中國(guó)芯片技術(shù)現(xiàn)狀分析_中國(guó)芯片發(fā)展趨勢(shì)
中美貿(mào)易摩擦的大背景下,美國(guó)這次對(duì)中興通訊下重手,也揭開了中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)之殤。那么,中國(guó)芯片技術(shù)現(xiàn)狀如何?別急,且聽我慢慢道來。
中國(guó)芯片技術(shù)現(xiàn)狀如何?芯片的問題永遠(yuǎn)無法做到像互聯(lián)網(wǎng)一樣的快速發(fā)展。即使面臨中興被制裁,所有人都看到了被扯下了遮羞布的中國(guó)科技現(xiàn)狀。
在這種情況下紫光國(guó)芯的股價(jià)也羞羞答答漲了9.99,之所以說羞羞答答,漲了一天的時(shí)間才完成了這9.99。顯然投資者對(duì)這個(gè)問題是謹(jǐn)慎的。
為什么謹(jǐn)慎?因?yàn)樾酒瑔栴}不是我國(guó)擅長(zhǎng)的擼起袖子開始干的模式。憑著一股勁就能解決的問題。大家喜歡說兩彈一星,兩彈一星一共生產(chǎn)了多少?能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)么?顯然不能,那批量生產(chǎn)的難點(diǎn)在哪里,第一工業(yè)基礎(chǔ),第二人才儲(chǔ)備??上У氖?,這兩點(diǎn)目前中國(guó)都沒有。就目前的現(xiàn)狀來說,工業(yè)基礎(chǔ)基本上被房地產(chǎn)毀了。人才儲(chǔ)備基本上被互聯(lián)網(wǎng)吸走了。
中國(guó)的芯片技術(shù)現(xiàn)在達(dá)到了什么水平?芯片制造主要分為三大環(huán)節(jié):晶圓加工制造、芯片前期加工、芯片后期封裝。
其中技術(shù)難度最大最核心的是芯片前期加工這個(gè)環(huán)節(jié),分為上百道制程,每道制程都有相應(yīng)的裝備。在這些裝備里面,技術(shù)難度最大的就是光刻技術(shù)。
中國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)主要是在第一和第三環(huán)節(jié)。第二個(gè)環(huán)節(jié)中的技術(shù)裝備大部分處于空白,所以高端的整個(gè)芯片都需要進(jìn)口。
中國(guó)芯片發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)持續(xù)維持快速增長(zhǎng)。2016 年中國(guó)設(shè)計(jì)業(yè)全行業(yè)銷售額達(dá)1644.3 億元,比 2015 年增長(zhǎng) 24.1%,并首次超越封測(cè)業(yè),成我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中比重最大的產(chǎn)業(yè)。
我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)業(yè)的銷售額及占比
優(yōu)質(zhì)公司已凸顯,行業(yè)集中度仍有提升空間。2016 年中國(guó)大陸 IC 設(shè)計(jì)公司共有 1362 家,其中中國(guó)十大設(shè)計(jì)企業(yè)的銷售總額達(dá)到 700.15 億元,占全行業(yè)銷售總和的比例從 2014 年的 23.8%提升至 2016 年的 46.1%,但相比美國(guó)近 90%的占比,我國(guó)集中度明顯偏低,還有很大的提升空間。
我國(guó) IC 設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量眾多
中國(guó) 2016 年前十大 IC 設(shè)計(jì)企業(yè)
部分國(guó)內(nèi)企業(yè)已擁有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)大陸 IC 設(shè)計(jì)公司從 2015 年的736 家大幅增加到 2016 年的 1362 家。在純?cè)O(shè)計(jì)企業(yè)方面,2009 年大陸僅有深圳海思半導(dǎo)體一家進(jìn)入全球前 50 純 IC 設(shè)計(jì)業(yè)者之列,而 2016 年已有海思、展訊、中興微電子等 11 家企業(yè)進(jìn)入。我國(guó)純 IC 設(shè)計(jì)業(yè)者合計(jì)銷售額占全球的比例已從 2010 年的 5%提升至 2016 年的 10%。
2016 年全球純?cè)O(shè)計(jì)公司銷售額占比
在看到進(jìn)步的同時(shí),也需要看到差距,目前我國(guó)高端 IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)能不足。我國(guó)芯片設(shè)計(jì)業(yè)的產(chǎn)品范圍已經(jīng)涵蓋了幾乎所有門類,且部分產(chǎn)品已擁有了一定的市場(chǎng)規(guī)模,但我國(guó)芯片產(chǎn)品總體上仍然處于中低端,在高端市場(chǎng)上還無法與國(guó)外產(chǎn)品展開競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)集成電路每年超過 2000 億美元的進(jìn)口額中,處理器和存儲(chǔ)器芯片占比超過 70%。
我國(guó)進(jìn)口的集成電路中 70% 以上是存儲(chǔ)器、處理器
高端通用芯片與國(guó)外先進(jìn)水平差距大,主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。1)移動(dòng)處理器的國(guó)內(nèi)外差距相對(duì)較小。紫光展銳、華為海思等在移動(dòng)處理器方面已進(jìn)入全球前列。2)中央處理器(CPU) 是追趕難度最大的高端芯片。英特爾幾乎壟斷了全球市場(chǎng),國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)約有 3-5 家,但都沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn),大多仍然依靠申請(qǐng)科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)和政府補(bǔ)貼維持運(yùn)轉(zhuǎn)。龍芯等國(guó)內(nèi) CPU 設(shè)計(jì)企業(yè)雖然能夠做出 CPU 產(chǎn)品,而且在單一或部分指標(biāo)上可能超越國(guó)外 CPU,但由于缺乏產(chǎn)業(yè)生態(tài)支撐,還無法與占主導(dǎo)地位的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。3)存儲(chǔ)器國(guó)內(nèi)外差距同樣較大。武漢長(zhǎng)江存儲(chǔ)試圖發(fā)展 3D Nand Flash(閃存)的技術(shù),但目前僅處于 32 層閃存樣品階段,而三星、英特爾等全球龍頭企業(yè)已開始陸續(xù)量產(chǎn) 64 層閃存產(chǎn)品。4)對(duì)于 FPGA、AD/DA 等高端通用芯片,國(guó)內(nèi)外技術(shù)懸殊。
國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距主要體現(xiàn)在四個(gè)方面
針對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,半導(dǎo)體設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)是面向國(guó)家信息和社會(huì)安全,發(fā)展自主的 CPU 和安防產(chǎn)品; 面向移動(dòng)通信和智能電視,發(fā)展高端集成電路產(chǎn)品; 面向安防行業(yè)、汽車、智能電網(wǎng)等特定領(lǐng)域,開發(fā)特色產(chǎn)品及 IP。
芯片設(shè)計(jì)位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最上游,是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最核心的基礎(chǔ),擁有極高的技術(shù)壁壘,需要大量的人力、物力投入,需要較長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累和經(jīng)驗(yàn)沉淀。目前,國(guó)內(nèi)企業(yè)在 CPU 等關(guān)鍵領(lǐng)域與國(guó)外企業(yè)仍有較大的技術(shù)差距,短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)趕超具有很大難度。但從近幾年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,技術(shù)差距正在逐步縮小。同時(shí),在國(guó)家大力倡導(dǎo)發(fā)展半導(dǎo)體的背景下,逐步實(shí)現(xiàn)芯片國(guó)產(chǎn)化可期。