半導(dǎo)體國產(chǎn)化,中國何為?
作者:金融界 來源: 頭條號
52912/31
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今年10月,美國商務(wù)部工業(yè)與安全局(BIS)再次修改出口管制條例后,美國智庫“戰(zhàn)略暨國際研究中心”(CSIS)科技事務(wù)主任James Lewis曾對此表示,“中國雖不會因此放棄芯片制造,但能放慢他們速度”。從實(shí)體清單到出口管制,在美國的步步
今年10月,美國商務(wù)部工業(yè)與安全局(BIS)再次修改出口管制條例后,美國智庫“戰(zhàn)略暨國際研究中心”(CSIS)科技事務(wù)主任James Lewis曾對此表示,“中國雖不會因此放棄芯片制造,但能放慢他們速度”。從實(shí)體清單到出口管制,在美國的步步緊逼下,中國的半導(dǎo)體國產(chǎn)化工作面臨困境,行業(yè)中悲觀者大有人在。但歷史的辯證法就是如此有趣:“卡脖子”的力度越狠,勸降者便愈是理屈詞窮,動搖者便越是無路可退,進(jìn)取者就更是如魚得水。一心閉門造車不可取,乞求對手憐憫不可能,一切的原點(diǎn)仍是中國能否做好自己的事:政策和資本助推下,是否將再次“一抓就死,一放就亂”?半導(dǎo)體國產(chǎn)化,如何處理獨(dú)立自主與協(xié)作開放的矛盾?這才是重要的問題。中國何為:“由小見大”此前億歐曾撰文分析(《日韓芯片大戰(zhàn),中美誰為“黃雀”》),韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)盡管在內(nèi)存和閃存顆粒領(lǐng)域具有絕對優(yōu)勢,但依然在材料、設(shè)備等領(lǐng)域無法自給自足,甚至被日本在材料上打壓,為此2019年之后韓國加速了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化的進(jìn)程。而日本在上世紀(jì)80年代末90年代初,內(nèi)存產(chǎn)業(yè)被美國打壓之后,卻在化工領(lǐng)域押注,成功贏得了半導(dǎo)體材料的成功“國產(chǎn)化”。1995年日本東京應(yīng)化(TOK)成功突破了高分辨率 KrF正性光刻膠的生產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化銷售,打破了IBM對于KrF光刻膠的壟斷。當(dāng)時(shí)日本的光刻機(jī)技術(shù)也在快速突破,市場也由此前美國廠商主導(dǎo),逐步演變?yōu)榧涯堋⒛峥禐楣饪虣C(jī)龍頭的時(shí)代。不同于1990年代,日本光刻機(jī)的高光在進(jìn)入21世紀(jì)之后被ASML逐漸壓制;日本半導(dǎo)體材料從1990年代后期開始,競爭力逐步走強(qiáng)。日本被美國打壓而“死去”的DRAM產(chǎn)業(yè)、半死不活的光刻機(jī)產(chǎn)業(yè),其曾經(jīng)的地位與榮耀被半導(dǎo)體材料、設(shè)備等產(chǎn)業(yè)繼承。目前,日本正在加大對光刻機(jī)新技術(shù)研發(fā)投入。(《美國出口管制,ASML為什么敢說不?》)而且不同于阿斯麥全球分工,核心零部件來自美國、德國;日本光刻機(jī)企業(yè)更多采用垂直一體化的生產(chǎn)模式,主要零部件均是日本自產(chǎn)。那么,同樣也有另一種可能:日韓半導(dǎo)體摩擦之后,日本半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)將重復(fù)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)20年前的悲劇命運(yùn);但光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)卻借助美國限制ASML出口中國,得以再次復(fù)興。也就是說,半導(dǎo)體材料或許失敗,但半導(dǎo)體設(shè)備尤其光刻機(jī)卻可能成功。而中國市場在刺激日本加大光刻機(jī)投入的同時(shí),也同樣助力國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化程度提高。據(jù)貝恩數(shù)據(jù),2019年以來,半導(dǎo)體投資持續(xù)升溫,2019年、2020年投資分別達(dá)到626筆、783筆,2021年猛增至1052筆。但2022年上半年投資較2021年有所放緩,貝恩統(tǒng)計(jì)為441筆。這也與2022年半導(dǎo)體進(jìn)入下行周期,全球PC、智能手機(jī)出貨量下降有關(guān)。連蘋果都在砍單,上游半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自然也不好過。數(shù)據(jù)顯示,2022年1-6月,國產(chǎn)品牌手機(jī)出貨量累計(jì)1.15億部,同比下降25.9%。進(jìn)入第三季度,下降趨勢雖有所減緩但依然下行:IDC報(bào)告顯示,三季度中國智能手機(jī)市場出貨量約7113萬臺,同比下降11.9%。但半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)本就具有周期性,逆周期投資也是韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起的重要因素。況且,市場往往急速變化,2021年全行業(yè)還在到處“缺芯”,2022年就全在“砍單”,幾乎毫無過渡。誰又能說,2023年市場景氣度不會再次上升呢?據(jù)財(cái)新報(bào)道,芯片領(lǐng)域投資熱點(diǎn)已經(jīng)開始分化,目前國內(nèi)快速上升的通訊連接芯片、部分存儲芯片、AI芯片,相對成熟的顯示芯片、功率芯片,終端市場需求大、技術(shù)受限相對少,且不過多依賴外部生態(tài),是發(fā)展的首選賽道。國內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域近年來也涌現(xiàn)非常多的創(chuàng)業(yè)企業(yè),中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會副理事長魏少軍稱,2021年,中國大陸芯片設(shè)計(jì)公司數(shù)量達(dá)到2810家,較2020年增長26.7%;而2011年,這一數(shù)字僅為534家。面對眾多國產(chǎn)新創(chuàng)半導(dǎo)體企業(yè),有投資人表示:盡管半導(dǎo)體市場國產(chǎn)占比仍偏低,但細(xì)分領(lǐng)域龍頭長期有較大空間,能夠享有更高估值,但“老二、老三都不可能有高估值了”。據(jù)魏少軍測算,2021年員工數(shù)量超過1000人的芯片設(shè)計(jì)公司僅32家,規(guī)模小于100人的小微企業(yè)則達(dá)到2351家,占比高達(dá)83.7%。因此,有人認(rèn)為,過多的小企業(yè),分散了半導(dǎo)體行業(yè)資源,不利于整體發(fā)展。這種說法,當(dāng)然也有其道理。但大企業(yè)從來不是天生的,除非半導(dǎo)體制造這種特殊領(lǐng)域,大部分領(lǐng)域的企業(yè),都需要無數(shù)小企業(yè)之間的內(nèi)卷競爭、無數(shù)兼并重組之后,才能形成。而且看起來,芯片設(shè)計(jì)似乎不如芯片制造、材料、設(shè)備那么重要。但“設(shè)計(jì)與制造解耦”已經(jīng)成為趨勢,英特爾那種垂直整合的IDM模式,在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域反而失去了技術(shù)領(lǐng)先性。AMD也是通過做減法,才用Fabless模式在近幾年對IDM模式的英特爾形成部分反超。規(guī)模較小的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)不斷冒出,雖然不如中芯國際這種巨頭規(guī)模大投資多,但也是產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展壯大成熟所必經(jīng)的階段。中國何為:“兼收并蓄”長鑫存儲董事長兼首席執(zhí)行官朱一明在最近的2022世界集成電路大會上曾表示,新冠疫情以及地緣政治等問題頻出,全球集成電路供應(yīng)鏈安全一再受到挑戰(zhàn)。多國推出的補(bǔ)貼政策也讓集成電路產(chǎn)業(yè)鏈面臨“孤島化”風(fēng)險(xiǎn)。逆全球化的趨勢已經(jīng)讓產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新速度受到傷害,集成電路產(chǎn)業(yè)鏈還是需要發(fā)揮市場優(yōu)勢,產(chǎn)業(yè)鏈全球化是歷史潮流,合作才能共贏。中國通過吸引人才、并購公司等多種方式吸取全球的技術(shù)力量;并將自己的市場開放給世界,允許各類先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備、材料、產(chǎn)品的進(jìn)口。當(dāng)然,這一過程并非一帆風(fēng)順。11月17日聞泰科技旗下的Nexperia(安世半導(dǎo)體)就收到英國政府通知,必須將其在 Newport Wafer Fab(NWF)的股份減少 86%,回到 2021 年接管該公司時(shí)僅持有的 14%。出爾反爾,不遵守規(guī)則,他們其實(shí)一直如此,企圖把中國半導(dǎo)體業(yè)打回“原始時(shí)代”,甚至自身企業(yè)已經(jīng)陷入周期寒冬也在所不惜。中國作為全球最大的需求端,少數(shù)國家的這種強(qiáng)盜行徑只能壓縮自身的供給,并不能減少中國的需求。此外,企業(yè)和員工自身也有著利益需求。安世半導(dǎo)體就發(fā)布公告稱:“我們拯救了一個資金不足、瀕臨破產(chǎn)的公司,償還了納稅人的貸款,提供就業(yè)機(jī)會、工資、獎金和養(yǎng)老金,并決定自2021年起投資8000余萬英鎊進(jìn)行設(shè)備升級。被收購方均認(rèn)為這是唯一可行的解決方案,而且該交易也得到了威爾士政府的公開支持?!?/p>當(dāng)?shù)赝柺空?,甚至都反對英格蘭倫敦政府的決定。波折不可避免,但國外眾多利益主體之間的矛盾,也給了我們一定的騰挪空間。中國兼收并蓄的開放政策與更多企業(yè)在海外的主動出擊,也一定會在曲折中繼續(xù)前進(jìn)。有趣的是,美國在美日半導(dǎo)體沖突中,是逼迫日本購買更多的國外先進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)品;但現(xiàn)在對中國則完全相反,是不讓我們購買那些先進(jìn)的產(chǎn)品,如英偉達(dá)的顯卡等。不讓我們買,才逼迫我們自己造。實(shí)際上,在GPU領(lǐng)域,中國已經(jīng)小有突破。比如,收購曾經(jīng)的移動GPU王者Imagination公司。在2015年到2017年間,Imagination授權(quán)蘋果的PowerVR系列、ARM的Mali系列以及高通的Adreno三大IP中,Imagination性能遠(yuǎn)超后兩者。蘋果A9、A10兩代處理器都采用了PowerVR的7系GPU,彼時(shí)也是Imagination在GPU市場上的巔峰時(shí)刻。2015年9月首發(fā)搭載于蘋果A9處理器Imagination PowerVR GT7600擁有六個核心(SIMD),理論浮點(diǎn)性能可達(dá)115.2GFlops,比A8處理器提升將近50%。2016年9月發(fā)布的A10 Fusion處理器,依然是定制版PowerVR GT7600六核心。A10處理器的GPU架構(gòu)與A9一樣,性能相比A9約50%的提升主要是靠超頻才實(shí)現(xiàn),可見蘋果之漫不經(jīng)心。2017年6月發(fā)布的蘋果A10X處理器,則是最后一款用上PowerVR GT7600 核心GPU的蘋果處理器,從A10的六核心增加到十二核心,從而實(shí)現(xiàn)性能翻倍。此后蘋果就自研GPU,拋棄了Imagination。連續(xù)三年不更換GPU內(nèi)核,并不是Imagination的IP沒有更新?lián)Q代。只是奈何蘋果不想用別人的IP,彼時(shí)已經(jīng)決定自研,也就不愿意再換新打磨,索性把GT7600縫縫補(bǔ)補(bǔ)用三年了事。蘋果在2017年宣布不再使用Imagination的授權(quán)后,Imagination的8系、9系GPU就很少有人問津。非性能之罪,而是失去了蘋果,便失去了一切。ARM和高通更不會使用Imagination的IP。Imagination空有技術(shù)而找不到市場,最后被中資機(jī)構(gòu)股權(quán)收購。從移動GPU行業(yè)巔峰到一落千丈,Imagination與蘋果的關(guān)系,非常類似寒武紀(jì)與華為。不過數(shù)字系列命名的方式的2019年終結(jié)之后,Imagination的GPU IP產(chǎn)品命名方式也發(fā)生了改變:2019年至2021年,A系列、B系列、C系列均在年末相繼發(fā)布??峙翫系列2022年底也即將按時(shí)發(fā)布。這也能看出,被中資收購之后,Imagination還是在不斷研發(fā)的。紫光展銳的虎賁T7510處理器就采用了Imagination的GPU內(nèi)核。而2021年發(fā)布的Imagination C系列的 CXT 則號稱“首次在移動IP上實(shí)現(xiàn)了桌面級質(zhì)量的光線追蹤視覺效果”,而且“已經(jīng)在多個市場上進(jìn)行了授權(quán)”,這其中很可能就包括芯動科技。據(jù)報(bào)道,2020年10月Imagination與芯動科技(Innosilicon)達(dá)成新的授權(quán)合作協(xié)議,芯動科技獲得了Imagination當(dāng)時(shí)最新推出的IMG B系列BXT高性能圖形處理器(GPU)IP。2021年11月,在C系列內(nèi)核發(fā)布之時(shí),集成B系列內(nèi)核的風(fēng)華1號顯卡也終于發(fā)布。通常,從IP授權(quán)到集成到SoC,到流片、進(jìn)入平臺、推向市場,整個周期需要18-24個月。從獲取授權(quán)到發(fā)布,芯動科技僅耗時(shí)13個月,開發(fā)節(jié)奏已經(jīng)非???。國內(nèi)GPU廠商還有更多,如天數(shù)智芯、壁仞科技、瀚博半導(dǎo)體、燧原科技、愛芯元智、摩爾線程等,此外還有龍芯等公司的CPU。國產(chǎn)處理器、顯卡,再配上國產(chǎn)操作系統(tǒng),可謂萬事俱備只欠“生態(tài)”了。而上游半導(dǎo)體制造、材料、設(shè)備同樣也在發(fā)展:一方面自力更生,另一方面并不排斥進(jìn)口國外先進(jìn)產(chǎn)品。正如知名半導(dǎo)體專家莫大康所言:從局部看,國產(chǎn)化成功很有希望,但是要實(shí)現(xiàn)全方位的突破,幾乎是不可能的,也沒有必要。國產(chǎn)化的過程,可能比結(jié)果更為重要——那就是通過國產(chǎn)化展現(xiàn)體制優(yōu)勢,一點(diǎn)點(diǎn)撕開西方禁運(yùn)“缺口”。中國何為:“夫唯不爭”前幾日,延宕數(shù)月的美國國家航空航天局新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)從肯尼迪航天中心成功發(fā)射升空,展開代號“阿耳忒彌斯1號”的無人繞月飛行測試。按照計(jì)劃,2024年“阿耳忒彌斯2號”將進(jìn)行載人繞月飛行任務(wù),2025年“阿爾忒彌斯3號”任務(wù)將再次載人前往月球,實(shí)現(xiàn)自1972年NASA阿波羅17號任務(wù)以來人類再次踏上月球。SLS火箭及配套的獵戶座飛船耗費(fèi)了NASA和美國政府的大量預(yù)算,且跳票數(shù)年,預(yù)算嚴(yán)重超支。據(jù)最新估計(jì),到2025年,NASA將在該項(xiàng)目上花費(fèi)930億美元——可能依然不夠。由于中國更加完整的工業(yè)體系,成本更低的航天系統(tǒng),進(jìn)步速度更快的空間站、探月、探火等項(xiàng)目,盡管現(xiàn)在美國航天特別是民營航天依然領(lǐng)先中國,但強(qiáng)弱之勢也許在國際空間站退役之后就會轉(zhuǎn)變。中國航天進(jìn)步速度之快,就以11月12日發(fā)射升空的天舟五號貨運(yùn)飛船為例,僅用時(shí)2小時(shí)就與空間站核心艙順利完成后向?qū)?。而此前快速交會對接最短用時(shí)紀(jì)錄,是2020年10月14日由俄羅斯聯(lián)盟號飛船MS-17創(chuàng)造的,其耗費(fèi)3小時(shí)3分鐘實(shí)現(xiàn)與國際空間站的對接。談及半導(dǎo)體國產(chǎn)化,為什么要講述最近的幾個航天發(fā)射案例?因?yàn)閷τ诿绹鴣碚f,實(shí)現(xiàn)21世紀(jì)第一個重返月球,其實(shí)和我們一定要實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控一樣,都是政府和人民非??粗氐淖h題。而且,都是要耗費(fèi)巨資投入的議題。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上,中美的差距很大,盡管我們不會排斥收購國外優(yōu)秀IP企業(yè)、吸引海外半導(dǎo)體人才來華就業(yè)等,但在美國劃定的賽道上進(jìn)行追趕,不如同時(shí)我們也劃幾個賽道,讓美國也緊張起來。從嫦娥一號到嫦娥五號,實(shí)現(xiàn)全人類首次實(shí)現(xiàn)月球背面軟著陸等眾多任務(wù),再到已經(jīng)公布的2030年前后實(shí)現(xiàn)載人登月目標(biāo),再加上2021全年航天發(fā)射次數(shù)達(dá)到55次位居全球第一,美國有關(guān)部門也越來越緊張。實(shí)際上,就在“阿耳忒彌斯1號”發(fā)射的當(dāng)天,航天科技集團(tuán)六院101所公布了成功完成25噸級閉式膨脹循環(huán)氫氧發(fā)動機(jī)全系統(tǒng)試驗(yàn)的消息。該發(fā)動機(jī)是目前世界上推力最大的閉式膨脹循環(huán)氫氧發(fā)動機(jī),性能顯著提升,正是為中國的登月火箭而研發(fā)。而據(jù)中國航天報(bào)報(bào)道,SLS火箭卻使用的RL-10B-2膨脹循環(huán)氫氧發(fā)動機(jī),其原始型號RL-10是美國第一款氫氧發(fā)動機(jī),自1963年首飛以來已服役近60年。也就是說,SLS火箭依然是“新瓶裝舊酒”。不過,美國的登月火箭好歹都發(fā)射了,中國的重型登月火箭還處于發(fā)動機(jī)研發(fā)階段,我們在航天領(lǐng)域又哪里有資格給美國“劃道”了?正如劉慈欣小說設(shè)定的世界觀:哪怕你技術(shù)落后,只要你展現(xiàn)了技術(shù)爆炸的潛力,那么技術(shù)領(lǐng)先你數(shù)百年的“三體人”都會怕得要命。中國航天近幾年正展現(xiàn)了如此的潛力,中國空間站僅用一年半時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了從“一字”形、“L”形最終到“T”形構(gòu)型的在軌組裝,隨著空間站系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)一步成熟,如果中國愿意,甚至可以在一年內(nèi)再造一個T形三艙構(gòu)型的完整空間站。而美國這款SLS火箭一直與“超支拖延、擠占經(jīng)費(fèi)、問題不斷、就業(yè)工程”等負(fù)面詞匯為伴,SLS火箭已經(jīng)成為近年來的“鴿王”火箭。原定于2016年末首飛的SLS火箭,晚了6年才于今年11月16日首飛成功。那么美國現(xiàn)在預(yù)計(jì)的2025年載人登月,大概率延期數(shù)年之后恰好與中國的2030年前后目標(biāo)十分接近,這將是一場幾乎并駕齊驅(qū)的載人登月比拼。中國的載人登月項(xiàng)目,其目的當(dāng)然不是為了配合半導(dǎo)體的國產(chǎn)化。但在效果上,有更多其他大型項(xiàng)目牽扯美國政府的精力,分散其可投入的資源,那么對于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化來說,就能夠減緩如同泰山壓頂一般的巨大壓力。類似曾經(jīng)美國為蘇聯(lián)設(shè)置的軍備競賽一樣,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化之外,穩(wěn)扎穩(wěn)打的國家大型科技項(xiàng)目攻關(guān),如電磁彈射、載人登月等,也會讓美國自我加賽,并分散更多資源應(yīng)對。而這些“圈套”,都是堂堂正正的陽謀,但美國又不可能不跟。21世紀(jì)誰第一個載人重返月球?我們并不與美國爭,而是按照中國的既定節(jié)奏來——但美國卻迫切要爭第一。正所謂“夫唯不爭,故莫能與之爭”。半導(dǎo)體國產(chǎn)化這件中美正激烈爭鋒的大事,美國又是建廠又是補(bǔ)貼,蘋果也透露從2024年起將從美國一家工廠(大概率是臺積電美國亞利桑那州晶圓廠)采購芯片,分散臺積電臺灣廠的訂單;近日更是傳出臺積電將包機(jī)送超1000名工程師赴美。據(jù)臺媒《商業(yè)周刊》報(bào)道,臺積電送往美國的工程師不僅是該公司亞利桑那州晶圓廠的主力部隊(duì),更是美國振興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵人才。巴菲特“爆買”臺積電,后者正幫著美國“數(shù)錢”,但CHIP4(美日韓及臺灣地區(qū)計(jì)劃組建的半導(dǎo)體技術(shù)聯(lián)盟)的其他兩個成員并不想自掘墳?zāi)埂?/p>當(dāng)逆全球化思潮甚囂塵上,只有中國依然在堅(jiān)持全球化理念,并將中國市場分享給具有先進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢的半導(dǎo)體企業(yè)。中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化這件事,并不意味著注意力只在半導(dǎo)體領(lǐng)域。美國越是“吃獨(dú)食”,中國越要用市場優(yōu)勢開放。據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年,除了ASML,全球前五大設(shè)備廠商的另外四家(KLA,Lam Research,TEL,應(yīng)用材料)在中國大陸的營收占比都是最高的,中國半導(dǎo)體國產(chǎn)化的過程,不會是排斥五大設(shè)備廠的過程,而是會有更多合作的機(jī)會。正如上文所說,中國的開放對全球“兼收并蓄”。而在國內(nèi)半導(dǎo)體創(chuàng)業(yè)大潮中,借助資本市場為更有潛力的創(chuàng)業(yè)企業(yè)提供幫扶,讓初創(chuàng)小企業(yè)有機(jī)會發(fā)展壯大;借助其他能對美國形成戰(zhàn)略刺激的大型科技項(xiàng)目,分散美國原本可以施加壓力到中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的資源,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也一定會是一個“夫唯不爭,故莫能與之爭”的過程。本文源自億歐網(wǎng)
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