【僑報綜合報道】美國政府禁止7年內向中興通訊出售元器件, 軟體和技術, 中美貿易摩擦升級到高科技領域, 中國通信行業首次感受到 '芯痛' . 據調研公司International Business Strategies Inc.估計, 中國有近90% 的晶片是進口或在華外企生產的, 而中國國產晶片只佔到本土需求的8%左右.
缺 '芯' 之困
技術瓶頸反映到全球半導體市場的版圖中就是中國企業的競爭力不足. 目前全球77%的手機是中國製造, 但其中不到3%的手機晶片來自中國; 全球54%的晶片都出口到中國, 但中國國產晶片的市場份額只佔10%.
目前, 中興能否順利渡過此次 '劫難' 還不得而知, 即便解決了眼前的危機, 後續如何避免被美國抓住 '命門' , 不單是中興通訊的問題, 更是中國的問題. 因為在中興被禁背後, 凸顯了大國博弈下中國的 '芯痛' .
綜合北京《中國新聞周刊》, 《中國經濟周刊》報道, 晶片, 又稱微電路, 微晶片, 整合電路, 指內含整合電路的矽片, 體積很小, 卻是手機, 計算機或其他電子設備的核心組成部分, 可以說晶片就是電子設備的 '大腦' .
晶片是資訊時代的 '基石' , 而晶片產業則是一個國家高端製造能力的綜合體現, 是各個國家參與全球高科技競爭的戰略制高點, 背後蘊藏的是巨大的商業價值和國家利益.
中國是世界上最大的半導體晶片消費市場, 但長期以來整合電路嚴重依賴進口, 貿易逆差持續擴大.
據調研公司International Business Strategies Inc.估計, 中國有近90% 的晶片是進口或在華外企生產的, 而中國國產晶片只佔到本土需求的8%左右.
對進口晶片的依賴, 使得中國耗費了大量的外匯儲備. 據中商產業研究院統計, 2017年中國整合電路進口金額達2601.4億美元, 同比增長14.6%, 超過石油進口額成為最大宗進口商品, 同期整合電路出口金額僅為668.8億美元, 同比增長9.8%.
高昂的費用背後是中國晶片產業的薄弱. 據上海第一財經網報道, 在晶片產業所包含的軟體, 設計, 製造, 封測, 材料, 設備等領域, 中國的落後是 '全方位' 的.
在今年4月18日中國計算機學會青年計算機科技論壇 (以下簡稱論壇) 上, 中國工程院院士, CCF名譽理事長李國傑也表達了類似的看法: '在晶片製造工藝上, 我們和美國的實力差一代到兩代, 我們現在能做到14nm工藝, 且工藝還不是很完整, 而海外已經做到了10nm到7nm. '
以目前在中國晶片設計領域發展的不錯的華為海思為例, 其晶片製造環節仍然需要由台灣半導體製造公司台積電代工.
全方位的落後造成了目前中國國產晶片主要應用在消費類領域, 而對穩定性和可靠性要求更高的通信, 工業, 醫療以及軍事領域, 中國國產晶片還與國際水平存在較大的差距.
技術上的差距, 造成了中國雖為晶片全球第一大市場, 卻沒有任何的話語權.
在強大的晶片進口需求中, 美國是中國重要的晶片進口國. 中國商務部去年發布的《關於中美經貿關係的研究報告》顯示, 美國出口的15%的整合電路都銷往中國.
中國市場也早已佔據美國晶片巨頭的半壁江山. 高通 (Qualcomm) 2017財年在中國大陸的營收為145.79億美元, 佔到總營收的65%. 另一家存儲晶片巨頭美光 (Micron) 2017年在中國大陸市場的營收達104億美元, 占其總營收的51%.
然而龐大的市場並未換來真正的技術. 中國在晶片, 元器件領域仍然較為弱勢, 中國國內半導體產業更多集中在後端工藝, 但上遊基礎原材料, 半導體設備以及核心元器件, 如射頻, FPGA, 高速數模轉換, 存儲等多個核心晶片技術仍掌握在海外廠商手中.
有分析指出, 在終端基帶晶片上, 還有聯發科和展訊等中國企業參與競爭; 但在伺服器晶片層面, 美國供應商一家獨大; 在通信網路的核心光晶片層面, 主要以美國供應商為主.
技術瓶頸反映到全球半導體市場的版圖中就是中國企業的競爭力不足. 目前全球77%的手機是中國製造, 但其中不到3%的手機晶片來自中國; 全球54%的晶片都出口到中國, 但中國國產晶片的市場份額只佔10%.
市場調研機構IC Insights發布的報告顯示, 目前全球半導體市場規模達到4385億美元, 前十大半導體廠商 (三星, 英特爾, SK海力士, Micron, 博通, 高通, 德州儀器, 東芝, 英偉達和恩智浦) 佔據了整個市場58.5%的份額, 這其中並沒有出現中國廠商的身影.
遺憾錯過黃金年代
中科院計算所研究員, 博士生導師包雲崗認為, 中國的半導體產業遺憾地錯過了一個黃金年代. 目前國際半導體行業巨頭幾乎都在20世紀七八十年代起步, 用漫長的時間和巨量的人才投入換來今天的技術積累.
自1978年, 中國改革開放已走過了40年, 伴隨著世界第二大經濟體等光環的加冕, BAT, 華為的誕生, 中國何以在至關重要的晶片領域如此落後?
北京《中國新聞周刊》報道, 中國工程院院士, CCF名譽理事長李國傑認為, 一方面相關技術積累不夠, 另一方面政策時常搖擺.
談到晶片設計製造的技術積累, 李國傑說 '不是砸錢就能夠解決' .
據業內人士分析, 晶片設計的試錯成本和排錯難度大, 時間周期常常以月甚至以年來計算.
試錯周期長需要邏輯嚴謹細緻的工作態度, 排錯難度大需要一套科學的實驗方法, 而這兩方面, 恰恰是中國教育的軟肋.
中科院計算所研究員, 龍芯處理器負責人胡偉武在論壇上表示, 中國的晶片產業人才培養極不平衡, 應用型人才很多, 基礎研究人才很少.
對此, 李國傑也持相同的觀點, 他認為人才儲備與培養比較薄弱, 這是中國晶片半導體產業與國際頂尖水平相比仍有明顯差距的一個關鍵因素. 在他看來, 大多數人才都集中在技術應用中, 但鑽研演算法, 晶片等底層系統的人才太少.
對於政策方面, 中國計算機學會 (CCF) 秘書長杜子德也在論壇上表示, 中國長期對基礎研究重視不夠, 對核心技術和平台重視不夠, 是值得深刻反思的問題. 李國傑則認為, 國家在民用晶片上, 過去的政策不是很堅定, '這不是一天兩天就能出來成果的, 需要長時間支援' .
《中國青年報》報道, 中科院計算所研究員, 博士生導師包雲崗認為, 中國的半導體產業遺憾地錯過了一個黃金年代. 目前國際半導體行業巨頭幾乎都在20世紀七八十年代起步, 用漫長的時間和巨量的人才投入換來今天的技術積累.
事實上, 曆數全球, 只有美國有結構完整的計算機產業, 英國, 韓國, 德國, 法國都只是各有所長. 而在晶片半導體這個產業鏈條非常長的領域, 中國還缺乏完善的上遊供應.
大連東軟資訊學院副教授張永鋒表示, 中國國產晶片的升級換代主要依靠生產工藝和EDA工具 (晶片設計輔助軟體, 可編程晶片輔助設計軟體, 系統設計輔助軟體等三類) 的進步, 但這些上遊工具大都被海外企業掌握.
以加工高端晶片所要用到的極端精準的照相機——光刻機為例. 光刻機的精度決定了晶片的精度上限, 而高精度光刻機主要產自荷蘭的ASML和日本的尼康與佳能三家企業, 全球最頂級的光刻機基本由ASML壟斷. 在生產工藝方面, 國際晶片巨頭企業一般將晶片生產交給韓國的三星, 中國台灣地區的台積電等企業去做, 中國大陸企業缺乏相關的經驗積累.
'我們亦步亦趨跟著別人走, 但還是被落下了很遠. 現在的設計流程與國際大企業先進的COT設計方法相比差距仍很大. ' 張永鋒說, 客觀現實導致中國晶片企業與海外巨頭相比, 整體仍處於實力較弱而且分散的狀態.
晶片人才缺口40萬
中國工業和資訊化部軟體與整合電路促進中心2017年5月發布的《中國整合電路產業人才白皮書 (2016至2017) 》顯示, 目前中國整合電路從業人員總數不足30萬人, 但是按總產值計算, 需要70萬人, 人才培養總量嚴重不足.
除了研發實力弱, 企業集中程度不高之外, 影響中國晶片發展的還有研發人才的不足.
北京《中國青年報》報道, 北京交通大學副教授李浥東最近有些憂慮, 他看到在對中興事件與國家晶片的討論中, 關注技術差距的多, 關注人才問題的少. 而在他看來, 中國國產晶片的研發和應用短缺, 更為根本的問題在於中國計算機人才培養的 '頭重腳輕' .
他觀察到, 計算機專業的大學生和研究生, 普遍不願意學習更為基礎的計算機系統結構, 而是對計算機應用更加上心.
'高校的晶片產業人才儲備堪憂. 幾乎所有人都在做計算機應用的東西, 而不是基礎的東西. ' 李浥東很理解計算機基礎領域和應用領域之間客觀存在的人才差異, '高校講就業率, 學生看市場預期' , 但他認為, 無論是薪資待遇還是人才總量, 目前都相差太大了.
根據中國工業和資訊化部軟體與整合電路促進中心 (CSIP) 2017年5月發布的《中國整合電路產業人才白皮書 (2016至2017) 》 (以下簡稱白皮書) , 目前中國整合電路從業人員總數不足30萬人, 但是按總產值計算, 需要70萬人, 人才培養總量嚴重不足.
'本質上都是在教學生怎麼用計算機, 而不是教學生怎麼造計算機. 就像汽車專業教了一堆駕駛員一樣. ' 談起晶片人才話題, 中國科學院計算技術研究所研究員, '龍芯' 處理器負責人胡偉武有很多話說. 在他看來, 中國的晶片產業人才培養極不平衡, 大多數人才都集中在技術應用層面, 但研究演算法, 晶片等底層系統的人才太少.
他隨手就舉了一個現實的例子: 絕大多數互聯網公司都在用Java編程, 相應的人才儲備有數十萬甚至上百萬, 但研究Java虛擬機 (在實際的計算機上模擬類比各種計算機功能的抽象化計算機) 的人才非常少, '我2010年辦企業的時候連10個人都不到' , 而今天中國可能仍不超過100個.
'大學教育不光要教用計算機的人才, 而是要教一個體繫結構, 一個作業系統, 應該把這些教學體系發展起來. ' 胡偉武呼籲, 計算機專業要加強基礎人才的培養.