中国的经济升级,最大的两个领域是汽车制造工业和集成电路工业。反过来说,我们要实现最终打垮西方列强,也就是要在这两个超级产业完成逆袭。中国芯片产业的未来,不光要看以海思、紫光、寒武纪为首的第一梯队以及以华大、大唐、士兰微、汇顶科技为代表的第二梯队,也要看可能成长起来的第三梯队。
中国芯片设计产业的部分产品已拥有了一定的市场规模,但中国芯片产品总体上仍然处于中低端,在高端市场上还无法与国外产品展开竞争。芯片设计产业大致分为三类:IC设计企业、IC制造企业、IC封装测试企业。我们平常所谓的上游企业实际上就是IC设计企业,这类公司把系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图。处于中游的企业做的是晶圆代工,承接这些IC设计,制作成芯片。继而转交给产业链的下游企业,进行封装测试,组装芯片制作成产品。 芯片的IC设计方面绝大部分是将大量的微型电子元器件集成在一块塑基上,这些大量的电子元器件可能包括了诸如晶体管、电阻、电容、二极管等等。国内大量依赖进口集成电路很大一部分原因是中国企业在高端的IC设计上的滞后。由于我国芯片产业起步较晚,技术的劣势比较明显,生产的芯片比较粗糙,质量无法保证。芯片设计位于半导体产业的最上游,是半导体产业最核心的基础,拥有极高的技术壁垒,需要大量的人力、物力投入,需要较长时间的技术积累和经验沉淀。目前,国内企业在 CPU 等关键领域与国外企业仍有较大的技术差距,短时间内实现赶超具有很大难度。但从近几年的产业发展来看,技术差距正在逐步缩小。同时,在国家大力倡导发展半导体的背景下,逐步实现芯片国产化可期。
当前,我国在完善基础设施、丰富人力资本、完备产业体系、广阔市场空间、高效动员体制等方面形成了突出优势。我国产业技术水平越来越接近全球前沿,高铁、特高压输变电、通信设备、网络应用等部分领域跻身世界先进行列。据前瞻产业研究院《中国芯片行业市场需求与投资规划分析报告》数据显示,在看到进步的同时,也需要看到差距,目前我国高端 IC 设计产能不足。芯片设计方面,EDA工具的欠缺是中国芯片产业最难以突破的壁垒。芯片设计工具供应商有Cadence、Synopsys、Mentor Graphics。中国若想要发展EDA工具,就必须先补齐专利与IP库,并且与主流芯片代工厂商有技术交流。有数据显示,中国进口金额最高的“大宗商品”既不是原油,也不是大豆,而是芯片。毫不客气地说,芯片堪称中国科技的阿喀琉斯之踵。目前,中国每年进口的工业品只有两个大类超过500亿美元:一个是汽车和零部件,每年进口746.1亿美元;另外一个就是集成电路了,2017年进口金额达2271亿美元。在中国集成电路进口额中,处理器和存储器芯片占比超过 70%。
近年来,中国芯片设计业规模和质量稳步提升,细分领域实现较大突破。国产芯片对关键领域的支撑能力显著增强,先进工艺生产线建设速度不断加快,封装测试业接近国际先进水平。其中,海思半导体、紫光展锐等开发的移动处理芯片,全球市场占有率超过20%;海思半导体与创维电视紧密合作,实现了智能电视核心芯片零突破,市场占有率接近30%;全部采用国产CPU的“神威·太湖之光”超级计算机连续4次位列全球超算500强首位;杭州中天微电子嵌入式CPU累计出货量约6亿颗;截至2017年,基于SM系列国家密码算法的标准金融IC卡芯片累计出货已突破3.7亿颗。我国还形成了比较完整的北斗导航芯片技术体系,2017年应用北斗技术的终端超过3000万台。中国“龙芯”系列芯片已获得不小突破,尤其是在航天领域,目前我国卫星均采用国产芯片,对于该制造工业芯片的进口依赖程度在日渐减少。中国在该领域一旦发力,全球微芯片市场将发生翻天覆地的变化。俄罗斯媒体称:中国在微芯片领域的雄心,加上庞大的资金作为后盾,美国在该领域多年的霸主地位将难以自保。不管现在是什么水平,中国现在不缺钱不缺人才不缺市场,真正缺的是稍多的时间!
中国电子信息产业发展研究院装备工业研究所所长左世全说,我国的技术创新优势体现在以下几个方面:一是具有规模雄厚的产业优势。我国已形成世界上最完整的制造业体系,连续8年位列全球制造业第一大国,在世界500种主要工业品中,中国有220种产品产量位居全球第一位;二是我国是世界上最大的制造业需求潜力国,市场需求已连续多年居世界第二位,近两年将成为最大的需求市场。我国中等收入人群已达4亿人,多层次需求趋势进一步显现;三是得益于集中力量办大事的制度优势,我国在高铁、通信设备、核电等领域取得了举世瞩目的业绩;四是我国具有无可比拟的人才资源优势。我国科技人力资源超过8000万人,工程师数量占全世界的1/4,每年培养的工程师相当于美国、欧洲、日本和印度的总和。近年来,海外留学归国人才倍增,国际高端人才也加速向我国汇聚。