由下而上，再由上而下——芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展中遇到的問題，中國交給發(fā)展產(chǎn)業(yè)去解決。中國正在研究下一個五年中新一代的芯片技術(shù)的開發(fā)，并有望投資萬億美元以減少對美國技術(shù)的依賴。

上個月，國家科技體制改革和創(chuàng)新體系建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組第十八次會議在北京召開，研究“十四五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃編制工作。會議還專題討論了面向后摩爾時代的集成電路潛在顛覆性技術(shù)。

國家對于新興芯片技術(shù)戰(zhàn)略的支持也將帶動新一輪的投資機遇。

中國教育部將半導(dǎo)體科學(xué)與工程列為重點學(xué)科，鼓勵更多的大學(xué)建立致力于集成電路相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)學(xué)校。上周(6月22日)，深圳技術(shù)大學(xué)新材料與新能源學(xué)院與中芯國際聯(lián)合成立集成電路學(xué)院，培養(yǎng)集成電路設(shè)計和制造方面的高級應(yīng)用型技術(shù)人才。

IT咨詢公司Gartner預(yù)計，到2025年，按收入來計算，中國半導(dǎo)體廠商占中國半導(dǎo)體市場份額有望較2020年水平翻番，從15%增至30%；到2023年，資本對中國芯片企業(yè)的投資規(guī)模將較2020年規(guī)模增長80%。

但分析人士認為，由于支撐新一代芯片技術(shù)的新材料制造需要整個芯片供應(yīng)鏈的支持，還需要包括光刻機在內(nèi)的先進設(shè)備和生產(chǎn)工具的支持，中國要邁向高端芯片制造仍有挑戰(zhàn)，需要給產(chǎn)業(yè)和人才發(fā)展的時間。

建立自給自足的生態(tài)系統(tǒng)

  中國已將芯片制造技術(shù)提升到國家戰(zhàn)略地位，從而支持2030年國家先進制造目標的實現(xiàn)。按照計劃，中國今年本土芯片供應(yīng)占比將提升至40%，到2025年，將進一步提升至70%。

美國榮鼎咨詢公司（RhodiumGroup）五年前曾預(yù)測，中國發(fā)展半導(dǎo)體芯片行業(yè)是非常有必要的。榮鼎稱，中國高度依賴進口芯片，尤其是高端芯片，這些芯片用于國家建設(shè)的方方面面，從安全角度考慮是有風(fēng)險的。

這也意味著，中國加大對包括芯片和軟件在內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)域的投資勢在必行。在復(fù)雜的全球商業(yè)環(huán)境下，中國正在建立自己的技術(shù)生態(tài)體系，以削弱對海外產(chǎn)品的依賴。

在華為等企業(yè)受限的背景下，中國正在尋求刺激芯片顛覆性新技術(shù)發(fā)展的途徑，包括向整個芯片行業(yè)提供廣泛的激勵措施，以及從目前的硅片芯片躍升至使用新材料制造的“第三代”芯片。

在中國對芯片產(chǎn)業(yè)的大力推動下，中國半導(dǎo)體市場上已經(jīng)涌現(xiàn)出中芯國際、韋爾股份、卓勝微、三安光電、北方華創(chuàng)、聞泰科技、華潤微、兆易創(chuàng)新、中環(huán)股份等一批市值達千億人民幣的企業(yè)。

上海交通大學(xué)副校長、中國科學(xué)院院士毛軍發(fā)在本月南京舉行的2021世界半導(dǎo)體大會上表示，中國可以通過“異構(gòu)集成”或單獨制造組件集成，來保持芯片行業(yè)領(lǐng)先地位?！爱悩?gòu)整合是后摩爾定律時代行業(yè)的新方向，這為中國在集成電路行業(yè)彎道超車提供機會?！泵姲l(fā)表示。

據(jù)毛軍發(fā)介紹，芯片現(xiàn)有兩條主要發(fā)展路線，一是延續(xù)摩爾定律，二是繞道摩爾定律。如今摩爾定律正面臨各種挑戰(zhàn)，而繞道摩爾定律有很多途徑，異構(gòu)集成電路就是其中之一。

隨著摩爾定律接近物理極限，使用新的芯片材料和異構(gòu)集成的方式被視為最有可能產(chǎn)生顛覆性創(chuàng)新的兩個領(lǐng)域。

下一代芯片即第三代芯片的新材料包括碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)。但目前，大多數(shù)行業(yè)分析師認為，中國要實現(xiàn)半導(dǎo)體自給自足恐怕還要經(jīng)過數(shù)年時間的努力。

目前，硅基晶圓仍然主導(dǎo)著整個全球價值鏈。在硅晶圓材料方面，排名前三的供應(yīng)商——日本信越化學(xué)、日本勝高（SUMCO）和中國臺灣環(huán)球晶圓占據(jù)了全球約三分之二的硅材料市場份額。

根據(jù)Gartner的報告，在芯片生產(chǎn)制造供應(yīng)鏈方面，中國企業(yè)在晶圓設(shè)備和材料方面的市場份額分別不到3%和5%，技術(shù)難度非常大；在芯片設(shè)計工具EDA軟件方面的市場占比更是不足1%。

Gartner數(shù)據(jù)還顯示，2020年，中國半導(dǎo)體廠商在全球的市場份額為6.7%，中國排名居首的半導(dǎo)體廠商深圳市海思半導(dǎo)體有限公司的全球市場份額為1.75%。

不過Gartner強調(diào)，中國在全球電子設(shè)備供應(yīng)鏈中扮演著重要的角色。全球超過70%的電子設(shè)備是在中國制造，中國大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)能占全球的18%。

資本大量涌入

  Gartner認為，多重因素將推動中國本土半導(dǎo)體的供應(yīng)。

首先是政府層面的推動。2019年10月，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金二期股份有限公司注冊成立，注冊資本達到2041.5億元人民幣，重點投資半導(dǎo)體材料和設(shè)備企業(yè)。

中芯國際已經(jīng)宣布于2019年第四季度實現(xiàn)14nm制程量產(chǎn)。但中芯國際要成為全球具有競爭力的芯片制造領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，仍然有很長的路要走。

業(yè)內(nèi)專家認為，如果“國產(chǎn)”指的是在本土設(shè)計、制造和封裝，確實已經(jīng)實現(xiàn)。但如果要延伸到產(chǎn)業(yè)鏈，例如在設(shè)計中使用國產(chǎn)框架和知識產(chǎn)權(quán)模塊，制造中使用國產(chǎn)設(shè)備和材料，短期內(nèi)要實現(xiàn)還很困難。

標普全球評級分析師李士軒對[敏感詞]財經(jīng)記者表示：“中國芯片的自給率仍然偏低。從芯片產(chǎn)業(yè)鏈的原材料、設(shè)計和工藝制造來看，原材料目前仍由美國、德國和日本掌控；設(shè)計工具軟件主要是美國廠商主導(dǎo)；中國大陸的芯片工藝制造與臺積電仍有5年左右的差距，因此自主芯片的發(fā)展任重道遠?！?

標普認為，中國政府需要增加對芯片等關(guān)鍵領(lǐng)域的科技公司在財務(wù)和經(jīng)營方面的支持力度，包括多種形式，如注資、補貼、減稅、加速監(jiān)管審批或簡化流程等。

Gartner認為，推動中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第二個因素是設(shè)備制造商買家的投入。Gartner預(yù)測，到2025年，中國前十大芯片買家都將擁有內(nèi)部芯片設(shè)計的能力，這些買家包括中國的智能手機廠商，比如小米、vivo、OPPO，以及百度等互聯(lián)網(wǎng)巨頭，這些廠商開發(fā)內(nèi)部芯片以減少對全球芯片供應(yīng)商的依賴。

第三個推動因素來自于5G、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等生態(tài)系統(tǒng)的擴大，以及非芯片制造領(lǐng)域資本的投入。半導(dǎo)體設(shè)備廠商中微半導(dǎo)體公司董事長尹志堯?qū)敏感詞]財經(jīng)記者表示：“產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要集聚效應(yīng)，需要瞄準芯片產(chǎn)業(yè)的[敏感詞]技術(shù)，把高端的設(shè)計、制造、設(shè)備、材料供應(yīng)和現(xiàn)在5G、AI等新技術(shù)的應(yīng)用相結(jié)合。”

根據(jù)投資研究機構(gòu)PitchBook的數(shù)據(jù)，2020年中國半導(dǎo)體投資總規(guī)模達到167.5億美元（約合1083億元人民幣），其中非半導(dǎo)體制造領(lǐng)域資本投入超過100億美元。

Gartner分析師盛陵海對[敏感詞]財經(jīng)記者表示：“我們看到很多非芯片制造領(lǐng)域的資本都在進入半導(dǎo)體領(lǐng)域，雖然從某種程度上來講推升了芯片企業(yè)的估值，但是我們?nèi)匀徽J為這對于整個芯片行業(yè)技術(shù)和產(chǎn)能的提升是有好處的?！?

不過盛陵海表示，雖然中國大量資本涌入半導(dǎo)體領(lǐng)域，但是投資比較分散，每家公司獲得的投資很有限，使得投資難以產(chǎn)生集聚效果。

思必馳與中芯國際旗下中芯聚源合資公司——深聰智能的聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO吳耿源對[敏感詞]財經(jīng)記者表示：“國內(nèi)的芯片產(chǎn)能仍面臨嚴重的短缺，特別是先進制程，工藝成熟能夠落地的項目不多，造成這一局面的主要原因是制造的投資成本太高，風(fēng)險管控能力較弱，國產(chǎn)化缺乏動力，對國產(chǎn)設(shè)備和材料的驗證不足，無法形成產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)。”

吳耿源認為，對于芯片行業(yè)而言，制造能力要擴大提升，設(shè)計則應(yīng)相應(yīng)地提高門檻。

“材料、設(shè)備和工藝是目前[敏感詞]的短板，制造是整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的火車頭，可以帶動產(chǎn)業(yè)鏈后端的不足，大力促進芯片制造的方向是正確的。”吳耿源表示，“但芯片設(shè)計公司太多，門檻低、無法形成合力，這一方面浪費了國家資源和政策補貼，另一方面也難以發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)?！?

一位曾在紫光集團擔(dān)任高管的專業(yè)人士告訴[敏感詞]財經(jīng)記者，他正在國內(nèi)啟動一個晶圓級高端封裝測試項目，希望填補國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的空缺，強化晶圓級封測的薄弱環(huán)節(jié)，形成與國內(nèi)高端芯片企業(yè)，比如海思等配套封測制造能力，從而支持國家集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

包括華為在內(nèi)的科技企業(yè)近兩年來加大對芯片自主生產(chǎn)投入，相信“卡脖子”情況會逐漸緩解。

上述專業(yè)人士對[敏感詞]財經(jīng)記者表示：“芯片制造沒有捷徑，只能靠時間積累。過去中國集成電路發(fā)展的痛點一是人才、二是資本，但現(xiàn)在隨著國家更多利好政策出臺，這兩方面的情況都在改善?！?

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