《電子技術(shù)應(yīng)用》
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小芯片大生意 國芯戰(zhàn)略背后的邏輯

2014-11-18

集成電路如果通俗一點(diǎn)叫可以稱作芯片(或者半導(dǎo)體),,它們就是你在各種電路板上看到的那些黑乎乎的家伙,。這些芯片功能不一,,有做邏輯處理的,,有做資料存儲的,有做無線信號收發(fā)的,,功能不一而足,。

這些芯片幾乎充斥在我們生活中的每個角落——你的手機(jī)、電腦里面都有數(shù)不清的各種芯片,;除此之外,,電話、電視,、洗衣機(jī),、冰箱,甚至現(xiàn)在一些節(jié)能燈里都置入了最新的芯片,。

集成電路產(chǎn)業(yè)如此重要,,為確保國家產(chǎn)業(yè)核心競爭力,保障信息安全,,國家工信部與今年6月發(fā)布了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》(以下簡稱《綱要》),,提出了到2030年我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體目標(biāo),,該綱要確立了從國家層面對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的扶持,。為什么這些小小的芯片會獲得國家級的重視?以下一些事實(shí)可能可以解答部分問題:

一,、集成電路無處不在,,產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大,我國需求量大

雖然這些黑乎乎不起眼的家伙一直被包裹在各種漂亮外殼內(nèi),,但這些家伙已經(jīng)成為這個世界上最重要的產(chǎn)品品之一,。據(jù)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SIA)的統(tǒng)計(jì),2013年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)到3056億美元,,相比之下,,2014年全球的電影票房規(guī)模預(yù)計(jì)只有870億美元(中國2014電影票房預(yù)計(jì)達(dá)到300億元人民幣)。

在這個巨大的產(chǎn)業(yè)里中國已經(jīng)是世界上最大的半導(dǎo)體市場,。工信部統(tǒng)計(jì)顯示我國2013年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模為9166億元(約合1489億美元),,占全球半導(dǎo)體市場份額的50%左右。

二,、集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品更迭速度非??欤嫠兄?,不進(jìn)則退

英特爾的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾指出:當(dāng)價格不變時,,集成電路上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍,。這個稱為摩爾定律的魔咒一直支配著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,,驅(qū)使行業(yè)不斷的奮力向前。

目前英特爾制造的處理器中,,最小的晶體管直徑僅為14納米,,其直徑相當(dāng)于一根頭發(fā)絲直徑的六萬分之一,而在10年前的2004年時,,當(dāng)時最先進(jìn)的工藝為90納米,,晶體管數(shù)量不到目前處理器的1/10。

半導(dǎo)體制程的更新對整個行業(yè)來說非常重要,,掌握最先進(jìn)的制程可以讓企業(yè)生產(chǎn)出更先進(jìn)的產(chǎn)品,,從而獲得更高的利潤。英特爾由于長期掌握業(yè)界最先進(jìn)的制程工藝,,其收入水平多年位居行業(yè)第一,。去年并并不是英特爾順利的一年,但其凈利潤率也達(dá)到了18%以上,。

我國由于以集成電路和軟件為核心的價值鏈核心環(huán)節(jié)缺失,行業(yè)平均利潤率僅為4.5%,,低于工業(yè)平均水平1.6個百分點(diǎn)。如果《綱要》的目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn),,我們在半導(dǎo)體制程上和目前最先進(jìn)的技術(shù)仍有5年的差距,。如果不再加大投入,我們會被世界最先進(jìn)水平越拉越遠(yuǎn),。

三,、集成電路是一個非常燒錢的行業(yè)

集成電路產(chǎn)業(yè)是一個科技含量極高的制造業(yè),其研發(fā),、生產(chǎn)都需要極大的人力,、物力投入,使得這個行業(yè)成為一個門檻極高,,大多數(shù)個人,、企業(yè)都無法涉足進(jìn)入的行業(yè)。

2013年全世界前半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)投入前十的企業(yè)研發(fā)投入之合就達(dá)到270億美元,,約占整個行業(yè)總規(guī)模的9%,。如果計(jì)算整個行業(yè)的研發(fā)投入,這10家企業(yè)的研發(fā)投入就占了整個產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入的50%左右,。規(guī)模過小的企業(yè)由于無法負(fù)擔(dān)巨額研發(fā)費(fèi)用,,技術(shù)差距被領(lǐng)先企業(yè)越來越大,很容易被市場所淘汰,。

半導(dǎo)體產(chǎn)品的制造工廠的投入也十分驚人,,由于工藝要求非??量蹋S的建設(shè)成本都是天文數(shù)字,。公開資料顯示,,臺積電的FAB 14十二英寸晶圓廠投資規(guī)模超過3500億新臺幣(約合116億美元)。另外一家半導(dǎo)體巨無霸英特爾的Fab 42工廠曾計(jì)劃投資50億美元,,建立最先進(jìn)的14nm生產(chǎn)產(chǎn)線,,此后由于其市場需求疲軟而被擱置。由于晶圓廠耗資巨大,,工藝復(fù)雜,,建廠風(fēng)險巨大,目前世界上很多半導(dǎo)體企業(yè)并不自己建廠而是只做相關(guān)設(shè)計(jì)(Fabless),,并把具體的生產(chǎn)交由有晶圓工廠的企業(yè)代工,。

正是由于半導(dǎo)體行業(yè)無論是研發(fā)還是生產(chǎn)都對資金的要求非常高,如果企業(yè)自身收入無法支持高額的資本投入,,又沒有很好的融資環(huán)境,,很難跟上產(chǎn)業(yè)的更迭。為了解決資金問題《綱要》中提出了”設(shè)立國家產(chǎn)業(yè)投資基金”,、“加大金融支持力度”這兩項(xiàng)直接和資金相關(guān)的政策,,為中國半導(dǎo)體企業(yè)提供資金上的支持。

四,、集成電路產(chǎn)業(yè)需要建立軟硬件結(jié)合的生態(tài)支持

Wintel聯(lián)盟可能是這20年來吸金最多的一個生態(tài)系統(tǒng),。Wintel是用微軟的Windows和英特爾英文名intel組合起來的一個英文單詞,之所以把它們組合在一起,,是因?yàn)檎麄€它們一起推動了整個PC時代,。在這個生態(tài)系統(tǒng)中,,微軟不停的更新操作系統(tǒng),,將硬件需求不斷推高,以刺激英特爾的芯片銷售,;英特爾不停的升級其產(chǎn)品性能,,使得微軟的軟件可以增加更多強(qiáng)大的功能。直到目前為止,,英特爾和微軟仍然分別占據(jù)整個PC市場90%以上的軟件和處理器的市場,。

在移動時代,英國芯片設(shè)計(jì)公司ARM推出的硬件標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合蘋果的iOS系統(tǒng)以及谷歌推出的安卓系統(tǒng),,形成了新的軟硬件生態(tài)系統(tǒng),。雖然ARM的體量并不大,但其芯片設(shè)計(jì)方案是移動設(shè)備處理器的基礎(chǔ),,幾乎所有的移動處理器廠商都需要從ARM公司獲得相應(yīng)的授權(quán)才能進(jìn)行二次開發(fā),。據(jù)MIT Technology Review統(tǒng)計(jì),,單單2013一年,ARM微處理器和微控制器的出貨量就已經(jīng)超過了100億,,ARM+iOS+安卓的移動生態(tài)已經(jīng)非常健壯,。

在目前的集成電路生態(tài)中,我國企業(yè)無論是在軟件上,,還是在硬件上,,幾乎都沒有絕對的話語權(quán),相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)幾乎完全被國外企業(yè)壟斷,。

五,、中國企業(yè)的機(jī)會:移動、物聯(lián)網(wǎng),、安全,、政府支持

雖然中國在整個集成電路產(chǎn)業(yè)中表現(xiàn)并不是非常搶眼,但一個有著全世界50%市場份額的市場環(huán)境中還是存在著非常多的機(jī)會,。

從移動產(chǎn)業(yè)來看,,整個生態(tài)系統(tǒng)并不像曾經(jīng)的Wintel聯(lián)盟那樣呆板。英特爾掌握的X86構(gòu)架技只授權(quán)給非常少的幾個廠商,,大多數(shù)芯片廠商都被隔絕在這個生態(tài)之外,,而幾乎任何公司都可以從ARM那邊獲得授權(quán)并在其上進(jìn)行二次開發(fā)進(jìn)而推出屬于自己的芯片,這就大大降低了芯片設(shè)計(jì)的難度,,使得一些更小的芯片公司得以存活并開展差異化的競爭,。

物聯(lián)網(wǎng)時代的到來,也帶來了巨大的產(chǎn)業(yè)化機(jī)會,。根據(jù)MIT Technology Review預(yù)測,,截至2020年,世界上的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在數(shù)量上將會接近280億部,,而他們當(dāng)中有近一半都不是智能手機(jī)或PC,。在這些眾多的智能設(shè)備中,很多智能設(shè)備如智能開關(guān)等由于功能簡單并不需要最尖端的制造工藝,,這也為工藝相對落后的中國企業(yè)帶來更多的機(jī)會,。

美國”棱鏡“計(jì)劃帶來政府、電信采購國產(chǎn)化也為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)會,。出于安全考慮,,中國政府會在越來越多的政府蔡工中更多的是用國產(chǎn)設(shè)備?!毒V要》中”加強(qiáng)安全可靠軟硬件的推廣應(yīng)用“這項(xiàng)就指出:”國家擴(kuò)大內(nèi)需的各項(xiàng)惠民工程和財政資金支持的重大信息化項(xiàng)目的政府采購部分,,應(yīng)當(dāng)采購基于安全可靠軟硬件的產(chǎn)品。鼓勵基礎(chǔ)電信和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)采購基于安全可靠軟硬件的整機(jī)和系統(tǒng),。“

有了良好的產(chǎn)業(yè)機(jī)會和環(huán)境,,加上政府的支持,,中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景還是不錯的。如今像華為海思,、瑞芯微,、展訊等中國半導(dǎo)體企業(yè)已經(jīng)在業(yè)界有了自己的一畝三分地,之后能抓住各種利好條件快速發(fā)展,,還是能有和國際巨頭一戰(zhàn)的能力的,。

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