痛“芯”疾首:中高端芯片受制于人处境尴尬
4月21日,工信部相关负责人以及多位业内权威专家在接受采访时共同指出,我国整个芯片产业发展水平已经越来越接近世界第一梯队,很多领域都在使用国产芯片。去年,全国高技术产业增长13.4%,占规模以上工业增加值的比重为12.7%。今年一季度,高技术产业增加值同比增长11.9%,快于规模以上工业5.1个百分点,继续呈现快速增长的态势。
虽然多方努力之下整体向好,但仍然无法改变目前中国芯在全球市场上处于的尴尬境地。
▲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。
美、日、欧几乎垄断全球芯片市场
根据前瞻研究院的报告显示,目前,全球芯片仍主要以美、日、欧企业产品为主,高端市场几乎被这三大主力地区垄断。在高端芯片领域,由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应,所以其生产仍以“代工”模式为主。
截至2015年年底的数据显示,全球共有94家先进的晶元制造厂商,其中17家在美国,71家在亚洲(中国有9家),6家在欧洲。日本在上世纪80年代处于领先地位,但自90年代开始其全球半导体市场份额显著下降,至2015年仅有3家日本芯片制造商在全球排名前二十——东芝、瑞萨电子和索尼。而与此同时,东亚其他国家已成为动态随机存取存储器市场的主要公司。韩国三星电子和海士力目前是世界第二和第三大半导体公司。
根据美国半导体产业协会(SIA)的最新统计数据显示,2017年1月至2月,中国和美国的芯片市场规模份额扩大,分别为33.10%和19.73%;日本和欧洲的芯片市场份额则下降,分别为9.29%和9.12%。中国芯片市场是全球最大、增长最快的市场,但是对外依存度过高。
自1993年1月以来,英特尔一直是世界上最大的芯片制造商。个人计算机所用的CPU处理器中,英特尔就占据了八成份额。人们耳熟能详的奔腾、赛扬、酷睿等处理器都来自英特尔。目前,英特尔的年营收率仍然在继续增长——无论是PC、数据中心服务器,还是物联网芯片。
2016年英特尔仍是全球最大芯片供应商,全年芯片销售额达540.9亿美元,较2015年增长4.6%;市场份额达15.7%。
在手机芯片中,高通是另一大巨头。目前国内除了华为、三星等手机厂商外,其余安卓手机厂商采用的全部都是高通处理器。除了购买芯片的费用外,高通还向每台手机收取专利费用。此前,魅族就与高通对簿公堂,魅族副总裁李楠称,有100多家手机厂商都与高通签订了购买专利的协议。
对外依赖度居高不下
近年来中国大力发展信息产业,作为全球主要的电子产品制造基地,手机、电脑、电视等都需要用到各种各样的芯片,我国也由此成为全球最大的集成电路消费市场。
中国市场每年惊人的芯片消耗量,为海外集成电路企业提供了巨大商机。咨询机构“芯谋研究”对美国几家领先半导体公司进行财务分析发现,仅基于13家半导体领军企业年报,2017年其在中国的销售额之和就达709亿美元,预计美国每年整体出口给中国的芯片大约超过1200亿美元。
在专家看来,规模庞大的中国电子信息产业长期处于产业链的最下游,即使像中兴这样的全球领先企业,主要芯片和元器件却大多来自于美国厂商,中兴则类似于高端的“封装组装”,核心芯片受制于人。如果海外的芯片企业一旦断供,企业即陷入“无米下炊”的尴尬境地。缺“芯”之痛长期以来一直束缚着中国企业的健康发展。
“美国敢于全面制裁中兴,正是看准了中国信息产业链上的‘命门’,部分核心元器件既无法自供,也没有其他非美系供应商可供选择。”与非网高级行业分析师王树一称。
因芯片缺失而受制于人,这样的情形其实屡见不鲜:2017年全球内存芯片价格一路暴涨,海外存储器厂商赚得盆满钵满,位于产业链下游的我国各大手机厂商、电脑厂商则被迫付出更高费用,还要面临拿钱也买不到货的无奈。对日益崛起的“中国制造”来说,核心芯片已成为制约发展的供应链之殇。
中高端产品尚无竞争实力
面对巨大的供需缺口,近年来我国也在加大集成电路产业发展。
根据中国半导体行业协会统计,2017年中国集成电路产业销售额达到5411.3亿元,首次超过5000亿元人民币,同比增长24.8%,产业自给率达到了27%左右。其中,集成电路制造业增速最快,2017年同比增长28.5%,销售额达到1448.1亿元。设计业和封测业继续保持快速增长,增速分别为26.1%和20.8%,销售额分别为2073.5亿元和1889.7亿元。来自海关总署的数据显示,2017年中国出口集成电路2043.5亿块,同比增长13.1%;出口金额为668.8亿美元,同比增长9.8%。
集成电路产业通常包括设计、制造、封装测试、材料与设备等环节。据清华大学微电子研究所所长魏少军介绍,目前我国集成电路领域相对完整,产业链逐渐形成。其中,封装测试与世界先进水平的差距大幅缩小,芯片设计相差不大,晶圆制造工艺差距在两三代左右。纵观半导体产业目前的主要挑战,在芯片设计领域,2017年我国集成电路设计企业数量已增至约1380家,全球占比为14%。但在业内人士看来,我国芯片设计业提供的产品尚无法满足市场需求,微处理器、存储器等高端芯片我国企业还没什么建树,而这部分芯片占了进口集成电路的70%。
“我国集成电路设计业的主流设计技术尚未摆脱跟随,总体技术路线跟在别人后面亦步亦趋的现状没有得到根本改变,产品创新能力有待提高。”魏少军表示,在中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)等高端芯片上,尚不具备与国际主要玩家同台竞争的实力。
另外,专家指出,在晶圆制造领域,以中芯国际、华虹集团等为首的代工企业正快速成长,不过和全球半导体代工巨头相比,在先进工艺上差距依然明显;封装测试方面,我国企业的技术已与国际先进水平接轨,但与跨国企业相比,在先进封装上仍存差距;设备与材料方面,我国仍处于起步阶段,对外依赖度依然较大。其中最关键的设备就是制作芯片光刻步骤要用到的光刻机。制造光刻机的先进技术目前只有少数几个西方国家如设在比利时的微电子中心等拥有,我国目前相关技术还无法望其项背。且受到高精密光刻机禁运的制约,买回来的光刻机的镜头都被“打毛了”,达不到制作想要的精确度。
半导体产业最早始于美国硅谷,后来向日本转移,再到韩国崛起,之后再到中国台湾地区。目前,全球半导体产业的重心正在加速向中国大陆转移。一份由半导体协会和工信部中国电子信息产业发展研究院公布的2017年国内十大集成电路设计/制造行业的最新排名报告显示,在国内前十大集成电路设计企业当中,华为海思半导体以361亿元销售额排名第一;清华紫光展锐以110亿元排名第二;中兴微电子以76亿元排名第三。随后的还有华大半导体、智芯微电子、汇顶科技、士兰微电子、敦泰科技(深圳)有限公司、格科微电子和中星微电子。