比如國內的一些家電制造企業(yè),對于相關芯片產品的需求量很大。雖然有些芯片產品國內已經能夠實現(xiàn)配套,而且價格也比國外進口的芯片價格便宜一半。但放在一個整機的成本上看,芯片多出來的成本算不了什么。“很多國內的芯片應用企業(yè)會更傾向于使用國外知名企業(yè)的芯片產品,主要是怕本土芯片影響其產品的性能和穩(wěn)定性。”
在同一類芯片上,高端芯片和中低端芯片的性能究竟差在哪?
劉堃以處理器芯片為例。低端處理器芯片與高端產品最明顯的差距是數據處理速度、功耗、時延等方面性能跟不上。而模擬芯片主要要看芯片的耐壓耐流、信號精準度等穩(wěn)定性能,高端模擬芯片優(yōu)勢在于更加穩(wěn)定、更加精準地輸出電流電壓等模擬信號,同時芯片壽命也會比較長。模擬芯片要通過研發(fā)人員的經驗來保證芯片的穩(wěn)定性以及流片的良率。
所謂的流片,在集成電路設計領域,指的是“試生產”,當設計人員設計完電路以后,工廠要先生產幾片或者幾十片,供測試用。如果測試通過,工廠就可以進行大規(guī)模生產。如果國外相關公司對中興禁止出售部分模擬芯片,其實對企業(yè)的影響倒不大,“因為國內部分芯片企業(yè)的產品能保證供應,也就是在穩(wěn)定性、精準性等方面存在一定的差距,但整體效果影響不大。”但是,在處理器芯片上,國內基本上很少有企業(yè)“接得住”,因為沒有高端的處理器芯片,直接影響到高端手機的功能。“手機性能可能一下子會在很大程度上有所降低。”
在集成電路產業(yè)領域,一般分為設計、制造和封測三個環(huán)節(jié)。國內高端芯片的自主可控能力不行,從產業(yè)鏈上看,是設計和制造環(huán)節(jié)都存在一定差距。行業(yè)人士知道,即便是國內的龍頭制造企業(yè),在處理器芯片的制程工藝水平上也只能達到28納米,而iPhone手機的A11處理器芯片,制程水平已經能達到10納米。“這個制程參數越低,說明芯片的集成化程度越好,芯片的處理速度越快,功耗也會越來越低。”
芯片的生產工藝發(fā)展從60納米、45納米、28納米,再到10納米,甚至是7納米,全球芯片制造領域里的領先企業(yè)如三星、臺積電都是一步步走過來的,國內本土芯片企業(yè)如果想從28納米一下子降到10納米,很難。劉堃指出,在工藝上要跨幾代,實事求是地說,國內企業(yè)還是需要些時間的。
在芯片制造上,“工藝是個門檻”,這需要很有經驗的制造團隊,有的國內芯片企業(yè)不惜花大價錢從國外引進人才團隊,就是希望借用他們的經驗提高工藝制程水平以及芯片制造良率水平。
而決定芯片制造水平的還有一個重要因素——“設備”。劉堃指出,根據上世紀簽訂的《瓦森納協(xié)定》,西方國家對中國進行設備出口是有限制的,這很大程度上影響國內企業(yè)在芯片制造設備上的先進程度,“有的小企業(yè)不得不買二手設備來支撐工廠的運作。”
文治資本創(chuàng)始人唐德明在回國前曾供職于國外計算機公司。2002年回國后,他進入一家晶圓制造公司工作,后來選擇創(chuàng)業(yè),做芯片的研發(fā)設計。他發(fā)現(xiàn),一些國內的企業(yè)即便制造了相關的生產設備也很少能有制造企業(yè)愿意采購。而在芯片設計方面,難點在于人才的培養(yǎng),同時,伴隨著企業(yè)的發(fā)展,還會遇到知識產權問題。
“芯片說難不難,說簡單不簡單。”劉堃指出,但在一些關鍵技術上,國內企業(yè)起步晚,在發(fā)展過程中,很容易觸及國外企業(yè)已有的知識產權。比如在存儲器芯片領域,劉堃看到,目前國內一些企業(yè)都在發(fā)展存儲器芯片,但未來很有可能會涉及到一些知識產權的問題。“存儲器的市場壟斷程度之所以很強,就是因為三星、SK海力士、美光這些國外存儲器巨頭在芯片知識產權方面的儲備十分雄厚,新進企業(yè)很難完全跨過這些企業(yè)的知識產權去生產自主化的存儲器芯片產品。”
資金支持不能再“撒芝麻”
中興事件必定成為集成電路,甚至整個半導體行業(yè)里的一個重要轉折點,這是許多行業(yè)人士的共識。
在趙萍看來,我國的芯片總體水平比不上美國,但芯片市場有著起點低、增長速度快的特性,而市場需求特別巨大。中國集成電路產業(yè)的發(fā)展可以追溯到上世紀90年代,國家對建設大規(guī)模集成電路芯片生產線的項目正式批復立項,業(yè)界俗稱“909工程”,帶動了集成電路相關上下游產業(yè)的發(fā)展。近年來,中國集成電路產業(yè)的發(fā)展也在潛移默化地發(fā)生一些轉變。
劉堃介紹,國內企業(yè)最早是在集成電路產業(yè)的封測環(huán)節(jié)開始布局。因為相比芯片的設計、制造,處于產業(yè)鏈后端的封測環(huán)節(jié),技術門檻相對較小,企業(yè)需要做的就是把制造好的芯片封在一個肉眼能看到的“小黑盒”里。然而,隨著我國這幾年集成電路產業(yè)的快速發(fā)展,我國集成電路行業(yè)在設計和制造領域的體量不斷攀升,中國半導體行業(yè)協(xié)會發(fā)布的數據顯示,2017年,我國集成電路設計業(yè)的市場規(guī)模為2073.5億元,制造業(yè)市場規(guī)模為1448.1億元,封測業(yè)的市場規(guī)模達到1889.7億元。如果看增速的話,2015~2017年,設計和制造領域的增長率都在25%左右,封測的增長率去年達到20.8%,但在2015年和2016年只有10%左右。
劉堃分析,設計企業(yè)一般對人員數量的需求不高,前期不需要龐大資源投入,有的小型芯片設計公司只需要3~5人的研發(fā)團隊。特別是近幾年,在國內集成電路產業(yè)良好發(fā)展氛圍的驅動下,涌現(xiàn)出一批自主創(chuàng)業(yè)的芯片研發(fā)團隊,同時部分在國外工作的芯片設計業(yè)者也選擇了回國創(chuàng)業(yè),一時間,壯大了國內集成電路設計業(yè)的隊伍。
唐德明覺得,目前,國內很強的設計企業(yè)還是很少,華為在這方面有了較為先進的技術,但集成電路設計業(yè)的整體能力還是沒有辦法和高通、英特爾這類公司去競爭。就在上周,阿里巴巴集團宣布,全資收購中國大陸唯一的自主嵌入式CPU IP Core公司——中天微系統(tǒng)有限公司。在唐德明看來,國內的設計公司需要逐步整合,由幾個小公司整合為有實體和體量的大公司,“而國內需要更多的IDM公司。”
IDM指設計、生產、封測、銷售一體化的公司運營模式,目前,國際上有三星、英特爾、英飛凌等企業(yè),國內有規(guī)模的IDM企業(yè)微乎其微,IDM的整體體量無論是從規(guī)模和技術水平上還處于較低水平。
過去,我國也嘗試過發(fā)展IDM模式,但集成電路制造領域投入十分巨大,動輒就是數十億美元,運營成本很高。“如果企業(yè)自身的芯片出貨量不大,還要再建一條先進生產線,對于企業(yè)的運營壓力太大。”劉堃說,后來行業(yè)里逐漸演變成有專門設計、專門制造的企業(yè),分工相對明確,資源利用也更高。
