“芯片設(shè)計(jì)是相對(duì)新的行業(yè)，是中國(guó)的機(jī)會(huì)。”7月20日，第50期珠江科學(xué)大講堂在廣東科學(xué)中心舉行，廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究院黎子蘭博士作了題為《半導(dǎo)體芯片：從“中興禁購(gòu)”事件說(shuō)起》主題報(bào)告。
芯片進(jìn)口2600億美元 超原油居第一
芯片是現(xiàn)代社會(huì)的“神經(jīng)系統(tǒng)”，是驅(qū)動(dòng)新一代信息技術(shù)，人工智能等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心底層技術(shù)。毫不夸張地說(shuō)，如果沒(méi)有芯片，整個(gè)世界都可能陷入癱瘓。當(dāng)前，中國(guó)大力實(shí)施“中國(guó)制造2025”，加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)于芯片的需求大幅增加，芯片技術(shù)對(duì)中國(guó)未來(lái)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)起著關(guān)鍵作用。
比如，傳統(tǒng)上認(rèn)為汽車(chē)是機(jī)械產(chǎn)品，實(shí)際上電子產(chǎn)品在汽車(chē)中有著非常廣泛的分布。汽車(chē)中最關(guān)鍵的就是儲(chǔ)能電池、電能控制(功率器件和半導(dǎo)體芯片)、電機(jī)。汽車(chē)電子占汽車(chē)成本的比例還將大幅提升。目前，汽車(chē)電子占整車(chē)的成本達(dá)到了30%以上。在電動(dòng)汽車(chē)和無(wú)人駕駛汽車(chē)方面，汽車(chē)電子所占的成本會(huì)達(dá)到50%以上，會(huì)成為汽車(chē)智能化最關(guān)鍵的部分。
我國(guó)還是智能手機(jī)生產(chǎn)大國(guó)，擁有多家世界領(lǐng)先品牌，智能手機(jī)也是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。黎子蘭博士稱(chēng)，智能手機(jī)基本上是由芯片+顯示組成，大部分是由芯片系統(tǒng)組成。中國(guó)生產(chǎn)了全球77%的手機(jī)，但只有3%的芯片是國(guó)產(chǎn)，我國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片只能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額的10%左右。這直接導(dǎo)致我國(guó)對(duì)芯片的需求高度依賴(lài)進(jìn)口。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)去年芯片的進(jìn)口額達(dá)到了2600億美元，貿(mào)易逆差達(dá)到了1932億美元，芯片在我國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品中位列第一，甚至超過(guò)了原油。
芯片產(chǎn)業(yè)高度分工 中國(guó)只是配角
當(dāng)前，中美貿(mào)易戰(zhàn)進(jìn)入拉鋸期，美國(guó)對(duì)中興“限芯”直敲中國(guó)痛點(diǎn)。“中國(guó)芯片如何發(fā)展才能不受制于人”“中國(guó)芯片能否反超”等話(huà)題引起廣泛討論。
黎子蘭博士稱(chēng)，芯片產(chǎn)業(yè)涉及各個(gè)環(huán)節(jié)，目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化分工。設(shè)備方面，最強(qiáng)的是美國(guó)、歐洲、日本，材料方面美國(guó)、日本排在最前面，芯片最強(qiáng)的是美國(guó)、日本、韓國(guó)。
值得一提的是，在電子產(chǎn)品方面，最強(qiáng)的是美國(guó)，中國(guó)位居第二。但是電子產(chǎn)品居于芯片產(chǎn)品的下游，仍然受制于芯片技術(shù)。“電子產(chǎn)品需要用到芯片，芯片需要材料和設(shè)備，這些均由他國(guó)提供，這就是問(wèn)題的核心。‘我中有你，但是你中沒(méi)有我’，中國(guó)正處于這種極度被動(dòng)的狀態(tài)。”黎子蘭博士說(shuō)。
半導(dǎo)體芯片涉及芯片制造，材料和設(shè)備，設(shè)備中還包括核心的零部件。芯片設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)軟件和計(jì)算機(jī)輔助。“全球前三大的EDA(設(shè)計(jì)軟件)企業(yè)都是美國(guó)企業(yè)，中興如果繼續(xù)經(jīng)營(yíng)下去的話(huà)，想做半導(dǎo)體芯片都無(wú)法做，因?yàn)楣ぞ叨急蝗耸掌饋?lái)了，EDA軟件是從別人那里拿過(guò)來(lái)的，而軟件也是禁運(yùn)的。另外，芯片的某個(gè)核心零部件也可能是美國(guó)的，不是單純的有了設(shè)備就可以使用了，配套的企業(yè)還是美國(guó)的。”黎子蘭說(shuō)。
事實(shí)上，在當(dāng)前高度分工的背景下，要實(shí)現(xiàn)完全自主的“中國(guó)芯”幾乎沒(méi)有可能，至少難以研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造出世界領(lǐng)先的芯片，就連美國(guó)也不能保證在所有環(huán)節(jié)都做到領(lǐng)先。芯片里面使用的材料可能是日本的，IP是美國(guó)和英國(guó)最強(qiáng)，光刻機(jī)是荷蘭生產(chǎn)的最好。芯片產(chǎn)業(yè)高度分工，復(fù)雜性、立體性非常明顯，每個(gè)環(huán)節(jié)的發(fā)展都需要高度創(chuàng)新。產(chǎn)業(yè)的生態(tài)壁壘以及所形成的系統(tǒng)則更加復(fù)雜。在芯片產(chǎn)業(yè)鏈中，你既是客戶(hù)，也是供應(yīng)商。產(chǎn)業(yè)的相互依存度非常高。但是就目前來(lái)看，在世界芯片版圖中，中國(guó)并未拿下關(guān)鍵角色，這也意味著中國(guó)失去了與他國(guó)制衡的砝碼，也是美國(guó)敢毫無(wú)畏懼地對(duì)中興痛下殺手的原因。
芯片設(shè)計(jì)是中國(guó)趕超的希望
顯然，在行業(yè)高度分工的背景下，要大包大攬，上下游同時(shí)做大做強(qiáng)在短時(shí)期內(nèi)是不切實(shí)際的。但這在細(xì)分領(lǐng)域或許可以實(shí)現(xiàn)，在某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中，中國(guó)完全可以打造優(yōu)勢(shì)行業(yè)。這就需要找到中國(guó)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)放合作，精準(zhǔn)定位。
“設(shè)計(jì)行業(yè)是相對(duì)新的行業(yè)，可以說(shuō)是中國(guó)的機(jī)會(huì)，中國(guó)也擁有更多的機(jī)會(huì)，在芯片設(shè)計(jì)方面我們反而做得相對(duì)比較好。”黎子蘭說(shuō)。
中國(guó)是全球半導(dǎo)體芯片最大的市場(chǎng)，中國(guó)半導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)，一方面是市場(chǎng)，如果越靠近市場(chǎng)，對(duì)應(yīng)用的需求就會(huì)更加熟悉。另一方面，我國(guó)的企業(yè)決策比較快，敢于創(chuàng)新，敢于發(fā)展。我國(guó)新品設(shè)計(jì)的企業(yè)發(fā)展相對(duì)較好，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，芯片設(shè)計(jì)目前在全球的份額是11%。在產(chǎn)業(yè)分工和變革的過(guò)程中，我國(guó)芯片設(shè)計(jì)也存在很多的機(jī)會(huì)。“更重要的還是在于創(chuàng)新方面的超越，我們與國(guó)外站在同樣的起跑線。”黎子蘭認(rèn)為，當(dāng)前，中國(guó)高度重視芯片自主創(chuàng)新，在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)將有大量的社會(huì)資本注入。在此過(guò)程中，實(shí)力較強(qiáng)的半導(dǎo)體公司有望快速成長(zhǎng)，甚至出現(xiàn)整合，在某些方面可以獨(dú)當(dāng)一面。
廣東：與優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合 優(yōu)先支持研發(fā)
長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)芯難產(chǎn)是技術(shù)積累薄弱、人才培養(yǎng)能力弱，研發(fā)與創(chuàng)新能力弱等種種原因累加的結(jié)果，也導(dǎo)致了全國(guó)范圍內(nèi)的“芯荒”，包括我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)最發(fā)達(dá)的廣東。
廣東擁有華為、中興、比亞迪、美的、格力等引以為傲的龍頭企業(yè)，能夠數(shù)得上的電子信息產(chǎn)業(yè)，大部分也是在廣東。但是如果看集成電路的產(chǎn)能，廣東的芯片產(chǎn)業(yè)卻并不突出，電子電路產(chǎn)業(yè)在珠三角只占了9.2%。基于中美競(jìng)爭(zhēng)的長(zhǎng)期性和艱巨性，芯片將成為美國(guó)遏制中國(guó)制造的一把常規(guī)武器，廣東產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)將首當(dāng)其沖。
不過(guò)作為改革開(kāi)放的前沿地，開(kāi)放的市場(chǎng)和扎實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)將為廣東發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)芯片技術(shù)創(chuàng)新?tīng)I(yíng)造有利環(huán)境。黎子蘭認(rèn)為，廣東半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇，首先是發(fā)展與市場(chǎng)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新技術(shù)，與廣東的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)結(jié)合是發(fā)展的重點(diǎn)方向。例如通過(guò)功率器件，在筆記本電腦、手機(jī)等等，推進(jìn)系統(tǒng)級(jí)別的創(chuàng)新。芯片設(shè)計(jì)也是重點(diǎn)，第三代半導(dǎo)體是創(chuàng)新的方向，又與產(chǎn)業(yè)有機(jī)結(jié)合。在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)方面，家電、通訊、智能終端、電動(dòng)汽車(chē)等方面已經(jīng)有了領(lǐng)先全國(guó)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，特別是廣東的家電企業(yè)，更是占了全國(guó)的半壁江山，另外全國(guó)主要的射頻企業(yè)都集聚在廣東。
黎子蘭建議，要大力發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)，必須推動(dòng)資金與人才、技術(shù)、管理的結(jié)合。目前，我國(guó)專(zhuān)門(mén)設(shè)立示范性的微電子學(xué)院非常少，這導(dǎo)致了專(zhuān)業(yè)性人才的缺失。未來(lái)我們要培養(yǎng)更主流、更實(shí)用的人才。“半導(dǎo)體芯片說(shuō)白了就是基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)，或新型應(yīng)用技術(shù)。”黎子蘭說(shuō)。另外，在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間內(nèi)，大量社會(huì)資本將流入芯片行業(yè)。資本杠桿和科學(xué)管理將加速芯片技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出，促進(jìn)市場(chǎng)有序發(fā)展。
創(chuàng)新需要大量的投入，特別是芯片等基礎(chǔ)性研究領(lǐng)域。 黎子蘭稱(chēng)，百億級(jí)別的投入對(duì)芯片生產(chǎn)來(lái)說(shuō)并不算多。耗資百億建成的芯片生產(chǎn)線，可能五年后就成了落后的生產(chǎn)線，不能滿(mǎn)足新的技術(shù)要求，設(shè)備成本非常高。“所以要做到研發(fā)先行，研發(fā)的投入相對(duì)較少，政府可以?xún)?yōu)先扶持研發(fā)環(huán)節(jié)。”黎子蘭建議。