中国芯片产业——行路难

近些年来国人对芯片产业的热情一直没有消减,总归有两种心态,悲观有之,希望有之。

大经济环境之下,芯片产业是一个靠积累收益慢的产业,不符合当时的中国国情,举国之力扶持芯片这种典型的技术密集、资本密集型产业知识密集型产业确实是冒险之举。

芯片产业要崛起,但是走什么样的路很重要。原先我国在芯片产业链中技术含量极低的封装测试环节,在这其中我们的优势只有大量的人力,甚至连测试所需要的精密仪器也依赖于进口。这才导致我们在芯片产业链中几乎没有话语权。芯片产业链一直处于弱势地位,可以形容为“人为刀俎我为鱼肉”。

很显然,我们要扭转这种局面。但全球芯片产业链条非常长,各个节点都需要非常强的技术支撑,才能进行下去,如果想要掌握一整条芯片产业链确实很难。

目前全球的芯片产业模式主要有三种。

第一种IDM(Integrated Design and Manufacture)公司,集芯片设计、制造、封装和测试多个产业链环节于一身的企业。例如英特尔、三星、美光、TI、恩智浦、东芝、英飞凌、ST等。

第二种Fabless,没有芯片加工厂,自己设计开发和推广销售芯片,与生产相关的业务外包给专业制造厂商。例如高通、博通、联发科、展讯、AMD等。

第三种称为Foundry(代工厂),具体指晶圆代工厂。例如台积电、格罗方德、中芯国际、台联电,华虹宏力等。

中国芯片产业——行路难

第一种IDM模式,拿三星举例。

早在70年代,三星只不过是一家生产家电的小企业,伴随着国家对于芯片发展的扶持和各国芯片的发展状况,三星决定涉足芯片产业,当时他们向美国镁光及日本夏普派遣员工,以获得半导体产业的初期技术,但是过程非常不顺利。因此,政府出面,上世纪五六十年代前往欧美发达国家留学的韩国学子,在韩国政府的吸引政策下,陆续回到韩国加入产业化过程,三星招聘了近140名人才,并用了将近2年时间向三星的工程师及高管们传授半导体产业的经验及技术。1983年,历经多年努力,三星的首个芯片工厂在京畿道器兴地区落成,并在投产后很快便开始量产64位芯片。很快,三星开发了256位芯片、486位芯片,并正式进入全球芯片市场的竞争中。1996-1999年期间,全世界DRAM芯片的年营销额呈现负增长态势时,三星却在此时积极兴建它的四个分厂,该策略对日后三星DRAM芯片产值的丰收起到了相当大的作用。三星之所以成功还有一个重要的原因,就是其创业者的企业家精神。三星的企业家们对于技术的追求和锲而不舍地完成上一任的心愿,实现了现在的三星,也创造了芯片发展的新局面。

根据韩国《中央日报》2017年披露的数据显示,当年韩国每卖出1000元的产品就有170元是来自半导体,占整体出口比重已远超钢铁、造船、汽车等韩国传统优势产业。

中国芯片产业——行路难

创意配图:高通

第二种Fabless模式,以高通举例。

1985年高通成立,仅过了四年就开始推广CDMA技术,靠着自己的实验和测试,让CDMA在1993年成为行业标准并和GSM分庭抗礼。国内的联通WCDMA、移动TD-SCDMA、电信CDMA2000,全是带着CDMA后缀的“同源”技术。通讯技术是高通的发家之地,在最开始就选对方向并不停积累技术的高通,随后就一直走在人类通讯史的最前端,负责技术探索这个角色。这么一家以研究开发为主业的公司,研发投入占比常年在收入的20%以上。在前30年,高通累计投入了超过440亿美元的研发经费,获得了超过13万项全球专利。通讯时代之后,2007年是一个公认的时代转折点,那一年发生了两件改变世界的事情:乔布斯发布了初代iPhone,以及高通推出了首款骁龙芯片Snapdragon S1(QSD8250/QSD8650)。这11年间,高通在移动SoC领域打赢过两次重大战役,第一次让德州仪器、英伟达这些业界大厂退出了移动高端市场。第二次则是让联发科败走中高端。另外必须提到的一点是,从3G到4G,再到5G,高通都是标准制定者之一。手上握有14% LTE专利的高通,在5G的研究中也走在最前面的。而更具前瞻性的是,高通在2016年底就发布了首款5G调制解调器X50。

说句玩笑话,高通拥有的专利技术数量之多,让这家公司一直官司缠身,不是在告别人,就是在被告。

中国芯片产业——行路难

第三种Foundry(代工厂)模式,以台积电举例。

台积电成立于1987年,总部位于中国台湾新竹。在当时,全球的半导体行业采取的是单一的IDM模式,Intel、三星等巨头大多把面向外部的晶圆代工作为副业,主业是设计和销售自己的产品,因此市场上没有专业的代工服务。台积电瞄准这一方向,经过30余年的发展,目前也已经发展为全球最大的晶圆代工企业。美国的几大芯片巨头中,英特尔自产,高通、博通和NVIDIA大都在台积电流片。台积电专注于生产由客户设计的芯片,本身并不碰设计,同时,不生产自有品牌的产品,确保不与客户直接竞争。目前公司拥有三座最先进的十二英寸晶圆厂,市场份额超过50%。此外,公司现有最先进的7纳米制程技术,处于行业领跑者位置。

2017财年,台积电营业收入2079亿,净利润高达730亿。近8年来,台积电在逻辑芯片的研发投入远远超过千亿人民币,这才有了甚至领先于三星、Intel的制造工艺,且多年来不断的投入新工艺新技术,不断扩大产能,采购最新设备,极大的抬升了后来者的门槛。

中国芯片产业——行路难

由此可见,无论哪一种模式,传统芯片巨头们已经把握了整个产业链的制高点,无论是哪一环都难以入局。即使这场芯片之战很难打,中国亦有不少企业开始入局。

以华为、紫光等企业为代表的企业开始进入芯片设计这一领域;芯片设备企业有北方华创、晶盛机电、长川科技等;芯片材料类企业有隆基股份、上海信阳、南大光电等;此外晶圆代工厂有中芯国际、华虹半导体等。

正如艰苦卓绝的8年抗战,来不得半点假大虚空,经不起一步行差。

我们自然是希望这些企业真正发展壮大,弯道超车。


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