如果把电子设备比作一个人,那么集成电路芯片就是这个人的心脏。作为世界第二大经济体,中国的这一“心脏”产业长期高度依赖进口,严重受制于人。据经济参考报最近报道,全球半导体市场规模达3200亿美元,全球54%的芯片都出口到中国,但国产芯片的市场份额只占10%。中国芯片产业每年进口需要消耗2000多亿美元外汇,超过石油和大宗商品,成为第一大进口商品。
同时,国务院发展研究中心2013年发布《二十国集团国家创新竞争力黄皮书》称,中国目前仍是一个技术和知识产权净进口国,关键核心技术对外依赖度高,80%的芯片都靠进口。数据显示,中国一年制造11.8亿部手机,3.5亿台计算机,1.3亿台彩电,数量位居世界第一,但嵌在其中的高端芯片专利费用,却让国内企业沦为国际厂商的打工者。
从某种程度上讲,我国的芯片产业一起步就置身于国际大循环中,面对的是一个个体量巨大而又虎视眈眈的对手。与欧美发达国家相比,我国芯片核心技术的欠缺、资金投入的巨大以及领军人物的匮乏,尽显创“芯”之艰。内“芯”之痛不言而喻,企业的追赶之路荆棘密布。
当时间轴转到4G时代,长期落后于发达国家的“中国芯”有无机会迎头赶上?哪些举措有可能打破当前尴尬局面?这些都成为当下值得深思的问题。
中国“芯”外国造
“在国人使用手机所采用的芯片中,只有不足两成是自主研发生产,4G手机采用的芯片则基本依靠进口。”中国工程院院士、中星微电子有限公司董事长邓中翰在谈及我国芯片产业现状时如是说。
芯片被喻为国家的“工业粮食”,是所有整机设备的“心脏”,对于它普遍应用的计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等几大领域,几乎起着“生死攸关”的作用。对于产业来说,芯片的辐射效应十分明显。研究数据表明,芯片产业1美元的产值,可以带动信息产业10美元的产值和100美元国内生产总值。
正因如此,欧美发达国家一直对芯片领域十分重视,产业内诞生了英特尔、AMD、ARM等巨头。与之相比,我国的芯片产业起步晚、底子薄,早年的大型芯片如龙芯迟迟无法产业化,关键设备、原材料等长期依赖进口。
工信部的数据显示,2013年我国集成电路进口额高达2313亿美元,同比增长20.5%,而海关总署数据显示同期我国原油进口总额约2196亿美元。事实上,中国有十余年集成电路进口额超过石油,长期居各类进口产品之首。
创“芯”征途多荆棘
随着全球半导体芯片产业进入“寡头垄断”、“寡头结盟”的新阶段,产业门槛越来越高,资金需求越来越大。国内企业正面临被国际巨头进一步甩开距离的严峻形势,其中投入相差悬殊成为重要原因。与此同时,国内芯片产业还遭遇产业链全线落后、人才短缺等瓶颈。
资金“缺血严重”
“缺钱”问题一直让国内芯片设备厂商备感头疼,极大地限制了企业发展的步伐。雪上加霜的是,该行业具有周期长、投入多、见效慢、风险大等特性,让市场投资者望而却步。
目前投资一条月产5万片的12英寸芯片生产线需要50亿美元。为建设新的芯片生产线,2012年韩国三星投资142亿美元。英特尔2013年的资本支出高达130亿美元,占每年收入的15%左右。而我国12英寸芯片制造的领先企业中芯国际和上海华力平均每年投资不到5亿美元,不足国际一流公司的1/10。”
在设备领域,排名全球前列的美国应用材料公司和日本东京电子公司,每年仅在新品研发上就各投入5亿至10亿美元。而被公认为国家02专项中比较成功、业界唯一有产品达到国际先进水平并规模化进入国际市场的中国半导体设备企业——中微半导体设备有限公司,10年来累计融资仅约3.6亿美元。中微半导体CEO尹志尧深感与国际巨头差距之大,他指出:“中微的年投入水平仅相当于国际巨头的1/10。”据悉,这家我国半导体设备领域的领军企业,目前仍然处于亏损状态。
除了“很差钱”,芯片产业链上很多企业在不断加大投资后,往往还会面临“后继乏力”的困境。深圳方正微电子有限公司负责人表示,从事芯片投资和生产两大关键成本是折旧费和财务费,一条投资60多亿元的生产线,每年折旧费高得惊人。而当企业刚开始盈利,国际上又出现技术升级,因此永远处于追赶和投入的状态,这也是该公司投入15亿元经营十年仍未收回成本的原因。
对于银行来说,天然的信息不对称,让他们也提不起对这个产业的积极性。广东半导体行业协会秘书长连波说:“半导体芯片企业没有任何融资优势。很多企业没有土地和房产,有的只是知识产权、人才团队、专利技术等软资产,但这对银行来说完全没有价值,不能用于抵押贷款。”
在政府方面,“撒胡椒面”式的政策性资金投入相对分散,难以形成有效的“拳头效应”。上海集成电路行业协会高级顾问、02专项总体组专家王龙兴说,2008年至2013年,02专项搞了137个项目,中央拨款、地方配套和企业自筹等一共投资330多亿元。到2013年底,上海共有集成电路企业423家,总投资295亿美元。“总量不够、投入分散”的特征十分明显,而一般地方政府又无力承担过多的扶持资金投入。
产业链全线落后
“一个长期无‘芯的国家,只能被动地选择全球产业链的下层位置。”武汉新芯集成电路制造有限公司副总经理李平无不痛心地说,国内企业制造的芯片普遍是“傻大黑粗”,而且成本也无法降下来。正是由于芯片生产及设计能力的缺失,导致遍布国内的芯片设备大多长着一颗“外国芯”。
目前国内芯片产业的技术、规模、销售收入均落后于国外。就芯片设计企业来看,目前世界排名靠前的为高通、博通以及AMD等半导体巨头。从2012年的一组对比数据就可看出差距,国内销售收入最高的芯片设计企业海思半导体有限公司,销售收入仅为高通的1/20。在技术层面,高通20纳米的芯片已开始出炉,国内还在想象28纳米芯片的量产。
另外,从国内IC企业的布局也可一窥究竟。芯片产业链有上、中、下游,分别对应设计、晶圆制造以及封装测试。在世界范围内,芯片设计的毛利率水平远高于封装测试。通常情况下,芯片设计类公司的毛利率在60%左右,晶圆制造的毛利率一般维持在35%,而封装测试企业的平均毛利率仅为25%左右。
而国内芯片产业发展并不平衡,低毛利率的芯片封装测试产业占据整体市场近半壁江山,而芯片设计以及制造方面,国内规模较小,需大量进口。
“国内芯片需求量太大,但是本土公司相对于国际都十分落后。其中,芯片设计、晶圆制造、封装测试均全面落后于国外,无论是产能、销售额还是技术方面都相对低端。”iSuppli半导体首席分析师顾文军无奈地叹道。
对于这一现状,赛迪顾问股份有限公司副总裁李珂直言:“芯片的三个产业链中,下游封装测试比较容易,投入不是特别大,技术进展不是那么快,相对上游设计行业以及中游的晶圆制造业,它是劳动密集行业,劳动力成本比较高,所以英特尔到成都开封装测试厂,海力士也在重庆开了封装测试厂。上游的芯片设计是知识密集型企业,需要慢慢积累,需要人才。”
但令人欣喜的是,目前芯片设计领域开始慢慢以市场为导向,有些国内公司的产品虽然技术相对较差,芯片略贵,但为了核心技术,国内采购商都会优先购买这些公司的芯片,芯片设计产业的发展势头很快。
领军人物“一将难觅”
“中国芯片产业的落后,说到底是人才的落后。”东南大学信息科学与工程学院电路与系统学科带头人、“长江学者奖励计划”特聘教授王志功早期曾如是表示。在他看来,芯片产业的人才缺口将长期存在,因为“中国还需要补发达国家30年或20年前的课,而补课的主要内容是人才”。
高端领军人才是实现产业跨越的短板。连波说,半导体芯片产业对科技领军人才的技术和技术预见能力要求极高,既要知悉半导体芯片产业中技术的复合型,包括设计中的半导体芯片知识和整机知识的复合、制造中工艺和设计的复合、工艺中物理与化学的复合等,同时又要具备技术和管理的交叉性、技术和市场的交融性等能力。
“一家成功的公司,必须聚集顶尖人才,而顶尖人才往往喜欢自立山头,独自创业,在一个公司里也常常不能精诚合作。因此,特别需要能够团结众多顶尖人才的领军人物,发展领军集团,才能推动核心企业的发展。”连波感慨地说。
国务院发展研究中心研究员陈清泰表示,从目前发展比较好的国内半导体企业来看,基本都是一个领军人才回国,带领一个专业配套的团队创业,在较短时间就取得了技术、生产和市场的突破,填补了国内空白,成为具有竞争力的公司,中芯国际、中微半导体、展讯等都是如此。当前领军人物可以说是“一将难觅”。
另一方面,相较于顶级人才和产业工人来说,产业中端的工艺师、工程师有大量缺口。中山大学半导体产业研究中心主任王钢直言,目前国内不缺乏半导体芯片设计人才,但能够将设计付诸现实的工艺师和工程师严重缺乏。武汉新芯集成电路制造有限公司副总经理李平对此深有感触:“工艺师、工程师最少需要5年历练,才能在企业里熟练地做事。本就稀缺的工程师还经常被国外企业挖走,去年公司就有一个工程师被新加坡一家公司以10倍的工资挖走了。”
强“芯”之举多管齐下
中国芯片如何在竞争白热化的世界格局中“突出重围”?业内人士建议,应瞄准芯片产业发展中的新兴领域,通过集聚企业资源,投入资金支持,引进高端人才,我国芯片产业仍有“弯道超车”的机会。
工信部2012年2月颁布的《集成电路产业“十二五”发展规划》明确提出,培育5至10家销售收入超过20亿元的骨干设计企业,研发出一批关键技术和重大产品,强化长三角、京津环渤海和泛珠三角的三大集聚区,形成以重庆、成都、西安、武汉为侧翼的产业布局。
在政策指引下,各地积极采取行动,将芯片产业提升至战略新兴产业予以扶持。今年2月8日,北京市宣布成立总规模300亿元的北京市集成电路产业发展股权投资基金;2月27日,天津市滨海新区宣布每年设立2亿元专项资金扶持集成电路,并正式实施《滨海新区加快发展集成电路设计产业的意见》及《天津市滨海新区集成电路产业集群化发展战略规划》;3月4日,上海市经济信息化委启动集成电路设计人员专项奖励工作……
武汉光电国家实验室教授缪向水建议,我国应尽早构建完善的产业链,也就是集国家之力推动从材料、设备、芯片设计、芯片制造到IP建立的完整产业链,以实现本土化的低成本高利润的产业结构。同时努力创新,着手更大范围的垂直立体产业布局。
“人才培养也十分重要。我们应建立多种形式的激励机制,发挥研发人员和管理人员的积极性和创造性。”国家集成电路人才培养基地(武汉)主任邹雪城建议,在高校集中地区建设微电子专业培训基地,培养业内高端人才,并落实相关政策,吸引海外高层次人才回国。
在继续加强研发投入和人才技术引进的同时,邓中翰建议进一步挖掘通过“需求”引导产业发展的潜力,“新技术、新产品的出现和应用,就是发现并创造新需求的过程”。
“机会更有可能出现在新兴的内需市场。”邓中翰认为,国家应实施标准化战略,用好政府和市场两只手,创造“跨越式”的新需求,加大对在国内外市场或标准方面具有优势的国内企业支持力度,培养国内产业的核心竞争力,从根本上摆脱中国“芯”受制于人的局面。(本刊综合)