國內芯片為什么會被“掐脖子”
太平洋彼岸的一則“禁令”，讓國人感受到了一顆芯片的“分量”。
美國商務部4月16日發(fā)布聲明稱，因中興通訊公司違反與美國政府去年達成的和解協(xié)議，將對該公司執(zhí)行為期7年的出口禁令。
此后，中興通訊曾通過發(fā)內部信和舉辦新聞發(fā)布會等方式表示公司不能接受這種制裁。事件最新進展是，美國商務部一高級官員對媒體表示，中興通訊有機會向美國商務部遞交更多證據。
“中興風波”結局難料，深深刺痛了“中國芯”。
封殺中興 美國企業(yè)可能得不償失
中興今日遭到“封殺”，從根本上說還是來自于兩年前的風波。
2016年，美國政府以中興通訊及其三家關聯公司違反美相關出口禁令為由，將中興列入出口限制名單，限制美國供應商向中興出口包括芯片在內的美國產品。中興用8.9億美元的罰金進行平息和解。但近日，美國商務部指出中興違反了當初的相關和解協(xié)議內容，將對中興執(zhí)行7年的出口禁令。
據了解，中興在光通訊模塊上的主要供貨商來自于美國光學元件公司Acacia和Oclaro，但是在替代品上面，國內也有一些中低端的產品可供中興使用;在5G領域里，中興作為無線通信基站的供應商，其中用到的基帶芯片和射頻芯片都比較多，基本上這里面的芯片都是采購自美國公司;而在手機業(yè)務上，中興高端智能手機的處理器芯片來自高通，如果斷掉芯片供應，就會給中興帶來很大影響。
這次的制裁將對中興接下來在5G上面的布局發(fā)展帶來巨大影響，“進程將減緩。”賽迪顧問股份有限公司集成電路產業(yè)研究中心副總經理劉堃分析，在5G領域里，中興過去已經有了很深入的布局，如果更換既有的核心芯片，會阻礙中興5G的產業(yè)化進程。劉堃具體闡釋，因每一套芯片都有不同的功能特點及性能指標，如果中興更換了原有的芯片，那么在芯片的解決方案上也要重新進行調整，但這需要很長的周期。“因為更換了核心芯片，中興之前在5G方面的研發(fā)成果將會被重新審視，甚至會重新制定新的芯片解決方案。”
對于中興在5G下游的客戶，劉堃認為影響不會太大。他分析，下游的客戶可以用其他基站設備來做替代，轉投華為、愛立信、諾基亞等其他通信設備商。記者從國內一家通訊運營商那里也得到了近似的回答，中興在華的一家下游客戶向記者表示，中興雖然被制裁，但企業(yè)也可以考慮用華為的5G設備做替代。
中興事件一定程度上打擊了很多中國企業(yè)在美投資的信心，有些企業(yè)甚至擔心，在中美經貿摩擦持續(xù)焦灼下，美國政府可能向更多的中國企業(yè)“發(fā)難”。中國貿促會研究院國際貿易研究部主任趙萍認為，美國此次對中興的制裁不能算是中美經貿摩擦的組成部分，“更應該當做個案看待。”
“力”的作用是相互的。在趙萍看來，中興在美國的供貨商也會在短期內會陷入“混亂”。比如中興的主要供貨商Acacia和Oclaro兩家公司，美國政府禁令一出，這兩家公司股價隔夜就分別下跌近36%和15%。“對中興禁售，首先損失特別大的是美國公司，因其產品處于市場高端，附加值較高，一旦禁售會對美國企業(yè)的利潤產生巨大影響。”劉堃認為，如果美國政府要求美國企業(yè)對整個中國市場采取芯片禁售措施，那對于美國更是得不償失。
Skyworks是一家美國制造射頻芯片的企業(yè)，并且對中國市場的依賴程度很高，2017年Skyworks在中國地區(qū)的銷售額占全球總銷售額的八成以上。“如果不向中國輸送芯片，像這家企業(yè)(業(yè)績)就會大幅度跳水。”劉堃認為，如果美國擴大限制，無論是高通這類大企業(yè)，還是像Skyworks這種細分領域的芯片企業(yè)，都會受到較大影響。
美國政府對中興通訊的七年禁令如果執(zhí)行，從今年開始算，到2025年結束。而我國在《中國制造2025》中提出，到2025年要邁入制造強國行列。
中興被禁售是否會影響到中國制造2025的進程?趙萍表示，一個企業(yè)的個案不會影響到國家戰(zhàn)略的整體發(fā)展。“中興現在的危機應該是短期的，從長期來說一定會找到一個解決方案，而大企業(yè)出現問題導致市場留出的空白，會有其他商家填補，因此對于國家層面不會產生多大影響。”趙萍指出，中國制造2025涉及到的行業(yè)非常多，并不會因為某一個行業(yè)的某一個企業(yè)出問題，就會危及國家戰(zhàn)略。
國內芯片技術為什么會被“掐脖子”
中興事件讓中國在通訊技術上的困境浮出水面。
集成電路的從業(yè)者們知道，中國在高端芯片行業(yè)缺乏自主創(chuàng)新能力，是行業(yè)的一顆定時炸彈。
中國半導體行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計資料顯示，2017年中國集成電路的產品國內自給率僅為38.7%。根據海關總署數據，集成電路進口額從2015年起已連續(xù)三年超過原油，且二者進口差額每年都在950億美元以上。
集成電路素有現代“工業(yè)糧食”之稱，芯片的種類繁多，涉及領域甚廣，僅一個智能手機里面涉及到的芯片就有數十種，除核心的主芯片外，攝像頭、語音處理、電源系統(tǒng)上都需要芯片。
中國并非不善于生產這種“糧食”，劉堃指出，在國內中低端芯片領域，中國的企業(yè)已經具備了一定的技術及產品基礎，但是在處理器、存儲器等高端芯片領域，國內芯片產品基本不存在競爭優(yōu)勢。雖然在一些芯片領域，我國部分本土芯片企業(yè)取得了不錯的成績，但是在產品市場推廣方面卻遇到了阻礙。
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，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。
南京國博電子有限公司作為中國電科五十五所的控股公司，專注于射頻芯片的研發(fā)生產。該公司總經理楊磊告訴記者，公司從上世紀90年代的2G移動通訊時代就進入了射頻產業(yè)領域，產品應用到越來越多的通信設備中，初步建立了一條比較完整的產業(yè)鏈。
IDM的好處是能促進集成電路企業(yè)發(fā)展更快，規(guī)模更大，產品也更多元化。我國集成電路產業(yè)化水平和美國相比有很大差距，在一些領域用IDM模式，會促使產業(yè)化更快發(fā)展，“比如射頻集成電路發(fā)展用IDM會非常好。”楊磊告訴記者，過去，在美國做射頻芯片的企業(yè)就有十幾家，通過合并收購，目前也就現在只有三四家。楊磊表示，現在公司考慮更多的是提升產業(yè)化能力，通過強化產業(yè)鏈合作，更好地助推我國射頻集成電路產業(yè)提升自主保障能力。
提高高端芯片國產化能力，行業(yè)內外的政策呼聲越來越高。
其實，國家在多年前就已經在政策上予以重視，比如被業(yè)內稱為“01專項”“02專項”。2006年，國家發(fā)布《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》，該規(guī)劃綱要確定了核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件、極大規(guī)模集成電路制造技術及成套工藝等十六個重大專項，而“01專項”和“02專項”分別指十六個專項中排在第一和第二位的專項。
除此之外，在資金投入上，也有“國家大基金”的支持。2014年，工信部宣布國家集成電路產業(yè)投資基金(業(yè)界稱“國家大基金”)正式設立，一期重點投資在集成電路芯片制造業(yè)。
據了解，一期基金的募資規(guī)模達到1387億元，目前，國家集成電路產業(yè)投資基金二期募資已經啟動，市場預計二期規(guī)模有望達到2000億元，大基金二期將提高對設計業(yè)的投資比例，并將圍繞國家戰(zhàn)略和新興行業(yè)進行投資規(guī)劃。對于過往的政策效用，一些行業(yè)人士認為，這給產業(yè)的發(fā)展營造了良好的氛圍，但在資金的投入上還是一種“撒芝麻”的狀態(tài)：“看到這個企業(yè)做芯片給筆錢，看到那個企業(yè)做芯片給點錢，這種扶持很難在較短時間內培育出具有較強技術實力和國際競爭力的龍頭企業(yè)。”
有行業(yè)人士指出，當前，集成電路產業(yè)中國家在資金的持續(xù)投入和產業(yè)規(guī)劃布局上還不是很好，而集成電路產業(yè)的資本投入更多的是一種“耐心”的比拼。“集成電路行業(yè)投入回報期長，一般投下去三五年很難有回報。”楊磊指出，這個行業(yè)的風險在于，集成電路技術進步特別快，現在生產出的產品，是三五年前的技術水平，有可能跟不上潮流。
這方面，唐德明深有體會。近年來，國內創(chuàng)業(yè)浪潮掀起的同時，大量的社會資本并沒有滲入半導體行業(yè)。資本對中小企業(yè)的進入一直都是小心謹慎。而在半導體行業(yè)，國內的許多資本都是哪里風險小，哪里回報快，就往哪里投，真正進入初創(chuàng)企業(yè)的資本很少。
去年，唐德明開始和一些半導體行業(yè)人士在資本領域布局，成立了一家私募股權基金公司，針對半導體行業(yè)的小企業(yè)進行投資。在他看來，社會資本之所以對這個領域興趣不高，一方面是因為半導體行業(yè)技術太專業(yè)，不是行業(yè)人士看不懂項目;另一方面，半導體行業(yè)的回報周期長，風險投資不愿意進入晶圓制造業(yè)。
唐德明認為，社會資本應該和國家大基金形成相互補充的力量，讓更多的資本投入到一些中小企業(yè)。“政策要鼓勵和推動國內芯片產業(yè)的發(fā)展，”劉堃認為，如果沒有政策的推動，國內芯片產業(yè)很難通過頂層設計加速發(fā)展。
劉堃認為，國內集成電路行業(yè)目前還處于成長期，如果按照目前的產業(yè)發(fā)展速度來看，國內產業(yè)會更早地進入爆發(fā)階段。中國社會科學院世界經濟與政治研究所國際投資研究室主任張明認為，在增強高端芯片的自主研發(fā)能力上，我國需要有自己的產業(yè)政策，但產業(yè)政策的實施必須符合市場規(guī)律，順應市場供求。而且要避免出現以下現象：即政府不顧一切地促進國內芯片等行業(yè)的發(fā)展，但由于產業(yè)政策的實施違背了市場規(guī)律，導致大量的資源浪費與扭曲。
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