“集成電路是全球分工合作的產業,沒有一個國家擁有完完整整的自主可控產業鏈,即便是美國,它的光刻機依賴歐洲、材料依賴日本”,無錫市半導體行業協會秘書長黃安君對《瞭望》新聞周刊記者說:“不過,一國如果要有一定的話語權,得至少掌握產業鏈條上某些環節的關鍵和核心技術,這樣才能增加談判籌碼。”

網絡圖

那么,我國實現芯片自主可控難在哪里?國內芯片產業發展這么多年,需要注意哪些問題?

芯片自主可控難在哪里?

中低端芯片基本可以生產,但高端芯片對外依賴大——這是《瞭望》新聞周刊采訪中聽到最多的對國內芯片現狀的描述。“例如,消費類芯片發展得較好;但工業類芯片,對產品性能、可靠性、穩定性等有較高要求,我們的差距還比較大。”黃安君介紹道。

要實現芯片產業的自主可控,我國最大的挑戰是什么?

“芯片產業分布的領域非常廣,不同領域面臨的問題和挑戰也很不同。比如對替代進口的領域來說,面臨設備方面的封鎖以及專利壁壘的難題;而對新興領域和創新產品來說,最大的挑戰可能在技術路線風險和市場培育。”多年從事半導體芯片研發的重慶偉特森公司副總裁何鈞告訴《瞭望》新聞周刊記者。

比如設備方面,光刻機是生產集成電路的關鍵設備,但全球高端光刻機基本上被荷蘭ASML壟斷,受產量和其他因素的影響,國內企業基本上拿不到最先進的光刻機。

專利方面,國外企業具備先發優勢,國內即便進行自主研發,也很可能遭遇很高的專利壁壘。而且制作集成電路需要的材料、芯片設計工具軟件EDA也大多依靠進口。

在黃安君看來,除了技術難度大,應用生態的建立更是國內高端芯片發展難的主要原因。“一個芯片的成功,一定是它應用的成功。芯片性能如何,首先需要有足夠多的廠家使用,在使用中不斷發現問題,并逐步改進和迭代,最后形成生態。這就像英特爾的CPU,它的成功是因為有大批的硬件廠商、軟件服務商在其基礎上定制相關產品,形成良性的發展生態。”

那么國內芯片要多久才能縮短差距?

何鈞告訴記者,其實目前國內芯片在某些細分領域的一些進步很可喜,為彌補差距提供了機遇。“如果戰略管理和頂層設計方面得當,我個人認為在3～5年內應該能縮小差距,將大大緩解目前多方面受制于人的困境。”

何鈞表示,國外在這些領域也沒有成熟的技術和穩定的盈利,國內沒有遭遇設備封鎖的挑戰,甚至某些條件優于國外同行。但國內相關領域面臨的挑戰也很明顯:

一方面創新產品沒有現成的技術路線,需要摸索前行;

另一方面,新產品面臨的市場是模糊的,“大家誰也沒有見過這個東西,也不知道怎么用,需要上下游聯動。”

黃安君認為當前中國的集成電路產業機遇明顯:

一是摩爾定律逼近物理極限,產業從技術驅動轉向應用驅動;

二是中國已成為全球最大的市場,集成電路產業迎來第三次國際轉移;

三是國內已有數十年產業積累,且國家對集成電路產業高度重視。

未來需注意哪些問題?

接受采訪的業內人士表示,目前政府、企業、科研院所和高校都在發力攻克難關破解困局,這一過程中,需注意以下幾方面問題。

首先是減少無效投資,整合資源。

半導體是一個技術密集型、人才密集型和資金密集型產業,需要持續不斷的投入,壯大產業必須整合資源。但是在芯謀研究首席分析師顧文軍看來,近年來部分地方不管是否有足夠的技術、產業和人才基礎,都紛紛上馬項目,“將這些投資資金加起來是個巨額的數字,容易引起國際恐慌;但實際上,由于資源分散、布局建設重復,產業無法集中、效率低下、浪費資源。”

而且,從人才資源整合的角度看,“半導體行業的研發和創新不適合個體戶式的創業,原本10個人的團隊一起合作,可能能做出點成績來,但人員分散各自創業,每個人自己做自己的,最后誰都難以成功。”

顧文軍認為產業的發展需要進一步強化頂層設計,加強統籌管理,“鑒于產業的特殊性,我建議在審批和監督方面加強監管、統籌協調,避免地方各自為戰”。

在人才方面他建議調整人才獎勵方式,“創新需要團隊,應避免將獎勵只給到個人,建議將獎勵給團隊、企業,由企業來分配給人才,并且地方政府需要減少對個體戶式創業的支持。”

其次是重視企業創新能力,注重分工合作、資源共享,建立產業規則。

“和產品技術有關的研究資源,應盡量由企業主導”,一位從事功率器件、化合物半導體行業的業內人士告訴《瞭望》新聞周刊記者,高校和科研單位缺乏產業經驗,在現行考核體系下沒有足夠的動力轉化科研成果,且科研項目的立項評審驗收還不夠完善:“有的項目拿著寶貴的公共資源,不以產業和市場為導向,僅用來評級戴帽、擴張人馬,項目驗收后束之高閣,沒有知識數據的共享,也沒有產品。如此,各自忙于瓜分資源,卻沒有人為國家產業發展負責。這種信用破產的項目評估體制,容易誤導政府管理決策和資本市場。”

對此,有海外數家芯片企業工作經歷的何鈞認為,這種情形需要引起投資者和戰略決策者的注意,其背后涉及的是資源調配和產業規則問題。他介紹了國外這方面的情況:

半導體產業界統稱的“研發”,包括“研究”和“開發”兩種性質截然不同的行為。“開發”一種產品是很嚴肅的決策,直接決定企業生存。企業決定對某一項技術進行開發,就會投入足夠的人力、資本、時間,最終要按時間表拿出產品,通常為兩到三年,然后進入市場創造現金流。如果拿不出產品,團隊就會被解散。這是由投資者監督的企業市場行為,不應該由類似的技術專家小組驗收評定。而研究的目的主要是減少產品開發的風險,提高技術決策質量。

政府和社會資源對“研究”和“開發”活動的支持也不同,前者凸顯透明共享,這一階段的不確定性大,離實現財務盈利的目標也較遠,需要以企業的共同需求為導向,各家精誠合作,共享成果;后者需要特別考慮市場秩序和公平,一般是純粹的商業投資。

“這樣的產業規范能更好利用資源,很大程度上減少了大量投入研究開發、產業整體卻一無所獲的現象,利于打造公平競爭的良性生態。”何鈞說。

顧文軍認為,國內很多企業不缺投資,但缺乏自主研發的耐心。政府提供廠房、設備等扶持方式,適用于以往企業缺乏啟動資金時的情況。而當研發成為企業短板時,政府應調整政策針對研發進行扶持。他建議“政府基金未來更多支持企業研發,開發更多支持自主研發的金融產品,大力支持龍頭企業的自主研發,加大對研發型公司的投資和支持。”

三是重視專業協會的作用。

政府要重視創新,但絕不能“被忽悠”。半導體行業由于專業門檻較高,需要專業力量提供支持。

中國半導體行業協會副理事長于燮康建議發揮行業協會的作用,讓行業協會參與產業方面的分析、論證和項目評估。他告訴記者,隨著簡政放權的推進,目前對集成電路設計企業的認定已取消,“但當設計企業到稅務部門備案申請享受政策時,稅務部門如何認定你是設計企業?此時也需要一個專業的第三方機構進行具體操作。”

為扶持半導體行業發展,不少地方設立了產業投資基金。對此,于燮康提出,投資基金一定要給懂半導體行業的機構操作,不能純粹由金融機構操作,“金融機構注重投資回報,但半導體行業投資強度很大,一兩年內難以見效,又具有戰略地位,僅僅由純粹的金融機構來操盤,可能算來算去最后什么都不投了。”

顧文軍認為推進半導體產業前行,要堅持“政府的歸政府,企業的歸企業”原則:政府的關鍵職責是搭建平臺、創造良好的環境,產業的事情交由企業處理。

四是提升人才培養數量與質量。

翻閱國內半導體發展資料會發現,行業人才供給不足已是老問題,但現在依然是業內焦點。“行業的發展快于人才培養的速度,”一位企業人士告訴記者:“而且現在的學生更愿意學習金融、經濟專業,不愿意鉆研如物理這類基礎學科,因為工資低等原因,他們畢業后對從事實業的興趣也不大。”

值得一提的是,經過幾代人的付出和創新攻關,國產芯片的成就也是不容忽視的。正如芯謀研究所說:“我們的差距是全面的,我們的突破也是全面的。尤其是近五年,我們在企業盈利、技術突破、產業規模、生態建設上更是取得了突飛猛進的成績。”

工信部電子信息司司長刁石京日前接受采訪時表示,國產芯片細分領域實現較大突破,對關鍵領域支撐能力顯著增強。具體來看:

在細分領域,國產芯片支撐下游應用產業競爭力顯著提升。以移動智能終端芯片為例,海思半導體、紫光展銳等開發的移動處理芯片全球市場占有率超過20%,有力支撐我國移動通信終端邁向中高端。

對關鍵領域的支撐能力顯著增強。全部采用安全可靠CPU的“神威·太湖之光”超級計算機連續4次位列全球超算500強首位,杭州中天微電子嵌入式CPU累計出貨量約6億顆。截至2017年,基于SM系列國家密碼算法的標準金融IC卡芯片累計出貨已突破3.7億顆。國內已經形成比較完整的北斗導航芯片技術體系。

在位于產業鏈高端的設計環節,產業能力不斷提升。境內設計業規模從2014年的1047億元增長到2017年的1980億元,位居全球第二,設計質量不斷改善。

此外,我國不斷加快先進工藝生產線建設速度,有效帶動了國產設備和材料等配套產業的發展。目前,我國高端集成電路生產用材料全面依賴進口的局面有所扭轉。(記者唐朵朵 刊于《瞭望》2018年第18期)