《電子技術(shù)應(yīng)用》
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內(nèi)外夾擊下 “中國(guó)芯”如何走向自給自足

2017-07-10

今年6月,我國(guó)配備國(guó)產(chǎn)芯片的“神威·太湖之光”登頂“全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500榜單”,“中國(guó)芯”的實(shí)力嶄露頭角,。但從我國(guó)芯片行業(yè)整體發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,進(jìn)口依存度高,、全球市場(chǎng)占比率低仍然是不爭(zhēng)的事實(shí)。

面對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量龐大,,國(guó)外在技術(shù)和投資限制方面“圍追堵截”的困境,,“中國(guó)芯”要想全面突圍、跨越式提升技術(shù)水平,、最終實(shí)現(xiàn)自給自足的目標(biāo),,并非一朝一夕之功。

助力超算登頂

今年6月19日,,全球超算大會(huì)在德國(guó)法蘭克福舉行,,會(huì)上發(fā)布了最新一版“全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500榜單”。其中,,我國(guó)“神威·太湖之光”和“天河二號(hào)”連續(xù)第三年躋身前兩名,。尤其值得注意的是,排名首位的“神威·太湖之光”所使用的中央處理器,,是我國(guó)自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)芯片——“申威26010”眾核處理器,。

“申威26010”實(shí)力凸顯,“中國(guó)芯”助力超算登頂,,意味著曾經(jīng)高度依賴進(jìn)口的中國(guó)芯片制造業(yè)正在邁向自主可控的新時(shí)代,,在性能方面也已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)水平。

但是,,從此次“全球超算TOP500榜單”中超算芯片使用整體情況來(lái)看,,“中國(guó)芯”要趕上乃至全面超越國(guó)外老牌芯片廠商,依舊前路漫漫,。以美國(guó)為例,,此次上榜的500臺(tái)超算計(jì)算機(jī)中,有464臺(tái)都使用了美國(guó)英特爾芯片,;采用美國(guó)IBM和AMD芯片的超級(jí)計(jì)算機(jī)分別為21臺(tái)和6臺(tái),。

實(shí)際上,這份超算榜單所折射出的,,恰是當(dāng)前我國(guó)芯片業(yè)在全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局中的真實(shí)處境:近十年來(lái),,國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)自主可控方面已取得一定成效,但全球市場(chǎng)占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,,且制造企業(yè)在規(guī)模,、創(chuàng)新研發(fā)與設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)承接能力方面依舊落后于全球領(lǐng)先廠商。

目前,,我國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片自給率尚不足三成,,集成電路的全球市場(chǎng)份額不到10%。芯片業(yè)已與原油并列成為我國(guó)進(jìn)口份額最大的兩類(lèi)產(chǎn)品。2016年,,中國(guó)集成電路進(jìn)口額高達(dá)2271億美元,,亦是連續(xù)第四年芯片產(chǎn)品進(jìn)口費(fèi)用超過(guò)2000億美元。與此同時(shí),,我國(guó)集成電路出口金額卻僅為613.8億美元,,貿(mào)易逆差高達(dá)1657億美元。

內(nèi)外夾擊

當(dāng)前,,中國(guó)在大力推動(dòng)國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)自主可控過(guò)程中,,主要面臨著來(lái)自國(guó)內(nèi)和國(guó)外兩個(gè)層面的挑戰(zhàn)。

國(guó)內(nèi)層面,,我國(guó)是全球芯片需求大國(guó),,芯片市場(chǎng)需求總量約占全球的1/3。僅從電子信息制造業(yè)這一個(gè)領(lǐng)域來(lái)看,,2016年我國(guó)全年共生產(chǎn)手機(jī)21億部,、微型計(jì)算機(jī)設(shè)備2.9億臺(tái)、智能電視9310萬(wàn)臺(tái),,芯片需求量之巨大可見(jiàn)一斑,。

更重要的是,隨著人工智能,、物聯(lián)網(wǎng),、虛擬現(xiàn)實(shí)等前沿科學(xué)技術(shù)的逐漸成熟,未來(lái)芯片市場(chǎng)需求將呈爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),。

以汽車(chē)產(chǎn)業(yè)為例,。麥肯錫咨詢公司在今年4月發(fā)布的名為《出行趨勢(shì):汽車(chē)半導(dǎo)體業(yè)的未來(lái)在哪里?》的報(bào)告中提出,,隨著汽車(chē)行業(yè)的電動(dòng)化,、互聯(lián)網(wǎng)、智能化趨勢(shì)不斷加深,,從1995—2015年,,全球汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模從70億美元增長(zhǎng)到300億美元。據(jù)麥肯錫咨詢公司估計(jì),,從2015—2020年,,汽車(chē)芯片的市場(chǎng)規(guī)模還將以每年6%的速度繼續(xù)增長(zhǎng)。

在這一背景下,,如若不能及時(shí)彌補(bǔ)我國(guó)集成電路存在的巨大市場(chǎng)供給缺口,,擺脫高度依賴進(jìn)口的局面,將會(huì)給我國(guó)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)巨大的隱患,。

國(guó)際層面,由于涉及到專(zhuān)利保護(hù)、技術(shù)封鎖等問(wèn)題,,未來(lái)通過(guò)直接從他國(guó)購(gòu)買(mǎi)芯片設(shè)計(jì)和制造技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的方式,,難度可能將進(jìn)一步加大。

今年1月,,美國(guó)總統(tǒng)科技顧問(wèn)委員會(huì)發(fā)布的《關(guān)于確保美國(guó)在半導(dǎo)體行業(yè)長(zhǎng)期領(lǐng)先的報(bào)告》稱(chēng),,雖然現(xiàn)階段中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)在全球銷(xiāo)售額方面仍遠(yuǎn)落后于美國(guó),但在過(guò)去10年間,,中國(guó)加大了對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)及市場(chǎng)投入,,加上產(chǎn)業(yè)政策的大力傾斜,長(zhǎng)此以往,,必將對(duì)美國(guó)芯片業(yè)的創(chuàng)新進(jìn)程和全球市場(chǎng)份額造成嚴(yán)重威脅,。由此,報(bào)告提出了應(yīng)加強(qiáng)對(duì)中國(guó)芯片出口限制,、審查中國(guó)海外芯片投資等建議,。

美國(guó)之所以在芯片產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)χ袊?guó)“圍追堵截”,除了經(jīng)濟(jì)方面的考量外,,更重要的是考慮到芯片對(duì)國(guó)家安全的重要意義,。也正因如此,美國(guó)總統(tǒng)科技顧問(wèn)委員會(huì)在報(bào)告中還提出,,美國(guó)政府應(yīng)盡快著手鑒別那些關(guān)乎國(guó)家安全的半導(dǎo)體技術(shù),,并從這一角度出發(fā),重新思考構(gòu)建相關(guān)的國(guó)家安全政策,。

兩方面突圍

國(guó)務(wù)院在2014年印發(fā)的《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》中提出:到2030年,,產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)要達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展,。面對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片自給率不足三成的困境,,《中國(guó)制造2025》明確提出:到2020年芯片自給率要達(dá)到40%,2025年達(dá)到50%,。

為實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展,,“中國(guó)芯”要全面突圍,達(dá)到自給自足的最終目標(biāo),,可從以下兩方面入手,。

一是實(shí)現(xiàn)專(zhuān)利質(zhì)量提升。近十年來(lái),,我國(guó)企業(yè)在芯片專(zhuān)利數(shù)量上成績(jī)喜人,,已逐步趕上國(guó)外老牌企業(yè)。為實(shí)現(xiàn)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)在裝備,、工藝和材料領(lǐng)域的自主創(chuàng)新發(fā)展,,2008年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)實(shí)施“集成電路專(zhuān)項(xiàng)”,。截至目前,該專(zhuān)項(xiàng)共申請(qǐng)了2.3萬(wàn)余項(xiàng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利和2000多項(xiàng)國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利,。

不過(guò),,國(guó)產(chǎn)芯片的用武之地大多集中在音箱、機(jī)頂盒,、冰箱,、空調(diào)等消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品上,通信,、醫(yī)療和軍事等對(duì)芯片性能要求極高的領(lǐng)域,,依然高度依賴進(jìn)口芯片?!爸袊?guó)芯”專(zhuān)利布局亟需從量變走向質(zhì)變,。

二是加強(qiáng)行業(yè)協(xié)同合作。由于芯片研發(fā)制造的投資成本高,、回報(bào)周期長(zhǎng),、技術(shù)要求高,因此加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外主體企業(yè)之間的協(xié)同合作至關(guān)重要,。

過(guò)去一段時(shí)間,,我國(guó)芯片企業(yè)乃至政府機(jī)構(gòu)主要通過(guò)收購(gòu)、投資海外芯片公司,,以期獲取行業(yè)最前沿的技術(shù)和知識(shí),。但從上述美國(guó)總統(tǒng)科技顧問(wèn)委員會(huì)發(fā)布的報(bào)告來(lái)看,單純的收購(gòu)行為可能會(huì)遭到限制,。

為拓展多樣化的協(xié)作方式,,我國(guó)近年來(lái)也進(jìn)行了一些積極嘗試。例如,,2016年初,,貴州省人民政府與美國(guó)高通公司宣布成立合資企業(yè)——華芯通,主營(yíng)服務(wù)器芯片業(yè)務(wù),。同年,,國(guó)內(nèi)27家高端芯片、基礎(chǔ)軟件,、整機(jī)應(yīng)用等骨干企業(yè)及科研院所共同成立了“中國(guó)高端芯片聯(lián)盟”,。

此外,考慮到光伏面板和LED照明行業(yè)曾因資金大量涌入,,引發(fā)產(chǎn)能過(guò)剩和價(jià)格大跌的前車(chē)之鑒,,我國(guó)芯片行業(yè)應(yīng)引以為戒,謹(jǐn)防投資過(guò)熱,,避免產(chǎn)能過(guò)剩,。


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