《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國芯片產(chǎn)業(yè)需要更多協(xié)同攻關(guān)

2020-09-04
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察

  芯片技術(shù)是我國現(xiàn)階段需要突破的關(guān)鍵核心技術(shù),。美國今年對華為的打壓達(dá)到了極限,,為了封殺華為的芯片,把華為在全球的38家子公司,還有150多家關(guān)聯(lián)公司列入了實(shí)體清單,。此前,,美國除了宣布要斷供華為,,美國芯片公司英特爾也一度宣布因法律原因服務(wù)器芯片將斷供浪潮集團(tuán),,浪潮占我國服務(wù)器37.6%的市場份額;這會影響到國內(nèi)眾多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的云服務(wù),。

  目前,,以我國芯片的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和制造能力,華為和浪潮如果真的被美國公司斷供芯片,,到底會不會倒下,?中國芯片產(chǎn)業(yè)和國際先進(jìn)水平差距到底有多大?如何自強(qiáng)開辟新天地,?這是每一個中國人都關(guān)心的問題,。

  事實(shí)是華為的芯片設(shè)計(jì)很先進(jìn),臺積電7納米的生產(chǎn)線2018年4月量產(chǎn),,華為的麒麟980就是首批客戶,。但芯片生產(chǎn)制造領(lǐng)域,華為卻無能為力,。

  那么,,中國芯片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀到底如何:根據(jù)中國海關(guān)的數(shù)據(jù),2019年中國進(jìn)口芯片3040億美元,,是進(jìn)口商品的第一大品類,也就是說,,國家出口賺的外匯,,主要用來購買芯片了。

  芯片是一個巨大的產(chǎn)業(yè),,不是一兩家企業(yè)能完成的,,即便是華為那樣優(yōu)秀的企業(yè)也不行:因?yàn)榘凑债a(chǎn)業(yè)鏈劃分,芯片產(chǎn)業(yè)有設(shè)備,、材料,、集成電路設(shè)計(jì)、晶圓代工和封裝測試五大領(lǐng)域,。

  根據(jù)美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù),,2019年全球芯片產(chǎn)業(yè)營收4123億美元,美國公司高達(dá)47%,,而中國大陸芯片公司只占了5%,。更需要認(rèn)清的現(xiàn)實(shí)是:我國這5%的市場份額,還處于芯片產(chǎn)業(yè)鏈的低端,,從芯片產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)軟件,、底層架構(gòu)、光刻膠及配套試劑等芯片材料,,再到高端顯示芯片,、大容量內(nèi)存芯片、基礎(chǔ)操作系統(tǒng),、集成電路專用裝備和高精度加工設(shè)備,,中國依賴進(jìn)口。

  尤其是芯片設(shè)備領(lǐng)域,幾乎所有的晶圓代工廠都會用到美國公司的設(shè)備,,2019年全球前5名芯片設(shè)備生產(chǎn)商占全球銷售額的78%,,3家來自美國;應(yīng)用材料公司,,美國已連續(xù)多年位列第一,,而北方華創(chuàng)、中微半導(dǎo)體,、上海微電子等中國優(yōu)秀的芯片公司只是在刻蝕設(shè)備,、清洗設(shè)備、光刻機(jī)等部分細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,,設(shè)備領(lǐng)域的國產(chǎn)化率還不到20%,。

  芯片材料也是一大瓶頸,我國的高端光刻膠幾乎依賴進(jìn)口,,全球5大硅晶圓的供應(yīng)商占據(jù)了高達(dá)92.8%的產(chǎn)能,,美國、日本,、韓國的公司具有壟斷地位,。

  我國芯片產(chǎn)業(yè)近年來可圈可點(diǎn)的在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,但設(shè)計(jì)領(lǐng)域的電子設(shè)計(jì)自動化軟件EDA,,被稱為芯片之母,,是芯片設(shè)計(jì)最核心的技術(shù),也是中國最為薄弱的環(huán)節(jié),。國際三巨頭美國Synopsys,、Cadence和德國西門子的Mentor Graphic占據(jù)中國95%的EDA軟件市場,中國10余家EDA公司僅占中國市場份額的5%,。

  在芯片制造領(lǐng)域,,因?yàn)槊绹痉艞壛酥圃欤?0%的產(chǎn)能在亞洲,但2019年臺積電市場占有率高達(dá)52%,,韓國三星占了18%左右,,中國最優(yōu)秀的芯片制造公司中芯國際和華虹半導(dǎo)體只占了4.4%和1.5%。

  從工藝水平看,,中芯國際還有差距:臺積電7納米芯片已經(jīng)生產(chǎn)10億顆,,今年開始量產(chǎn)5納米產(chǎn)品,在7納米和10納米領(lǐng)域,,中芯國際的對手還有英特爾和三星電子,。

  中國的很多芯片企業(yè)集中在產(chǎn)業(yè)鏈的下游:技術(shù)門檻低的封測領(lǐng)域,長電科技,、通富微電,、華天科技占28%,,主要以傳統(tǒng)封裝產(chǎn)品為主,在高密度集成電路封裝技術(shù)上與國際領(lǐng)先廠商還有較大差距,。

  由上述分析可以看出,,中國芯片產(chǎn)業(yè)整體上與世界先進(jìn)水平有較大差距,在軟件,、設(shè)備,、材料、設(shè)計(jì),、制造等領(lǐng)域很多關(guān)鍵核心技術(shù)還有待攻克,。

  借鑒美國芯片產(chǎn)業(yè)反超日本的經(jīng)驗(yàn),國家需要加大對芯片產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的支持,,協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)協(xié)同攻關(guān):1987年由美國政府牽頭,,集合14家美國最大的電子公司成立了芯片研發(fā)聯(lián)盟Sematech。

  除了協(xié)同攻關(guān),,我國芯片產(chǎn)業(yè)還需要加大研發(fā)投入,。據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出占銷售額比重為16.4%,,歐洲是15.4%,,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出占銷售額比重僅為8.3%。

  現(xiàn)在華為等中國企業(yè)加大了自主研發(fā)的投入,,國家有千億級別的芯片產(chǎn)業(yè)大基金,出臺了十年免征所得稅的政策,,還可以引導(dǎo)有能力的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)組建中國芯片產(chǎn)業(yè)的研發(fā)聯(lián)盟,,高校和科研院所的芯片人才要全力支持研發(fā)聯(lián)盟,可以提前布局人工智能芯片,、光子芯片,、量子芯片等未來芯片,看有沒有彎道超車的機(jī)會,。

  只要各方合力,,加強(qiáng)研發(fā),相信中國的芯片產(chǎn)業(yè)最終會跟中國自主發(fā)展的航天,、高鐵,、核電產(chǎn)業(yè)一樣,一步步走到世界先進(jìn)水平,。

  

  


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