一塊指甲大的晶片, 背後承載的也許是一一場場有關技術的較量.
隨著國家對整合電路產業扶持政策的落地以及這幾年來中國企業的奮起追趕, 在世界的舞台上, 來自中國半導體行業的聲音愈發響亮.
中國半導體行業協會副理事長陳南翔在2017年中國半導體市場年會上表示, 2016年全球半導體市場規模為3389.3億美元, 同比小幅增長1.1%. 歐美地區呈下滑態勢, 其中美國市場下降4.7%, 而亞洲地區增長3.6%. 2016年中國整合電路的市場規模達到11985.9億元, 佔全球半導體市場的一半以上.
特別是一些優秀半導體企業在各自領域對歐美強者發起了猛烈的攻勢, 如華為海思在人工智慧晶片上的厚積薄發, 又如紫光展訊在市場技術上較量的無所畏懼, 在產業話語權的爭奪上, 外界看到了更多來自中國企業的身影.
'後發' 追趕
根據中國半導體行業協會統計, 2016年, 中國整合電路產業銷售額達到4335.5億元, 同比增長20.1%. 設計, 製造, 封測三個產業銷售額分別為1644.3億, 1126.9億及1564.3億, 增長速度分別為24.1%, 25.1%及13%, 設計和製造環節增速明顯快於封測, 佔比進一步上升, 產業結構趨於平衡.
陳南翔表示, 預計未來幾年內, 中國仍是全球最大的整合電路市場, 且將保持20%左右的年均增長率.
集邦資訊半導體行業分析師郭高航對第一財經表示, 中國半導體產業能夠迅猛發展, 主要得益於國產替代進口的需求, 政策和資金的支援以及終端需求引導三大因素.
政策和資金的支援帶動了該行業的發展. 2014年6月, 國務院頒布了《國家整合電路產業發展推進綱要》; 同年9月, 國家整合電路產業投資基金 (亦稱 '大基金' ) 正式設立, 首期募資1387.2億元. 2017年初, 在上海舉辦的一次產業峰會上, 國家整合電路產業投資基金有限公司總經理丁文武介紹稱, 截至2016年底, 國家大基金成立兩年多來, 共決策投資43個項目, 累計項目承諾投資額818億元, 實際出資超過560億元. 已實施項目覆蓋了整合電路設計, 製造, 封裝測試, 裝備, 材料, 生態建設等各環節.
全國各地也紛紛成立基金以支援整合電路發展, 北京, 上海, 四川, 湖北等多個省市設立整合電路產業投資基金. 2013年12月, 北京宣布設立整合電路產業發展股權投資基金, 基金總規模300億元. 上海市整合電路產業基金, 南京市整合電路產業專項發展基金, 安芯產業投資基金 (福建) 基金規模均高達500億元. 據不完全統計, 一期的大基金能夠撬動地方資本大概有5000億元. 此外, 一些投資機構也在積極尋找一些熱門的前沿標的.
郭高航認為, 從計算機到手機, 到現在最熱的AI, 中國半導體應用的終端越來越廣. 臨近萬物互聯的時代, 很多新興應用出來, AR, VR, 可穿戴設備, 車聯網以及工業控制方面新增的需求等終端需求引導上遊中遊產業更快地發展.
以小博大
在部分高精尖技術領域, 中國廠商開始逐漸攻破技術壁壘.
整合電路產業主要由整合電路設計, 晶片製造和封裝測試三個環節組成. 郭高航表示, 目前, 在設計和封測領域, 中國與美國等先進企業差距已經縮小了, 但是製造方面還存在不少差距.
'目前封測是在我國做得最好的, 是我國在相關產業鏈環節發展得最快和最久的, 國內最大的三家封測廠長電科技股份有限公司 (長電科技) , 通富微電子股份有限公司 (通富微電) 以及天水華天科技股份有限公司 (華天科技) 從2015年開始都有對國外巨頭以及先進技術的封測廠商進行併購, 通過併購獲取了先進的技術, 客戶和市場. ' 郭高航對記者說.
據集邦資訊拓墣產業研究院最新發布的2017年全球IC封測代工營收排行榜, 在專業封測代工的部分, 前三名依次為日月光, 安靠, 長電科技, 華天科技, 通富微電分別位列第6, 7名. 該研究院指出, 中國內地封測廠商在高端封裝技術 (Flip Chip, Bumping等) 及先進封裝 (Fan-In, Fan-Out, 2.5D IC, SiP等) 的產能持續開出, 以及因企業併購帶來的營收認列帶動下, 包含長電科技, 天水華天, 通富微電等廠商2017年的年營收多維持雙位數成長, 表現優於全球IC封測產業水平.
此外, 中國內地設立的新晶圓廠產能將陸續開出, 根據企業發布的產能規劃, 估計2018年底前中國內地12英寸晶圓每月產能可新增16.2萬片, 為現有產能1.8倍, 預計將為2018年中國內地封測產業注入一劑強心針.
而在人工智慧浪潮的影響下, 英偉達, 英特爾, 高通等IT巨頭都紛紛加緊AI晶片的布局, 中國晶片公司也不甘落後.
在柏林國際消費電子產品展上, 華為發布了首款人工智慧晶片麒麟970, 是業界首顆帶有獨立NPU (神經網路單元) 專用硬體處理單元的手機晶片. 而首款採用該晶片的華為手機Mate 10也於16日在德國慕尼黑正式發布, 表明中國人工智慧晶片應用領域處於領先地位.
麒麟970搭載的NPU是智能晶片研發公司寒武紀於2016年發布的寒武紀1A處理器 (Cambricon-1A Processor) . 今年8月, 寒武紀獲得1億美元A輪融資, 由國投創業 (A輪領投方) , 阿里巴巴創投, 聯想創投, 國科投資, 中科圖靈, 元禾原點 (天使輪領投方) , 湧鏵投資 (天使輪投資方) 聯合投資, 是全球首家AI晶片領域的 '獨角獸' 公司.
郭高航表示, 華為的麒麟970亮點也很多, 和高通差距不大, 甚至在一些方面領先. 不過他也坦言, 將海思和全球頂尖的晶片設計公司對比, 還是有明顯差距, 海思2016年研發投入佔比23%~24%, 除了高通之外, 和其他國際頂尖巨頭相差不大, 但是總的資金規模仍有較大差距.
掌握核心技術仍需要時間
雖然設計和封測領域已經能夠追趕其他發達國家與地區, 但從整體盤面來看, 晶片製造方面差距則較大.
在半導體製造過程中需要大量的半導體設備和材料, 郭高航對記者指出, 國內廠商在製造方面與國際先進企業存在較大差距. 設備方面, 北方華創的刻蝕機能做到28nm級別, 但也沒有大規模量產, 而現在國際最先進的技術已經到7nm級別, 相差三代, 光刻機領域的差距更大.
材料端包括矽片, 光刻膠, 研磨材料, 濺射靶材, 化學氣體, 化學材料等, 每項差距都不同. 矽片方面, 上海新升進度偏慢. 光照方面, 中芯國際有自己附屬的光照廠, 覆蓋28nm以上. 郭高航稱, 國內光照廠很多關注在LED面板等低端領域.
根據市調機構IC Insights 公布的晶圓產能報告, 截至2016年底, 在12英寸晶圓產能中, 三星以22%位居全球第一, 第二位是佔14%的美光, SK海力士與台積電均為13%, 並列第三, 中芯國際 (2%) 與力晶科技並列第九. 其中, 在純晶圓代工廠商中, 中芯國際和力晶並列第四, 在台積電, GlobalFoundries和聯電之後.
此外, 最大的問題也許還是人才和技術存在的先天短板.
'因為技術瓶頸的突破一定會有一個學習曲線在裡邊, 已經領先的廠商遇到過的問題, 後進者也會遇到, 而且還要想辦法繞過前者專利方面的問題. 在研發投入方面, 海思只是個例, 其他中國晶片設計企業應向其學習. 還有人才方面, 由於中國半導體產業框架從2015年開始才逐步完善, 因此產業氛圍不足, 人才體系的培養也還不成形. 不過, 隨著產業氛圍越來越濃厚, 人才培養自然也會更完善, 同時也會引進高端人才. 2018年一大批的晶圓廠要量產. ' 郭高航對記者說.
而晶片代工巨頭台積電一工程師對第一財經記者也坦言, 目前美國等國家都會保護先進的技術, 但國內政府的鼓勵措施會縮小國內公司與國外的差距. 在談到人才引入問題時, 他表示, 現在不少企業會開出非常高的薪資, '能誘使台積電的人跳槽的第一個原因是薪資, 第二個是他們是不是真的能做他們想做的事. 甚至有時候, 實現自我成就會比工資更重要. ' 上述人士說.