'芯片设计是相对新的行业, 是中国的机会. ' 7月20日, 第50期珠江科学大讲堂在广东科学中心举行, 广东省半导体产业研究院黎子兰博士作了题为《半导体芯片: 从 '中兴禁购' 事件说起》主题报告.
芯片进口2600亿美元 超原油居第一
芯片是现代社会的 '神经系统' , 是驱动新一代信息技术, 人工智能等关键产业发展的核心底层技术. 毫不夸张地说, 如果没有芯片, 整个世界都可能陷入瘫痪. 当前, 中国大力实施 '中国制造2025' , 加速传统产业转型升级, 对于芯片的需求大幅增加, 芯片技术对中国未来的产业升级起着关键作用.
比如, 传统上认为汽车是机械产品, 实际上电子产品在汽车中有着非常广泛的分布. 汽车中最关键的就是储能电池, 电能控制(功率器件和半导体芯片), 电机. 汽车电子占汽车成本的比例还将大幅提升. 目前, 汽车电子占整车的成本达到了30%以上. 在电动汽车和无人驾驶汽车方面, 汽车电子所占的成本会达到50%以上, 会成为汽车智能化最关键的部分.
我国还是智能手机生产大国, 拥有多家世界领先品牌, 智能手机也是我国的优势产业. 黎子兰博士称, 智能手机基本上是由芯片+显示组成, 大部分是由芯片系统组成. 中国生产了全球77%的手机, 但只有3%的芯片是国产, 我国国产芯片只能满足国内市场份额的10%左右. 这直接导致我国对芯片的需求高度依赖进口. 据数据统计, 中国去年芯片的进口额达到了2600亿美元, 贸易逆差达到了1932亿美元, 芯片在我国进口产品中位列第一, 甚至超过了原油.
芯片产业高度分工 中国只是配角
当前, 中美贸易战进入拉锯期, 美国对中兴 '限芯' 直敲中国痛点. '中国芯片如何发展才能不受制于人' '中国芯片能否反超' 等话题引起广泛讨论.
黎子兰博士称, 芯片产业涉及各个环节, 目前已经在全球范围内实现精细化分工. 设备方面, 最强的是美国, 欧洲, 日本, 材料方面美国, 日本排在最前面, 芯片最强的是美国, 日本, 韩国.
值得一提的是, 在电子产品方面, 最强的是美国, 中国位居第二. 但是电子产品居于芯片产品的下游, 仍然受制于芯片技术. '电子产品需要用到芯片, 芯片需要材料和设备, 这些均由他国提供, 这就是问题的核心. '我中有你, 但是你中没有我' , 中国正处于这种极度被动的状态. ' 黎子兰博士说.
半导体芯片涉及芯片制造, 材料和设备, 设备中还包括核心的零部件. 芯片设计需要设计软件和计算机辅助. '全球前三大的EDA(设计软件)企业都是美国企业, 中兴如果继续经营下去的话, 想做半导体芯片都无法做, 因为工具都被人收起来了, EDA软件是从别人那里拿过来的, 而软件也是禁运的. 另外, 芯片的某个核心零部件也可能是美国的, 不是单纯的有了设备就可以使用了, 配套的企业还是美国的. ' 黎子兰说.
事实上, 在当前高度分工的背景下, 要实现完全自主的 '中国芯' 几乎没有可能, 至少难以研发, 设计, 制造出世界领先的芯片, 就连美国也不能保证在所有环节都做到领先. 芯片里面使用的材料可能是日本的, IP是美国和英国最强, 光刻机是荷兰生产的最好. 芯片产业高度分工, 复杂性, 立体性非常明显, 每个环节的发展都需要高度创新. 产业的生态壁垒以及所形成的系统则更加复杂. 在芯片产业链中, 你既是客户, 也是供应商. 产业的相互依存度非常高. 但是就目前来看, 在世界芯片版图中, 中国并未拿下关键角色, 这也意味着中国失去了与他国制衡的砝码, 也是美国敢毫无畏惧地对中兴痛下杀手的原因.
芯片设计是中国赶超的希望
显然, 在行业高度分工的背景下, 要大包大揽, 上下游同时做大做强在短时期内是不切实际的. 但这在细分领域或许可以实现, 在某个细分领域中, 中国完全可以打造优势行业. 这就需要找到中国优势, 开放合作, 精准定位.
'设计行业是相对新的行业, 可以说是中国的机会, 中国也拥有更多的机会, 在芯片设计方面我们反而做得相对比较好. ' 黎子兰说.
中国是全球半导体芯片最大的市场, 中国半导体的优势, 一方面是市场, 如果越靠近市场, 对应用的需求就会更加熟悉. 另一方面, 我国的企业决策比较快, 敢于创新, 敢于发展. 我国新品设计的企业发展相对较好, 据数据统计, 芯片设计目前在全球的份额是11%. 在产业分工和变革的过程中, 我国芯片设计也存在很多的机会. '更重要的还是在于创新方面的超越, 我们与国外站在同样的起跑线. ' 黎子兰认为, 当前, 中国高度重视芯片自主创新, 在未来一段时间内将有大量的社会资本注入. 在此过程中, 实力较强的半导体公司有望快速成长, 甚至出现整合, 在某些方面可以独当一面.
广东: 与优势产业相结合 优先支持研发
长期以来, 中国芯难产是技术积累薄弱, 人才培养能力弱, 研发与创新能力弱等种种原因累加的结果, 也导致了全国范围内的 '芯荒' , 包括我国电子信息产业最发达的广东.
广东拥有华为, 中兴, 比亚迪, 美的, 格力等引以为傲的龙头企业, 能够数得上的电子信息产业, 大部分也是在广东. 但是如果看集成电路的产能, 广东的芯片产业却并不突出, 电子电路产业在珠三角只占了9.2%. 基于中美竞争的长期性和艰巨性, 芯片将成为美国遏制中国制造的一把常规武器, 广东产业转型升级将首当其冲.
不过作为改革开放的前沿地, 开放的市场和扎实的产业基础将为广东发展半导体产业, 推进芯片技术创新营造有利环境. 黎子兰认为, 广东半导体产业的机遇, 首先是发展与市场结合的优势和创新技术, 与广东的产业优势结合是发展的重点方向. 例如通过功率器件, 在笔记本电脑, 手机等等, 推进系统级别的创新. 芯片设计也是重点, 第三代半导体是创新的方向, 又与产业有机结合. 在产业基础方面, 家电, 通讯, 智能终端, 电动汽车等方面已经有了领先全国的产业规模, 特别是广东的家电企业, 更是占了全国的半壁江山, 另外全国主要的射频企业都集聚在广东.
黎子兰建议, 要大力发展芯片产业, 必须推动资金与人才, 技术, 管理的结合. 目前, 我国专门设立示范性的微电子学院非常少, 这导致了专业性人才的缺失. 未来我们要培养更主流, 更实用的人才. '半导体芯片说白了就是基础应用技术, 或新型应用技术. ' 黎子兰说. 另外, 在可预见的时间内, 大量社会资本将流入芯片行业. 资本杠杆和科学管理将加速芯片技术创新产出, 促进市场有序发展.
创新需要大量的投入, 特别是芯片等基础性研究领域. 黎子兰称, 百亿级别的投入对芯片生产来说并不算多. 耗资百亿建成的芯片生产线, 可能五年后就成了落后的生产线, 不能满足新的技术要求, 设备成本非常高. '所以要做到研发先行, 研发的投入相对较少, 政府可以优先扶持研发环节. ' 黎子兰建议.