“危机共生”时代,半导体国产替代究竟该怎么“替”?

来源:华强电子网 作者:Andy 时间:2020-10-30 17:14

危机共生 半导体 国产替代

       缺“芯”少“人”,已经成为当下中国半导体从独立、自主甚至于走向创新的最根本痛点。

       10月30日,2020年中国(深圳)集成电路峰会(以下简称“峰会”)在深圳市南山区华侨城洲际大酒店隆重召开。本次峰会由深圳市人民政府、国家“核高基”重大专项总体专家组、国家集成电路设计产业技术创新联盟、中国半导体行业协会集成电路设计分会主办,以“新时期,芯生态”为主题,以创新共赢、开放合为理念,聚焦IC设计产业、研讨先进特色制造和封装工艺、探索创新生态体系、促进产品创新应用。国内外著名院士,专家学者,技术行家和企业领袖汇聚一堂,覆盖IC设计、制造、封测、应用等集成电路行业上下游全链条,深入探讨和交流,共同推动中国IC产业创新发展。

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       深圳市人民政府副秘书长李卓文、广东省科技厅二级巡视员周木堂、南方科技大学副校长张东晓院士、中国半导体协会行业协会常务副秘书长黄子河首先致辞,深圳市科技创新委员会主任梁永生,南山区科技创新局局长、南山区科协主席刘石明,中国半导体行业协会副理事长、清华大学教授、核高基国家科技重大专项技术总师魏少军,南方科技大学讲席教授、量子科学与工程研究院院长俞大鹏,芯谋研究首席分析师顾文军,创维集团有限公司总工程师、创维集团智能系统技术研究院院长吴伟,上海微技术工业研究院CEO丁辉文出席峰会并献上了精彩的主题演讲。深圳市人民政府副市长聂新平也参加了会议。

       中国半导体已进入“危机共生”的时代

       集成电路作为信息技术产业的核心,在支撑社会经济发展中发挥基础性和战略性作用。近年,随着全球集成电路持续快速发展,特别是国内巨大的市场需求以及5G工业互联网、人工智能、智能制造、汽车电子卫星导航、医疗电子等新兴领域的发展,我国集成电路产业创新能力得到进一步提高。据中国半导体行业协会统计,2019年中国半导体产业销售额为10131.4亿元,同比增长10.1%。其中集成电路产业销售额为7562.3亿元,同比增长15.8%,占半导体产业总值的74.6%。

2015-2019年中国集成电路产业销售收入规模增长情况

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资料来源:中国半导体行业协会

       中国半导体行业协会副理事长魏少军教授表示:“新冠肺炎疫情对我们来讲有先首商机存在,上半年全球半导体增长主要靠中国,我们增长了12.2%,而全球增长仅4%左右,一折算的话基本全依靠中国市场。因此,中国能不能发展,对全球半导体产业的增长有很关键的拉动作用。但是冷静下来,我们也需要思考,这样的增长能不能持续下去?毕竟,今年上半年全球增长有它的特殊性。当然,如果持续不下去,应该可以理解,因为这是一种特殊情况下的特殊增长,不具备长期持续的情况。”

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       除了新冠疫情以外,贸易冲突也是刺激国内半导体逐渐形成内生循环的关键成因。正是由于中美冲突的关系,使得我们的企业有了很好的试错机会。“过去,国内IC设计业最担心的是没有试错机会。但现在,外部的压力使得这种试错机会越来越多,这样的试错机会给了我们实现技术迭代的可能,使我们通过迭代不断发展。这是内生的发展,因此其实看到大环境还是非常好的。”

       纵观近年来的国内半导体产业大环境当中,行业经常会出现需求旺盛、供给不足的说法,虽然这是一个很坏的矛盾,但是也预示着给了国内厂商很大的发展空间,“目前,我们自己的产品只能满足全球的市场份额10%,自己用的芯片产品当中国产化率也不到30%,说明后面的空间非常大。”魏少军告诉记者。

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       从技术的替代层面看,中低端芯片无疑将在前期扮演着中国半导体国产替代的主力,魏少军教授表示:“国内中低端芯片的竞争能力正不断提升,根据海关统计的数字,2014到2019年,中低端的产品相对比较平衡,没有增加太多。同期芯片进口价值增加了40.7%,从2177.2亿美元增长到3064.3亿美元。但我们增加的主要在高端芯片上,高端芯片的增长的确很有必要,对外依存度比较高。因此,我们在很多地方产品还不能完全自主。但是这个过程也给了我们迭代机会,相信后续很快会追上去。”

     “国产芯”与“进口芯”共存将日趋常态化

       虽然在某些高端应用场景,国产芯片的占有率仍很低。但目前,从智能手机到智能电视这类与消费者生活息息相关的市场,“国产芯”与“进口芯”共存已渐趋常态化。

       尤其是智能电视领域,记者获悉,每年中国1.7-1.8亿的智能电视,以及其它如此众多的庞大的信息化产品终端中,国产芯片占有率正飞速提升,创维集团有限公司总工程师吴伟表示:“以主芯片为例,比如4K、8K,目前国产的和非国产的芯片相比,国产的占40%,国内的芯片厂商主要有海思、Amlogic,这是我们的主力供应商,而在非主流方案商主要是MTK、NOVATEK、REALTEK。而在MEMC方面,国产芯片差不多占到10%,这还是比较理想的数据。”

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       而在存储芯片上,吴伟表示:“主要的DDR和eMMC我们用的还是东芝、镁光以及三星等大厂产品,但是从今年开始我们也意识到问题,所以我们也开始大力地在引进一些国产芯片企业,比如长江存储、紫光以及长鑫,已经在进行一些小批量的试用,在某个别型号里面也正在往上起量。像eMMC紫光、华存这些企业我们也开始花大量的精力来进行国产化的工作,我相信到2021年,国产的份额一定会大幅度的往上走。这不光是价格的问题,也是我们的战略安全的问题。”

       其他的芯片方面,创维也在加强国产替代率,“例如WIFI芯片方面,目前供我们终端的国产的有高拓、乐鑫,在我们一些低端产品全部用的国产芯片,我们正在把这些国产芯片有一个循序渐进的过程推到中高端。功放芯片方面,我们除了用TI等公司的产品以外,像晶豪、华润等等也在开始起量。而摄像头方面,我们目前主用的是国内企业的芯片,已经是很高程度的国产化了。”

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       由此可见,就目前非手机行业的电视机、机顶盒这些量比较大的产业,目前已经能够做到进口芯片和国产芯片共存的状态。吴伟对记者透露:“而且我们现在也在迅速地对我们的国产芯片进行爬坡、国产化替代。我相信在明年、后年,我们最后的数字一定会大大的增加。现在科创委也好、深圳市政府也好,都在大力地支持我们采用这些国产芯片,来加大我们的力度,来保证我们未来的供应链的安全。”

       构建半导体人才核心竞争力 深圳勇当先

       深圳作为中央钦点的全国“科技风向标”,在集成电路领域也飞速成长,数据显示,深圳去年半导体集成电路总销售额为1300多亿,而设计业将近1100亿,占了85.2%的份额,设计板块已成为龙头。

       从市场增长来看,2010年到2019年,深圳集成电路设计的销售从92亿增长到1099亿,增长了10.9倍,年均复合增长率30.75%,高于全国平均复合增长率10%,速度之快可见一斑。不过,深圳半导体产业结构也存在很多问题,设计业过于抢眼,封测与制造在全国范围内颇为弱势,这也是接下来深圳需要加强的板块。

       而强化产业结构的基础是人才,据《中国集成电路产业白皮书》显示,目前我国集成电路产业从业人员为51.19万人,增长率11%,其中设计业、制造业、封测业规模分别为18、17、16万人,预计到2022年前后,全行业人才需求达到75万人,其中设计业27万人,制造业26万人,封测业21万人。具体到深圳,每年对集成电路人才的需求总量超过3000人,而深圳现有能够培养集成电路人才的8所院校的人才供给量不足1000人/年。可见,深圳集成电路产业的人才缺口十分巨大。

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       南方科技大学副校长张东晓院士认为:“人才是集成电路产业发展的重中之重,而集成电路这个相当庞大而且精深的产业链涉及从设计到制造的多个环节,涵盖多个学科,聚集无数高精尖的技术,在目前的国际局势下,人才的迫切需求和培养的重要性进一步凸显。国家教育部设立示范性微电子学院等就是加强产教融合,全面升级集成电路人才培养模式,有效解决集成电路人才需求面临的紧迫性、高要求、持续性问题以及缓解一系列‘卡脖子’技术问题。”

       因此,为积极贯彻落实国务院8号文精神,加快推进示范性微电子学院建设,积极探索政产学研用办学模式,全面提升集成电路人才培养能力,深化产教融合,促进教育链、人才链产业链、创新链的有机衔接。南科大深港微电子产业在产教融合创新科技平台建设,与企业工建联合实验室等创新了合作机制,并聘请了有丰富产业经验的知名产业家作为兼职产业教授、业界指导教授共同指导学生,引进企业精品课程,努力培养复合型、实用型高水平人才。今天的峰会,张东晓表示:“今天的会议上,我们也为第一批南科大微电子学院产业教授颁发了聘书,为第一批研究生练培基地和实训基地揭牌。”

       除此之外,深圳市科技创新委员会梁永生主任也指出:“‘产学研’非常重要,怎么样让高校科研院所跟企业真正的有机互动起来。有的说是靠相互的信任、相互的设一些项目。我个人感觉一定要想到一种长线的利益,一定是利益驱动。为什么?高校科研院所从一定程度上讲是平行轨道,企业一般都是效率最大化来做,怎么样在利益链上达到统一,我们这个产学研才会真正的可持续。这里面,不是所有的高校老师、科研院所研究员都可以做这个工作,我们是把有适合、有能力的分配来做这类工作。只有在这条利益链上结合起来,才能真正把ETS和STE两个创新的模式有机的螺旋式上升起来。”

       小结:

       总之,中国半导体产业的崛起还任重道远,要看到,目前整体水平还偏向于在中低端芯片市场实现自主替代,想要吃下中低端这块蛋糕也需要经历不少时间。但站在国内半导体自主化长远发展的角度,编者认为,国内半导体产业界的眼光不应只聚焦于替代,更多的精力需要放在创新上。毕竟,这是一个AIoT与5G等创新技术联动发展的时代,中国半导体的路线不应重走国际大厂的老路,只有踏浪全新科技潮流,立足替代,勇于创新,才能走出中国式半导体崛起之路。



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