中國核心集成電路的國產芯片占有率低下
經過改革開放 40 年來的發展,我國電子信息制造業取得了長足進步,產業規模位居世界首位,彩電、手機、計算機產量均居全球首位,電子制造業大 國地位愈益凸顯。
我國電子產業規模的提升,技術創新水平也不斷加強。我國集成電路工藝水 平已突破 22 納米,通用 CPU 等一批中、高端芯片研發成功并投入生產。超 級計算機打破美國技術封鎖,運算速度達到世界第一。光電子領域核心技術 與國際先進水平差距逐步縮小,已可大規模量產高世代液晶面板、光纖預制 棒、發光二極管、太陽能多晶硅等較高附加值產品。TD-SCDMA 創造了我 國信息通信技術領域自主創新的成功典范,TD-LTE-Advanced 成為 4G 移動 通信國際標準。國內首款智能電視 SoC 芯片研發成功并量產,改變了我國 智能電視缺芯局面。國內首條、世界第二條 8 英寸 IGBT(絕緣柵雙極型晶 體管)專業生產線建成投產,打破國外壟斷,有效提升我國在船舶、電網以 及軌道交通車輛方面的智能化水平。
在中國大陸電子產業規模不斷壯大的同時,大陸電子產業存在最明顯的特征就是"大而不強",主要表現在以下三個方面:制造業產出效率 整體偏低導致產品附加值不高;制造業核心部件缺乏導致生產成本偏高;制 造業科技研發投入不足導致研發水平低下。
以集成電路為例,今年 4 月份發生的中興通訊事件就是最直接的見證。 2018 年 4 月 16 日,美國商務部網站公告,中興通訊違反了 2017 年與美國 政府達成的和解協議,7 年內禁止美國企業向中興通訊出口任何技術、產品。 在中興通訊生產的智能手機和電信網絡設備等產品中,美國企業供應的零部 件估計占到 25%-30%,此次美國處罰禁令將導致中興通訊一度面臨破產倒閉的 風險。中興通訊事件再次暴露出中國在一些關鍵核心技術上受制于人的軟肋, 自主知識產權的高端芯片遠不能自給自足的嚴峻現狀。
中國核心集成電路的國產芯片占有率
在我國集成電路產業結構中,產業結構與需求之間失配,核心集成電路的國 產芯片占有率低。計算機系統中的 MPU、通用電子系統中的 FPGA/EPLD 和 DSP、通信裝備中的 EmbeddedMPU 和 DSP、存儲設備中的 DRAM 和 NandFlash、顯示及視頻系統中的 DisplayDriver,國產芯片占有率都是零。 除了這些數字電路之外,其實在模擬電路方面,中國的核心芯片占有率同樣很低。
專用芯片快速追趕,高端通用芯片差距巨大
面對中國大陸電子產業"大而不強"的現狀,中國電子產業既要加強核心技術和關鍵技術,國之重器必須立足于自身,實現既有產業技術的"彎道 超車";又要瞄準新一輪科技革命和產業變革帶來的歷史機遇,與國際大廠站 在同一起跑線上,實現新興科技的"換道超車"。
目前我國部分專用芯片正快速追趕,正邁向全球第一陣營。專用集成電路細分領域 眾多,我國能夠趕上世界先進水平的企業還是少數,這主要有兩類。一是成本驅動型的消費類電子,如機頂盒芯片、監控器芯片等,代表廠商有瑞芯微、全志。二是通信設備芯片,代表廠商有海思、新岸線。例如,海思 400G 核心路由器自主芯片,2013 年推出時領先于思科等競爭對 手,并被市場廣泛認可;新岸線2017年下半年量產一款滿足未來5G終端平臺需求的射頻發動機芯片,在全球范圍內也只有美國ADI公司同年發布了同類型芯片。NR6816芯片的量產將極大提升我國在全球5G技術研發競爭中的實力。上述芯片設計能較好地兼顧性能、功耗、工藝制程、 成本、新產品推出速度等因素,具備很強的國際競爭力。但是,在高端智能 手機、汽車、工業以及其他嵌入式芯片市場,我國差距仍然很大。
高端通用芯片與國外先進水平差距大是重大短板。在高端通用芯片設計方面, 我國與發達國家差距巨大,對外依存度很高。我國集成電路每年超過 2000 億美元的進口額中,處理器和存儲器兩類高端通用芯片合計占 70%以上。英特爾、三星等全球龍頭企業市場份額高,持續引領技術進步,對產業鏈有很強的控制能力,后發追趕企業很難獲得產業鏈的上下游配合。雖然紫光展銳、 海思等在移動處理器方面已進入全球前列。但是,在個人電腦處理器方 面,英特爾壟斷了全球市場,國內相關企業有 3~5 家,但都沒有實現商業量產,大多依靠申請科研項目經費和政府補貼維持運轉。龍芯近年來技術進步較快,在軍品領域有所突破,但距離民用仍然任重道遠。國內存儲項目剛剛步,而對于 FPGA、AD/DA 等高端通用芯片,國內基本上是空白。由此可見,中國半導體要趕上世界先進水平大約還需要十年時間。
大基金有效推動集成電路產業發展
2014年9月,國家集成電路產業投資基金成立,成立之初共有國開金融、中國煙草、中國移動、亦莊國投、上海國盛、中國電科、紫光通信、華芯投資等8家發起股東,此后12月又有武漢經發投、中國電信、中國聯通、中國電子、大唐電信、武岳峰資本、賽伯樂投資等7家機構參與增資擴股。基金共募得普通股987.2億元,此外基金于2015Q1發行優先股400億元,基金總規模達到1387.2億元。這是我國第一次以市場化投資的形式推動集成電路產業,改變了過去稅收土地優惠、研發獎勵等傳統補貼方式。
截至 2017年底,大基金累計有效決策投資67個項目,累計項目承諾投資額1188億元,實際出資818億 元,分別占一期募資總額的86%和61%。其投資范圍涵蓋IC產業制造、設計、封測、設備材料等環 節,實現了產業鏈上的完整布局。其中人工智能、儲存器、物聯網的應用這三個大方向是集成電路產 業關注的重點。
國家大基金一期投資
預期大基金二期籌資設立方案總規模為1500-2000億元。其中,中央財政直接出資200-300億元,國開金融公司出資300億元左右,中國煙草總公司出資200億元左右,中國移動公司等央企出資200億元左右,中國保險投資基金出資200億元,國家層面出資不低于1200億元。
6月4日,國家集成電路產業投資基金(簡稱大基金)接連投資三家半導體公司,其中9.49億元入股太極實業,1.5億元與國科微成立合伙企業,10億元增資燕東微電子。太極實業主要從事半導體封測、模組裝配和測試等業務;國科微是廣播電視、智能監控、固態存儲、物聯網等領域大規模集成電路設計廠商;燕東微電子則是國內領先的集成電路IDM廠商。
盡管中興目前與美達成和解協議,緩解了缺芯之急,但此次事件卻為國家敲醒警鐘,再次堅定了實現我國芯片自主可控的目標。隨著大基金二期募集進行集成電路產業有望迎來投資熱潮。