲得了英特爾的90億元注資，而且還與全球電源管理芯片巨頭Dialog組成合作聯(lián)盟。目前，中芯國際的制造工藝從40納米提升至28納米，受益于工藝提升，去年中芯國際收入大幅增長30%，達(dá)到29億美元。

無獨(dú)有偶，采用英特爾的架構(gòu)，展訊通信推出了首款16納米4G芯片，從而快捷挺進(jìn)中高端市場，同時(shí)展訊通信與Dialog聯(lián)手開發(fā)的14納米芯片也將于今年下半年量產(chǎn)。近水得月，就地取材。

只要中國企業(yè)在本土加強(qiáng)與國外芯片巨頭的合作關(guān)聯(lián)，就完全可以繞開境外市場的技術(shù)限制與貿(mào)易封堵，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)彎道超車。