日前,，大連理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部發(fā)表了《中國科研經(jīng)費(fèi)報(bào)告（2018）》。據(jù)報(bào)告披露,，在2017年,，中國全社會研發(fā)經(jīng)費(fèi)達(dá)到了1.7萬億元，自2012年超越日本業(yè)成為全球第二研發(fā)大國之后,，中國繼續(xù)拉大與第三名的差距,。但從下圖我們可以看到，中國與美國相比,，研發(fā)投入差距依然明顯,。報(bào)告中指出，2017年,，中國的科研經(jīng)費(fèi)投入僅為美國的44%,。如果僅從圖中的趨勢走勢來看，中美之間的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入差距似乎并沒有縮小,。

中國與主要國家的研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出規(guī)模增長比較（2000到2016年）

從報(bào)告中,，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要的點(diǎn)，那就是以2016年的數(shù)據(jù)計(jì)算,，中國企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)總額為12144億元,，占中國研發(fā)經(jīng)費(fèi)總額的78%。而華為一家所占的經(jīng)費(fèi)就高達(dá)825.68 億元,，占中國企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的7%,，超過中國全部境外上市企業(yè)的研發(fā)支出。在華為本身來看，當(dāng)年他們的收入為5216億元,，研發(fā)占營收比重也到達(dá)15.8%,。這也促使華為成為了唯一一家入選全球企業(yè)研究經(jīng)費(fèi)20強(qiáng)的國內(nèi)企業(yè)。而在這些研發(fā)的投入下,，華為無論是芯片業(yè)務(wù),、基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)，或者是終端業(yè)務(wù),，都全面開花,。但這依然落后于擁有差不多產(chǎn)品線的三星，也排在單純的半導(dǎo)體供應(yīng)商英特爾之后,。

全球企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)前20強(qiáng)的中國企業(yè)

回顧過去兩年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，自去年的“中興事件”以來，國內(nèi)對本土集成電路產(chǎn)業(yè)的反思進(jìn)入了前所未有的高度,，產(chǎn)業(yè)各界的人士也紛紛從技術(shù),、人才和政策等多個(gè)方面對中國集成電路進(jìn)行拷問。但眾所周知,，研發(fā)投入對一個(gè)集成電路企業(yè)的成長尤為關(guān)鍵,。

因?yàn)榧呻娐樊a(chǎn)業(yè)本身的特殊性，如果沒有大量的投入,，就很難積累本身的領(lǐng)先優(yōu)勢,。為此，筆者準(zhǔn)備從國內(nèi)與國外差距較大的設(shè)備,、芯片設(shè)計(jì)和晶圓代工三方面入手,，試圖從研發(fā)角度，對比中國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈,，與全球產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)先者的差距,。

設(shè)備篇

根據(jù)申萬宏源的報(bào)告，半導(dǎo)體設(shè)備是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈最重要的一本,，其價(jià)值約占半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈總值的80%,，但我國設(shè)備普遍國產(chǎn)化率很低,。根據(jù)他們的統(tǒng)計(jì)顯示,，如光刻機(jī)、離子注入設(shè)備,、氧化擴(kuò)散設(shè)備國產(chǎn)化率均低于 10%,，刻蝕機(jī)約10%，CVD/PVD 設(shè)備約 10%~15%,，封測設(shè)備國產(chǎn)化率普遍小于 20%,。產(chǎn)品供應(yīng)主要被應(yīng)用材料、泛林、東電,、ASML和科天等廠商占有,。

他們能獲得這樣的地位，與他們一直以來堅(jiān)持的高投入研發(fā)有關(guān),。

首先看應(yīng)用材料,，據(jù)東吳證券的統(tǒng)計(jì)顯示，應(yīng)用材料過去幾年一直保持比較高的研發(fā)投入,，近幾年的研發(fā)投入更是屢創(chuàng)新高,，每年投入研發(fā)的資金軍超過十億美元，公司說擁有的專利也超過11900項(xiàng),，那就意味著公司每天要申請四個(gè)以上的專利,。

應(yīng)用材料過去幾年的研發(fā)支出和營收占比

再看ASML，作為說專注領(lǐng)域的絕對龍頭,，ASML在研發(fā)上的投入也是驚人的以他們近年攻克的EUV光刻機(jī)為例,。從1999到2016年，公司每年的研發(fā)投入都超過10%,，最低投入也超過2.3億歐元,，進(jìn)入最近幾年的投入更是突破了10億歐元。從下圖我們也可以看到,，即使是收入暴跌的2009年,，公司依然是保持之前的研發(fā)投入，而隨著應(yīng)收的額提升,，公司的研發(fā)投入也相應(yīng)提升,。這種持之以恒的投入幫助他們坐穩(wěn)了光刻機(jī)龍頭的位置。

ASML從1999到2016年的營收和研發(fā)數(shù)據(jù)

作為對比,，我們看一下這個(gè)過程中被ASML遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋離的尼康和佳能,，據(jù)西南證券的統(tǒng)計(jì)，他們的研發(fā)支出與ASML相對比,，差距相當(dāng)明顯,，從他們當(dāng)前的現(xiàn)狀，就堅(jiān)定了我們只有持續(xù)不斷的投入,，才能成就巨頭的決心,。

ASML、Nikon 和 Canon 研發(fā)支出比較

我們看一下國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭北方華創(chuàng)的表現(xiàn),。

根據(jù)東吳證券,，在2013到2016年，北方華創(chuàng)的研發(fā)投入整體攀升,，在2016年的研發(fā)投入更是高達(dá)46.72%,，正是在這樣的高投入的情況下，北方華創(chuàng)獲得了不錯(cuò)的成績。東吳證券指出,，北方華創(chuàng)已經(jīng)具備 8 英寸半導(dǎo)體設(shè)備系列產(chǎn)品的市場供應(yīng)能力,，產(chǎn)品包括多晶硅刻蝕機(jī)、高深寬比硅刻蝕機(jī),、氧化硅刻蝕機(jī),、金屬刻蝕機(jī)、PECVD,、LPCVD,、立式氧化爐、臥式擴(kuò)散爐,、單片清洗機(jī)及全自動槽式清洗機(jī)等工藝設(shè)備,；2017 年，北方華創(chuàng)自主研發(fā)的 12 英寸立式氧化爐也已經(jīng)投入產(chǎn)線,；在刻蝕機(jī)領(lǐng)域,，硅刻蝕機(jī)研發(fā)已經(jīng)步入 7nm 制點(diǎn)，14nm 的設(shè)備已進(jìn)入中芯國際的產(chǎn)線驗(yàn)證,；金屬刻蝕機(jī)方面已研發(fā)出國內(nèi)首臺適用于 8 英寸晶圓的設(shè)備,，并也進(jìn)入中芯國際產(chǎn)線。

2013-2016 北方華創(chuàng)研發(fā)支出及其占收入比

雖然已經(jīng)取得不錯(cuò)的成績,，但是我們也應(yīng)該看到,，因?yàn)橥度氲馁Y金數(shù)額比較少，只有數(shù)億人民幣一年,，與應(yīng)用材料這些領(lǐng)先廠商差距巨大,，這就使得國內(nèi)的半導(dǎo)體設(shè)備在追趕這些領(lǐng)先廠商方面，顯得尤為艱難,。

芯片設(shè)計(jì)篇

近年來,，由于華為的進(jìn)步，尤其是麒麟系列芯片走上國際舞臺與高通競爭,，這讓國內(nèi)很多人對國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)抱有很多的信心,，但正如很多業(yè)內(nèi)朋友說的一樣，國內(nèi)的芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè),，除了華為,，其他廠商的投入與國際大廠相比，差距較大,。

根據(jù)ICinsights的統(tǒng)計(jì)顯示,，2017年排名前10位的廠商總支出增加至359億美元，當(dāng)中有高通,、博通、聯(lián)發(fā)科和英偉達(dá)四家無晶圓廠，TSMC一家晶圓廠和英特爾,、三星,、東芝、美光和SK海力士五家IDM,。其中,，英特爾以超過130億美元的美元的研發(fā)投入位居榜首，研發(fā)支出占銷售額的百分比為21．2％,，高于2010年的16．4％和1995年的9．3％,。這主要因?yàn)橛⑻貭栕鳛槟柖傻膱?jiān)定追隨者，一直在推進(jìn)制程工藝的前進(jìn),，往10nm之后,，他們要繼續(xù)走下去，就必須提高其研發(fā)投入,。

再看那四家無晶圓設(shè)計(jì)廠,，高通、博通和聯(lián)發(fā)科,，這四家廠商2017年的研發(fā)投入最低都有17.97億美元,，研發(fā)投入占營收比例都在20%左右。至于IDM,，英特爾和東芝的投入都是處于20%左右,，但SK海力士、三星和美光的這三家做存儲的投入都不到10%,，這與2017年存儲的價(jià)格大漲有很大關(guān)系,，沒有很大的參考意義。

我們再來看一下國內(nèi)相關(guān)企業(yè)的表現(xiàn),。首先看一下華為方面,，因?yàn)槿A為不是上市公司，公司也沒有對外公布過海思的研發(fā)支出,。但是有媒體在2018年的報(bào)道,，華為在最近十年，華為投入了4000億進(jìn)入研發(fā),，其中芯片研發(fā)的投入可能達(dá)到1600億,。如果按照這個(gè)數(shù)據(jù)，華為還是平均每年的研發(fā)投入為160億元,，這足以媲美國外一線大廠,，這也就是他們能獲得今天成績的原因。

因?yàn)槿A為是中國芯片業(yè)一個(gè)獨(dú)特的代表,，并不能代表中國芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的整體水平,，為了說明國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,，我們來看一下兆易創(chuàng)新、北京君正,、富瀚微,、中穎電子、全志科技和圣邦股份等十家Fbaless上市公司的年度財(cái)報(bào),，看一下他們的研發(fā)投入現(xiàn)狀,。

如上圖所示，十家中國上市無晶圓廠2017年的研發(fā)投入營收占比都不低,，但是看金額的話,，最多的一家是匯頂科技，為5.97億元,，而最少的一家僅為五千多萬,。統(tǒng)計(jì)這十家廠商2017年的研發(fā)收入，僅為21.40億元,，這個(gè)數(shù)字尚且比不上高通當(dāng)年研發(fā)投入的零頭,。可見國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)和國際巨頭的差距,。

晶圓代工廠篇

晶圓代工方面,，國內(nèi)與國際巨頭的差距也非常明顯。

在營收方面,，臺積電2017年的營收為330億美金,，全年毛利做到49%。國內(nèi)晶圓龍頭中芯國當(dāng)年的營收如為31億美元,，毛利率也只有22.2%,；在研發(fā)方面，我們看2017年的數(shù)據(jù),，臺積電只有20多億美金,，占營業(yè)收入8%左右，而中芯國際的研發(fā)營收比雖然有13.7%,，但因?yàn)闋I收少,，僅僅只有4.27億美元。

除了研發(fā),，CAPEX對晶圓代工廠來說也非常重要,。

根據(jù)外媒之前的報(bào)道，臺積電在2018年年中曾經(jīng)宣布,，將會投融資250億美元去攻克5nm,，當(dāng)中除了工藝研發(fā)經(jīng)費(fèi)之外之外，當(dāng)然也包含了昂貴的CAPEX支出,。,。

前面我們已經(jīng)提到,，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈里面，設(shè)備相關(guān)的成本會占80%左右,，當(dāng)中大部分應(yīng)該就是體現(xiàn)在晶圓代工環(huán)節(jié),。以現(xiàn)在5nm以下工藝必不可缺的EUV光刻機(jī)為例,，這些設(shè)備每臺的售價(jià)要上億美金,，外媒傳聞臺積電今年將包攬ASML今年30臺出貨的18臺，這就是一筆不小的開支了,。而根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察之前的報(bào)道顯示,，目前建造一條12英寸32/28nm的規(guī)模生產(chǎn)線需要超過40億美元，12英寸14nm生產(chǎn)線投資高達(dá)100億美元,。對于更先進(jìn)的工藝,，這樣的投資成本更是驚人的，而且折舊成本也是可怕的,。

也就是說,，只有龐大的投入，聚焦先進(jìn)工藝代工的代工廠才能建立屬于自己的核心競爭力,。

從現(xiàn)在臺積電從去年開始就大規(guī)模量產(chǎn)7nm,，今年也將量產(chǎn)使用EUV光刻機(jī)的7nm+工藝，并進(jìn)行5nm工藝試產(chǎn),、格芯和聯(lián)電停在7nm前面,、中芯國際14nm還沒大規(guī)模，12nm僅僅取得突破的現(xiàn)狀可以證實(shí)這一點(diǎn),。

從上面的介紹我們可以看到,，對于集成電路產(chǎn)業(yè)來說，保證一定比例的研發(fā)投入,，是企業(yè)走下去的前提,，要想更上一層樓，成為頭部玩家,，那就是需要砸錢,。當(dāng)然，作為一個(gè)對技術(shù)要求很高的領(lǐng)域,，人才也是不可或缺的,。

雖然可能因?yàn)槟承┎豢煽挂蛩兀瑢?dǎo)致我們現(xiàn)在想花錢都沒地方花,，但可以肯定的是中國集成電路產(chǎn)業(yè)仍然有很長一段路要走,。

首先要做的是怎么找到錢，把它花出去,。