前段時(shí)間的中美貿(mào)易之戰(zhàn)相信大家都知道，中國(guó)創(chuàng)新制造的不足值得大家慎重對(duì)待，今天小編給大家?guī)?lái)了實(shí)現(xiàn)中國(guó)創(chuàng)新制造：缺“芯”與創(chuàng)“芯”，有需要的小伙伴一起來(lái)參考一下吧，希望能給大家?guī)?lái)幫助！
4月16日，美國(guó)商務(wù)部工業(yè)安全局以中興通訊違反美國(guó)出口管制規(guī)定向伊朗銷售美國(guó)技術(shù)的通訊設(shè)備為由，激活對(duì)中興通訊的“拒絕令”，未來(lái)7年將禁止美國(guó)公司向中興通訊銷售零部件、商品、軟件和技術(shù)。這一消息對(duì)于中興通訊而言是災(zāi)難性的，在當(dāng)前5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)軔期，作為中國(guó)信息通信技術(shù)設(shè)備制造領(lǐng)域最大的上市公司，中興通訊很可能因?yàn)榇舜蚊绹?guó)的“封殺”而失去參與新一輪技術(shù)升級(jí)的能力。
美國(guó)“封殺”中興通訊在國(guó)內(nèi)引起了輿論場(chǎng)的熱議，尤其是刺痛了中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的敏感神經(jīng)。此次美國(guó)封殺中興通訊，最大的危機(jī)來(lái)自“芯片”斷供，這很可能意味著中興通訊將陷入無(wú)“芯片”可用的尷尬境地，從而直接讓中興通訊失去制造新一代信息通信技術(shù)設(shè)備的能力。目前中企業(yè)還沒(méi)有掌握先進(jìn)制程芯片的生產(chǎn)技術(shù)，中興通訊面臨的困局極其嚴(yán)峻。
雖然此次美國(guó)只是封殺了中興通訊一家，并沒(méi)有波及到整個(gè)對(duì)中國(guó)的芯片貿(mào)易，但是“唇亡齒寒”，美國(guó)在芯片領(lǐng)域壟斷性的優(yōu)勢(shì)所帶來(lái)的潛在威懾力，不僅震懾了中國(guó)企業(yè)，也讓國(guó)人受到震撼。使得人們不得不重新思考中國(guó)在國(guó)際分工中將要扮演的角色，以及芯片在未來(lái)中國(guó)發(fā)展中所承擔(dān)的作用。 中國(guó)有多缺“芯”
中國(guó)是電子產(chǎn)品制造的第一大國(guó)，對(duì)芯片的需求量占了全世界總需求量的50%以上。然而中國(guó)的芯片卻大部分依靠進(jìn)口，在高精尖行業(yè)的中高端芯片需求上，更是超過(guò)九成以上需要靠進(jìn)口。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017年我國(guó)集成電路產(chǎn)品需求達(dá)到1.4萬(wàn)億元，而國(guó)內(nèi)供給量?jī)H為5411.3億元，自給率僅為38.7%。2017年，中國(guó)集成電路產(chǎn)品進(jìn)口金額達(dá)到2601.4億美元，已經(jīng)遠(yuǎn)超原油，成為我國(guó)第一大進(jìn)口商品。
在闡述中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀之前，有必要先對(duì)這個(gè)行業(yè)做一些了解。芯片是由集成電路經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、封裝等一系列操作后形成的半導(dǎo)體元器件。其生產(chǎn)過(guò)程主要包含設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三個(gè)階段。
通常人們口頭所說(shuō)的芯片（chip）指的是一種微型的集成電路（integrated circuit）芯片，主要生產(chǎn)材料是化學(xué)元素硅（Si）。作為一種集成電路，因?yàn)樾枨蟮牟煌�，芯片的�?guī)格、能效也各不相同，這些也會(huì)相應(yīng)的體現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段，即芯片會(huì)按照實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景去設(shè)計(jì)。
目前我國(guó)的芯片設(shè)計(jì)能力基本上已經(jīng)接近了國(guó)際一流的水準(zhǔn)。不僅專業(yè)的芯片設(shè)計(jì)公司在參與，許多互聯(lián)網(wǎng)公司也在積極參與芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，例如百度、阿里等都在研發(fā)自己的人工智能芯片。
芯片設(shè)計(jì)好之后就是芯片的制造。在理解芯片制造之前，需要先了解兩個(gè)概念――晶圓和制程。晶圓可以比喻成蓋房子時(shí)的地基，它實(shí)際上是圓片形的硅晶片，因?yàn)楣杈厥獾脑咏Y(jié)構(gòu)很適合用來(lái)做集成電路的材料。但是硅的原子排列特性又會(huì)限制晶圓的尺寸，簡(jiǎn)而言之就是要制造大尺寸的晶圓會(huì)比較難，這也成了晶圓制造的一大技術(shù)障礙。
另一個(gè)概念是制程。制程是芯片的制作工藝，精度越高，電晶體越細(xì)，技術(shù)越先進(jìn)。目前芯片的制程已經(jīng)是以納米為單位，比如40納米制程、28納米制程、14納米制程等。通常電晶體越細(xì)能耗就越小，但是因?yàn)槲锢硐拗�，�?dāng)電晶體縮小到 20 納米左右時(shí)，就會(huì)遇到漏電的現(xiàn)象。同時(shí)因?yàn)橐活w原子的大小在0.1納米左右，因此制程縮小有其下限。以上這些都是芯片制造工藝發(fā)展中的技術(shù)瓶頸。
制程是目前各大芯片制造廠商技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，更小的制程意味著能制造出體積更小、耗電量更少的芯片，因此也就能制造出更精細(xì)的電子產(chǎn)品。比如耗電量更低，更薄的手機(jī)。
臺(tái)積電、三星、英特爾等國(guó)際一流芯片制造商，目前已經(jīng)掌握了10納米制程芯片的量產(chǎn)技術(shù)，正在嘗試實(shí)現(xiàn)7納米制程芯片的量產(chǎn)。中國(guó)企業(yè)目前還處在28納米制程芯片量產(chǎn)技術(shù)的爬坡期，與國(guó)際一流的芯片制造商之間的技術(shù)差距還比較大。
最后是芯片的封裝。芯片的體積小且薄，如果不在表面施加保護(hù)，會(huì)被輕易刮傷和損壞。同時(shí)也不易安裝在電路板上。傳統(tǒng)的芯片封裝方法比較常見(jiàn)的是雙排直立式封裝和球格陣列封裝。雙排直立式封裝的外形就像一條蜈蚣，兩邊各有一排連接用的電路，中間是一個(gè)黑色的長(zhǎng)方體，在一些家用電器的電路板上經(jīng)常能看到。球格陣列封裝外形通常為方形，中間是一個(gè)黑色的方塊，里面包裹著芯片，四周是排列著的電路連接點(diǎn)。相比較于雙排直立式封裝，球格陣列封裝的芯片體積更小，但是成本也更高。一般是中高端芯片的封裝方式，用在一些附加值高，精細(xì)度要求較高的產(chǎn)品上，如手機(jī)、個(gè)人電腦等。
隨著對(duì)更小體積芯片需求的出現(xiàn)，又出現(xiàn)了新的封裝方式，即將各種不同功能的芯片封裝在一起。例如蘋果公司的智能穿戴設(shè)備Apple Watch中的芯片就采用了這種封裝方式。封裝完成之后就是測(cè)試，測(cè)試合格后就可以交付使用了。
在芯片封裝方面，中國(guó)企業(yè)的水平基本上已經(jīng)算是國(guó)際一流水準(zhǔn)，但是中高端芯片封裝的市場(chǎng)占有率并不高。
目前中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀是，包含芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝、銷售整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)很少，單看芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝有一些能進(jìn)世界前十。另外在芯片產(chǎn)業(yè)裝備制造上，中國(guó)與世界一流水平有著非常大的差距。例如韓國(guó)三星已經(jīng)在試產(chǎn)7納米制程的光刻機(jī)，中國(guó)目前最先進(jìn)的自主研制光刻機(jī)精度是90納米。 中國(guó)創(chuàng)“芯”之路
近年來(lái)隨著消費(fèi)電子設(shè)備的大繁榮，我國(guó)對(duì)于芯片的需求也在急劇上升，集成電路已經(jīng)成為我國(guó)最大宗的進(jìn)口商品。迫切需要自主生產(chǎn)芯片的能力。
2014年6月，國(guó)務(wù)院正式發(fā)布了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，提出到2030年集成電路生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)要達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，一批企業(yè)進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì)。2014年9月，為了貫徹《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，正式成立了國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（簡(jiǎn)稱“大基金”），首期募集規(guī)模達(dá)1387.2億元。截至2017年底，該基金有效決策投資67個(gè)項(xiàng)目，累計(jì)項(xiàng)目承諾投資額1188億元。在承諾投資額占比方面，IC制造業(yè)占63%，設(shè)計(jì)占20%，封測(cè)占10%，裝備和材料占7%。 從“大基金”的資金投向上我們可以看出其側(cè)重點(diǎn)是設(shè)計(jì)和制造，而制造又是重中之重。我國(guó)的芯片制造代工企業(yè)龍頭是中芯國(guó)際，該公司已經(jīng)在香港上市，為國(guó)資控股企業(yè)。在股東列表中可以看到，其第二大股東即為“大基金”。作為中國(guó)芯片制造業(yè)龍頭的中芯國(guó)際無(wú)疑是國(guó)家發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的重要抓手。
不過(guò)從目前的發(fā)展情況來(lái)看，中芯國(guó)際要躋身國(guó)際芯片制造的第一梯隊(duì)還有很長(zhǎng)的路要走。2017年臺(tái)積電的營(yíng)業(yè)收入為330億美元，中芯國(guó)際營(yíng)業(yè)收入為31億美元，不到臺(tái)積電的十分之一。臺(tái)積電的凈利潤(rùn)率為35.4%，中芯國(guó)際僅為5.8%。目前臺(tái)積電的市值為2000億美元，中芯國(guó)際的市值為520億港元，約為臺(tái)積電的三十分之一。無(wú)論是技術(shù)實(shí)力還是企業(yè)規(guī)模，中芯國(guó)際與第一梯隊(duì)都有很大的差距。
透過(guò)中芯國(guó)際的財(cái)務(wù)報(bào)表我們可以看到其技術(shù)發(fā)展的程度。根據(jù)中芯國(guó)際2017年第四季度的財(cái)務(wù)報(bào)表顯示，其營(yíng)業(yè)收入的近一半來(lái)自90納米以上制程的產(chǎn)品，這類產(chǎn)品基本上是中低端產(chǎn)品。約四成營(yíng)收來(lái)自40～65納米制程的產(chǎn)品，只有11.3%營(yíng)收來(lái)自28納米制程的產(chǎn)品，這也是目前中芯國(guó)際最先進(jìn)的產(chǎn)品。反觀國(guó)際第一梯隊(duì)，臺(tái)積電2017年第二季度28納米制程以下的產(chǎn)品已經(jīng)占到營(yíng)收的54%。
技術(shù)方面，中芯國(guó)際28納米制程芯片的良品率還處在爬坡階段，目前正在全力研制14納米制程技術(shù)。臺(tái)積電28納米制程芯片早在2011年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，目前臺(tái)積電、三星、英特爾等都已經(jīng)掌握了10納米制程芯片的量產(chǎn)技術(shù)，并且在2017年已經(jīng)開始試產(chǎn)7納米制程的芯片。
技術(shù)上的差距也將體現(xiàn)在盈利能力上。例如2015年臺(tái)積電就將28納米制程的設(shè)備折舊攤銷完畢，于是開始?jí)旱彤a(chǎn)品價(jià)格，大打價(jià)格戰(zhàn)。而對(duì)于在2016年才開始28納米制程芯片量產(chǎn)的中芯國(guó)際來(lái)說(shuō)，顯然就會(huì)遭到壓制。一方面是爬坡階段居高不下的研發(fā)支出和設(shè)備折舊攤銷，另一方面是產(chǎn)品的利潤(rùn)率遭到打壓，因此中芯國(guó)際的盈利能力短期恐怕難與技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)相比較。這種技術(shù)打擊在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)還會(huì)存在。
不過(guò)在國(guó)家意志的支持之下，中芯國(guó)際的前景可期。2018年1月30日，中芯國(guó)際旗下子公司中芯南方獲得國(guó)家集成電路基金和上海集成電路基金共17億美元的現(xiàn)金注資。另外根據(jù)各方簽訂的協(xié)議，還將通過(guò)債務(wù)融資的方式向中芯南方注資67.4億美元。新成立的中芯南方將重點(diǎn)開發(fā)14/10/7nm制程芯片的制造。
除了資金之外，2017年9月，原臺(tái)積電資深研發(fā)負(fù)責(zé)人、三星電子研發(fā)部總經(jīng)理梁孟松加盟中芯國(guó)際，出任聯(lián)席CEO。資深技術(shù)牛人的加盟或?qū)⒅χ行緡?guó)際在28/14納米制程上的大發(fā)展。
資金、人才之外，中芯國(guó)際背靠中國(guó)這個(gè)世界芯片需求量最大的經(jīng)濟(jì)體，在@取市場(chǎng)方面自然有一定優(yōu)勢(shì)。雖然當(dāng)前中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)的出貨量正在下滑，但是中國(guó)在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智慧交通方面的發(fā)展正在起步，這些領(lǐng)域也是未來(lái)芯片最重要的應(yīng)用領(lǐng)域，在可以想見(jiàn)的未來(lái)，中國(guó)的芯片需求仍會(huì)非常大。獲得國(guó)家大力支持的中芯國(guó)際在獲取國(guó)內(nèi)訂單方面會(huì)有優(yōu)勢(shì)。
無(wú)論是因?yàn)榇舜?ldquo;中興事件”的刺激，還是中國(guó)的既定發(fā)展策略，創(chuàng)“芯”都是題中之義。中芯國(guó)際未來(lái)的發(fā)展路徑或許可以參照中國(guó)屏幕制造業(yè)龍頭京東方，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)資本的大力扶持和產(chǎn)業(yè)政策的傾斜之下，經(jīng)過(guò)十多年的努力，京東方在屏幕制造領(lǐng)域的水平已經(jīng)躋身國(guó)際一流水準(zhǔn)。在新一代OLED屏幕制造技術(shù)上，2017年京東方幾乎與國(guó)際一流屏幕生產(chǎn)商同時(shí)開始量產(chǎn)。在資金和市場(chǎng)雙牽引力作用之下，中國(guó)的芯片制造技術(shù)躋身國(guó)際一流水平只是時(shí)間問(wèn)題。
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