劉紅宇

摘要：本文主要闡述了國(guó)際市場(chǎng)背景下中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，以芯片產(chǎn)業(yè)為切入點(diǎn)，對(duì)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，提出突破點(diǎn)及應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：芯片;集成電路;機(jī)遇;挑戰(zhàn)

引言

芯片具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。根據(jù)工業(yè)信號(hào)的感知、傳輸和處理過(guò)程，工業(yè)芯片可分為計(jì)算機(jī)芯片和控制芯片（處理器、控制器、FPGA等）、通信芯片（無(wú)線連接、RF、RF）和模擬芯片（放大器、時(shí)鐘和定時(shí)器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、接口和隔離芯片、電源、電源控制、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)等）可以說(shuō)，工業(yè)瓷磚已成為新工業(yè)革命和新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的核心支撐。

1芯片的全球市場(chǎng)規(guī)模和格局

全球芯片市場(chǎng)目前被歐、美、日等國(guó)家的大公司壟斷，其整體水平及其對(duì)市場(chǎng)的影響具有明顯優(yōu)勢(shì)，美國(guó)公司的利益最為明顯。根據(jù)Gartner?2019年的數(shù)據(jù)，在全球領(lǐng)先的50家芯片制造商中，占市場(chǎng)份額21%的美國(guó)公司數(shù)量已經(jīng)達(dá)到。此外，對(duì)于先進(jìn)的工業(yè)芯片，如工業(yè)處理公司和FPGA、工業(yè)模擬芯片、工業(yè)DSP、工業(yè)存儲(chǔ)、工業(yè)通信和RF，它們?cè)?0%以上的市場(chǎng)上具有壟斷優(yōu)勢(shì)。在歐洲，英飛凌，NXP和意大利、法國(guó)、半導(dǎo)體在工業(yè)電源和MEMS傳感器方面處于領(lǐng)先地位，并增加了對(duì)工業(yè)應(yīng)用的投資。

2我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

目前，中國(guó)對(duì)芯片的擁有量和未來(lái)的潛在需求仍然巨大，這將帶來(lái)巨大的芯片需求。由于近年來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，盡管汽車(chē)數(shù)量呈幾何增長(zhǎng)，每個(gè)國(guó)家車(chē)型的成本都遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。芯片的高需求與有限的芯片研發(fā)和生產(chǎn)能力不符。國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的公司技術(shù)能力不足，管理效率低下，發(fā)展速度無(wú)法滿足快速增長(zhǎng)的需求汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展。

隨著我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于高端芯片的需求將更加明顯。從技術(shù)上講，芯片與車(chē)輛本身的安全和控制關(guān)系較小，更容易實(shí)現(xiàn)突破。目前，國(guó)家替代芯片主要是外圍輔助芯片，如：車(chē)輛導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)通信、聲音、收音機(jī)、耳語(yǔ)器、甲板壓力芯片，等等。如果國(guó)家芯片現(xiàn)在想在未來(lái)的汽車(chē)市場(chǎng)占有一席之地，那么從邊緣到核心、從后面到前面的道路更為現(xiàn)實(shí)可行。

2.2我國(guó)芯片市場(chǎng)與技術(shù)分析

對(duì)汽車(chē)共享和聯(lián)網(wǎng)的需求決定了芯片是芯片市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的部分。例如，新車(chē)中使用的芯片數(shù)量可能從幾百個(gè)到數(shù)千個(gè)不等。考慮到從開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)到大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品測(cè)試等一系列過(guò)程的需要，穩(wěn)定的供應(yīng)周期很長(zhǎng)，因此，與其他行業(yè)相比，汽車(chē)行業(yè)對(duì)芯片的需求更為穩(wěn)定。

從產(chǎn)業(yè)角度看，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與上下游產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)度高，發(fā)展密集，為了進(jìn)入整個(gè)汽車(chē)供應(yīng)鏈，汽車(chē)芯片必須符合嚴(yán)格的車(chē)輛規(guī)格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。盡管控制核技術(shù)的上游芯片生產(chǎn)商處于活躍狀態(tài)，但該技術(shù)的最終實(shí)施仍取決于下游生產(chǎn)商發(fā)揮的重要作用。同時(shí)，汽車(chē)行業(yè)的生產(chǎn)和購(gòu)買(mǎi)者保持了相對(duì)穩(wěn)定的關(guān)系，這使得中國(guó)汽車(chē)芯片很難找到合適的發(fā)展機(jī)會(huì)。直接結(jié)果是很難加入供應(yīng)鏈。這就是為什么汽車(chē)芯片的核技術(shù)總是掌握在領(lǐng)先公司手中的原因。

3我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

3.1機(jī)遇

3.1.1政策支持

芯片制造產(chǎn)業(yè)是長(zhǎng)期的高資金投入的產(chǎn)業(yè)，從最初開(kāi)始研發(fā)，到不斷的更新技術(shù)、研發(fā)創(chuàng)新、試錯(cuò)更正等都需要巨額的資金投入，政府的扶持對(duì)我國(guó)芯片制造新的轉(zhuǎn)機(jī)，首先政府補(bǔ)貼的資金，對(duì)于高精尖技術(shù)企業(yè)的大力扶持，其次申請(qǐng)政府補(bǔ)貼項(xiàng)目的企業(yè)眾多，國(guó)家對(duì)這些項(xiàng)目中的企業(yè)也提供了一定的寬柔政策。

國(guó)內(nèi)很多企業(yè)嘗試進(jìn)行芯片的研發(fā)設(shè)計(jì)，特別是高端芯片的設(shè)計(jì)，但是這些企業(yè)的研發(fā)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)導(dǎo)向。但是，由于自身研發(fā)芯片的費(fèi)用過(guò)高，希望能從政府那里獲得資金以彌補(bǔ)企業(yè)自身的虧空，只能求助于政府，政府的補(bǔ)貼會(huì)給企業(yè)帶來(lái)新的轉(zhuǎn)機(jī)。

3.1.2廣闊市場(chǎng)

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)芯片制造企業(yè)雖然早期市場(chǎng)結(jié)構(gòu)集中度不高、芯片制造企業(yè)市場(chǎng)采用IDM模式，也就是集芯片設(shè)計(jì)、制造與封裝測(cè)試為一體，但是，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)逐漸在市場(chǎng)上占有一席之位，并形成壟斷競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，市場(chǎng)集中度較高，例如（華為企業(yè)）。芯片行業(yè)是高資金投入行業(yè)，據(jù)計(jì)算28nm工藝研制的系統(tǒng)芯片所需資金至少是2000萬(wàn)元，如今已經(jīng)發(fā)展到7nm的芯片制造花費(fèi)只會(huì)更多。這需要企業(yè)在芯片研發(fā)制造中投入大量的資金，然而我國(guó)當(dāng)前有這種資金承受能力的企業(yè)雖然不多。但是我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期還是很長(zhǎng)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，這也是我國(guó)國(guó)家在對(duì)于在芯片產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)持續(xù)投入主要的主要原因。我國(guó)家的芯片企業(yè)相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，其市場(chǎng)份額和營(yíng)業(yè)收入都相當(dāng)可觀，為其芯片創(chuàng)新提供了良好的資金基礎(chǔ)。

3.2挑戰(zhàn)

3.2.1嚴(yán)峻的國(guó)際環(huán)境

芯片產(chǎn)業(yè)在其發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，從美國(guó)轉(zhuǎn)移至日本、韓國(guó)，再到我國(guó)，在這過(guò)程中美國(guó)始終保持著其在設(shè)計(jì)業(yè)的核心地位。例如，生產(chǎn)設(shè)備和EDA軟件都來(lái)自于美國(guó)的企業(yè)，這樣的壟斷使得任何國(guó)家的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展都離不開(kāi)美國(guó)的支持。在手機(jī)芯片上，大部分手機(jī)制造商都與美國(guó)的芯片制造商保持著貿(mào)易關(guān)系，例如中興，其手機(jī)芯片、基帶芯片等核心芯片絕大部分是從美國(guó)進(jìn)口的。

此外，在芯片方面的商業(yè)巨頭為了防止其他企業(yè)占據(jù)市場(chǎng)，還采取了相關(guān)措施遏制其他企業(yè)的發(fā)展。首先是低價(jià)傾銷(xiāo)，這些大企業(yè)依靠其雄厚的資本和營(yíng)業(yè)收入，對(duì)剛剛嶄露頭角的企業(yè)所在的市場(chǎng)進(jìn)行低價(jià)銷(xiāo)售，使得企業(yè)因虧損而退出市場(chǎng)。其次比較常用的就是專利戰(zhàn)，芯片巨頭企業(yè)在芯片設(shè)計(jì)制造方面己經(jīng)擁有很多發(fā)明專利，我國(guó)企業(yè)在研發(fā)過(guò)程中很難繞開(kāi)相關(guān)專利，美國(guó)的企業(yè)便以此發(fā)動(dòng)專利戰(zhàn)。專利戰(zhàn)會(huì)占據(jù)企業(yè)的資金，使得研發(fā)資金下降，此外還會(huì)降低消費(fèi)者的信心，這對(duì)我國(guó)芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)是很大的損失。最后，在貿(mào)易方面常用手段就是進(jìn)出口限制，例如中興事件，就是美國(guó)限制軟件和技術(shù)出口的典型例子，結(jié)果是中興因?yàn)槿狈诵男酒M(jìn)入終端而一度陷入癱瘓。商業(yè)巨頭會(huì)嚴(yán)格控制其技術(shù)的流出，這對(duì)我國(guó)芯片技術(shù)的創(chuàng)新與更新是很大的阻礙。由此我們可以看出，當(dāng)前較復(fù)雜的國(guó)際環(huán)境是我們高端芯片面臨困境的重要因素之一。貿(mào)易和技術(shù)的限制流出導(dǎo)致我國(guó)芯片技術(shù)研發(fā)處于較低水平，難以有突破性進(jìn)展。

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)工業(yè)芯片主要共性技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)還存在重大不足，，加工業(yè)質(zhì)量發(fā)展要求也存在較大差距，工業(yè)芯片重要共性技術(shù)的整體供應(yīng)體系仍面臨許多問(wèn)題，如國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)等，研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)資源分散，缺乏效率，缺乏聯(lián)合技術(shù)研究。因此，中國(guó)工業(yè)無(wú)法在基礎(chǔ)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)方面為中國(guó)工業(yè)和新基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持，這進(jìn)一步削弱了中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)力和高質(zhì)量工業(yè)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2.2高端人才的缺乏

研發(fā)人員在高端芯片設(shè)計(jì)中處于關(guān)鍵地位，芯片產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈核心是集成電路的設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，而設(shè)計(jì)業(yè)很大程度上是依賴于研發(fā)人員的智慧與能力。因而若想在高端芯片方面有所成就，對(duì)研發(fā)人員的投入十分重要。

華為一直以來(lái)推行員工持股計(jì)劃，早在1987年就開(kāi)始實(shí)施該計(jì)劃。因?yàn)槿A為是民營(yíng)企業(yè)，在最初發(fā)展時(shí)很難獲得資金，規(guī)模較小也難以在政府那里得到補(bǔ)助。所以華為的股權(quán)激勵(lì)是不間斷的，依據(jù)不同時(shí)段的不同背景，采取的方式也不相同。在2007年和2013年進(jìn)行過(guò)兩次股權(quán)激勵(lì)，激勵(lì)對(duì)象大多偏于公司的高管和核心人員，占員工總數(shù)的比例不到10%。對(duì)高層員工的激勵(lì)能夠穩(wěn)住公司發(fā)展的大方向，但是由于受眾較少，對(duì)基層員工的激勵(lì)不強(qiáng)，很難達(dá)到上傳下達(dá)、全員共同奮斗的狀態(tài)，因而短期內(nèi)可能會(huì)呈現(xiàn)較好的效果，但很難長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)下去，所以在兩次激勵(lì)后的2012年和2016年中興的凈利潤(rùn)都出現(xiàn)了負(fù)數(shù)的現(xiàn)象。

結(jié)論

為了建設(shè)成為芯片產(chǎn)業(yè)的世界科技強(qiáng)國(guó)，今天，集成芯片產(chǎn)業(yè)的每個(gè)人的努力都在改變中國(guó)的智能發(fā)展道路，當(dāng)今時(shí)代是科技的競(jìng)爭(zhēng)更是人才的競(jìng)爭(zhēng)，所以我國(guó)芯片的未來(lái)需要我們共同的努力和奮斗、不斷專研和求索，俗語(yǔ)說(shuō)：國(guó)家興旺，匹夫有責(zé)。只有這樣才能在世界芯片產(chǎn)業(yè)這個(gè)大環(huán)境中立于不敗之地。

參考文獻(xiàn)

[1]馮昭奎.日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趕超與創(chuàng)新——兼談對(duì)加快中國(guó)芯片技術(shù)發(fā)展的思考[J].日本學(xué)刊，2018（06）：1-29.

[2]方瑩瑩，劉戒驕.從開(kāi)放式協(xié)同創(chuàng)新看中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈營(yíng)造[J].產(chǎn)經(jīng)評(píng)論，2018，9（06）：104-115.

[3]吳濛濤，武文一，鄭佳依，劉暢.中國(guó)芯片的困境與發(fā)展之路的探討[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2018，8（18）：7-8+18.

[4]陳嘉逸.中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)如何彎道超車(chē)[J].通訊世界，2019，26（03）：230-231.

[5].人人都能看懂的芯片科普[J].財(cái)富時(shí)代，2019（06）：112-115.

[6]張百尚，商惠敏.國(guó)內(nèi)外芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析[J].科技管理研究，2019，39（17）：131-134.

[7].中美芯片產(chǎn)業(yè)差距多大？中國(guó)工程院院士倪光南給出答案[J].信息系統(tǒng)工程，2019（08）：177.

[8]謝澤鋒，楊旭然.中國(guó)芯片業(yè)深度調(diào)查[J].英才，2018（06）：36-37.

[9].廣東集成電路（芯片）產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告[J].廣東經(jīng)濟(jì)，2018（11）：6-27.

[10]王一鳴.集成電路芯片產(chǎn)業(yè)分工模式的新演進(jìn)與模塊化研發(fā)[J].科學(xué)管理研究，2019，37（03）：65-69.

[11]張百尚，陳相，商惠敏.廣東芯片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、問(wèn)題和發(fā)展模式[J].科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略研究，2019，3（05）：69-73.

[12]劉赟，周爽.芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].現(xiàn)代商業(yè)，2021（03）：53-55.

[13]李丫丫，趙玉林.全球生物芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展階段比較研究[J].科技進(jìn)步與對(duì)策，2016，33（10）：44-48.

[14]馬麗儀，陳瑾宇，陶秋燕，劉曉雨.我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)演化研究[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2020，16（05）：449-458.