“中國(guó)芯”如何突圍

云賀

面對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量龐大，國(guó)外在技術(shù)和投資限制方面“圍追堵截”的困境，“中國(guó)芯”要想全面突圍，實(shí)現(xiàn)自給自足，并非一朝一夕之功。

今年6月，我國(guó)配備國(guó)產(chǎn)芯片的“神威?太湖之光”登頂“全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500榜單”，“中國(guó)芯”的實(shí)力嶄露頭角。但從我國(guó)芯片行業(yè)整體發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，進(jìn)口依存度高、全球市場(chǎng)占比率低仍然是不爭(zhēng)的事實(shí)。

面對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量龐大，國(guó)外在技術(shù)和投資限制方面“圍追堵截”的困境，“中國(guó)芯”要想全面突圍、跨越式提升技術(shù)水平、最終實(shí)現(xiàn)自給自足的目標(biāo)，并非一朝一夕之功。

助力超算登頂

今年6月19日，全球超算大會(huì)在德國(guó)法蘭克福舉行，會(huì)上發(fā)布了最新一版“全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500榜單”。其中，我國(guó)“神威?太湖之光”和“天河二號(hào)”連續(xù)第三年躋身前兩名。尤其值得注意的是，排名首位的“神威?太湖之光”所使用的中央處理器，是我國(guó)自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)芯片——“申威26010”眾核處理器。

“申威26010”實(shí)力凸顯，“中國(guó)芯”助力超算登頂，意味著曾經(jīng)高度依賴進(jìn)口的中國(guó)芯片制造業(yè)正在邁向自主可控的新時(shí)代，在性能方面也已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)水平。

但是，從此次“全球超算TOP500榜單”中超算芯片使用整體情況來(lái)看，“中國(guó)芯”要趕上乃至全面超越國(guó)外老牌芯片廠商，依舊前路漫漫。以美國(guó)為例，此次上榜的500臺(tái)超算計(jì)算機(jī)中，有464臺(tái)都使用了美國(guó)英特爾芯片;采用美國(guó)IBM和AMD芯片的超級(jí)計(jì)算機(jī)分別為21臺(tái)和6臺(tái)。

實(shí)際上，這份超算榜單所折射出的，恰是當(dāng)前我國(guó)芯片業(yè)在全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局中的真實(shí)處境：近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)自主可控方面已取得一定成效，但全球市場(chǎng)占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，且制造企業(yè)在規(guī)模、創(chuàng)新研發(fā)與設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)承接能力方面依舊落后于全球領(lǐng)先廠商。

目前，我國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片自給率尚不足三成，集成電路的全球市場(chǎng)份額不到10%。芯片業(yè)已與原油并列成為我國(guó)進(jìn)口份額最大的兩類產(chǎn)品。2016年，中國(guó)集成電路進(jìn)口額高達(dá)2271億美元，亦是連續(xù)第四年芯片產(chǎn)品進(jìn)口費(fèi)用超過2000億美元。與此同時(shí)，我國(guó)集成電路出口金額卻僅為613.8億美元，貿(mào)易逆差高達(dá)1657億美元。

內(nèi)外夾擊

當(dāng)前，中國(guó)在大力推動(dòng)國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)自主可控過程中，主要面臨著來(lái)自國(guó)內(nèi)和國(guó)外兩個(gè)層面的挑戰(zhàn)。

2017年6月，我國(guó)配備國(guó)產(chǎn)芯片的“神威·太湖之光”登頂“全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500榜單”。

國(guó)內(nèi)層面，我國(guó)是全球芯片需求大國(guó)，芯片市場(chǎng)需求總量約占全球的1/3。僅從電子信息制造業(yè)這一個(gè)領(lǐng)域來(lái)看，2016年我國(guó)全年共生產(chǎn)手機(jī)21億部、微型計(jì)算機(jī)設(shè)備2.9億臺(tái)、智能電視9310萬(wàn)臺(tái)，芯片需求量之巨大可見一斑。

更重要的是，隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等前沿科學(xué)技術(shù)的逐漸成熟，未來(lái)芯片市場(chǎng)需求將呈爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

以汽車產(chǎn)業(yè)為例。麥肯錫咨詢公司在今年4月發(fā)布的名為《出行趨勢(shì)：汽車半導(dǎo)體業(yè)的未來(lái)在哪里？》的報(bào)告中提出，隨著汽車行業(yè)的電動(dòng)化、互聯(lián)網(wǎng)、智能化趨勢(shì)不斷加深，從1995—2015年，全球汽車芯片市場(chǎng)規(guī)模從70億美元增長(zhǎng)到300億美元。據(jù)麥肯錫咨詢公司估計(jì)，從2015—2020年，汽車芯片的市場(chǎng)規(guī)模還將以每年6%的速度繼續(xù)增長(zhǎng)。

在這一背景下，如若不能及時(shí)彌補(bǔ)我國(guó)集成電路存在的巨大市場(chǎng)供給缺口，擺脫高度依賴進(jìn)口的局面，將會(huì)給我國(guó)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)巨大的隱患。

國(guó)際層面，由于涉及到專利保護(hù)、技術(shù)封鎖等問題，未來(lái)通過直接從他國(guó)購(gòu)買芯片設(shè)計(jì)和制造技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的方式，難度可能將進(jìn)一步加大。

今年1月，美國(guó)總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)發(fā)布的《關(guān)于確保美國(guó)在半導(dǎo)體行業(yè)長(zhǎng)期領(lǐng)先的報(bào)告》稱，雖然現(xiàn)階段中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)在全球銷售額方面仍遠(yuǎn)落后于美國(guó)，但在過去10年間，中國(guó)加大了對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)及市場(chǎng)投入，加上產(chǎn)業(yè)政策的大力傾斜，長(zhǎng)此以往，必將對(duì)美國(guó)芯片業(yè)的創(chuàng)新進(jìn)程和全球市場(chǎng)份額造成嚴(yán)重威脅。由此，報(bào)告提出了應(yīng)加強(qiáng)對(duì)中國(guó)芯片出口限制、審查中國(guó)海外芯片投資等建議。

美國(guó)之所以在芯片產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)χ袊?guó)“圍追堵截”，除了經(jīng)濟(jì)方面的考量外，更重要的是考慮到芯片對(duì)國(guó)家安全的重要意義。也正因如此，美國(guó)總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)在報(bào)告中還提出，美國(guó)政府應(yīng)盡快著手鑒別那些關(guān)乎國(guó)家安全的半導(dǎo)體技術(shù)，并從這一角度出發(fā)，重新思考構(gòu)建相關(guān)的國(guó)家安全政策。

兩方面突圍

國(guó)務(wù)院在2014年印發(fā)的《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》中提出：到2030年，產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)要達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。面對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片自給率不足三成的困境，《中國(guó)制造2025》明確提出：到2020年芯片自給率要達(dá)到40%，2025年達(dá)到50%。

為實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，“中國(guó)芯”要全面突圍，達(dá)到自給自足的最終目標(biāo)，可從以下兩方面入手。

一是實(shí)現(xiàn)專利質(zhì)量提升。近十年來(lái)，我國(guó)企業(yè)在芯片專利數(shù)量上成績(jī)喜人，已逐步趕上國(guó)外老牌企業(yè)。為實(shí)現(xiàn)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)在裝備、工藝和材料領(lǐng)域的自主創(chuàng)新發(fā)展，2008年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)實(shí)施“集成電路專項(xiàng)”。截至目前，該專項(xiàng)共申請(qǐng)了2.3萬(wàn)余項(xiàng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利和2000多項(xiàng)國(guó)際發(fā)明專利。

不過，國(guó)產(chǎn)芯片的用武之地大多集中在音箱、機(jī)頂盒、冰箱、空調(diào)等消費(fèi)類產(chǎn)品上，通信、醫(yī)療和軍事等對(duì)芯片性能要求極高的領(lǐng)域，依然高度依賴進(jìn)口芯片?！爸袊?guó)芯”專利布局亟需從量變走向質(zhì)變。

二是加強(qiáng)行業(yè)協(xié)同合作。由于芯片研發(fā)制造的投資成本高、回報(bào)周期長(zhǎng)、技術(shù)要求高，因此加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外主體企業(yè)之間的協(xié)同合作至關(guān)重要。

過去一段時(shí)間，我國(guó)芯片企業(yè)乃至政府機(jī)構(gòu)主要通過收購(gòu)、投資海外芯片公司，以期獲取行業(yè)最前沿的技術(shù)和知識(shí)。但從上述美國(guó)總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)發(fā)布的報(bào)告來(lái)看，單純的收購(gòu)行為可能會(huì)遭到限制。

為拓展多樣化的協(xié)作方式，我國(guó)近年來(lái)也進(jìn)行了一些積極嘗試。例如，2016年初，貴州省人民政府與美國(guó)高通公司宣布成立合資企業(yè)——華芯通，主營(yíng)服務(wù)器芯片業(yè)務(wù)。同年，國(guó)內(nèi)27家高端芯片、基礎(chǔ)軟件、整機(jī)應(yīng)用等骨干企業(yè)及科研院所共同成立了“中國(guó)高端芯片聯(lián)盟”。

此外，考慮到光伏面板和LED照明行業(yè)曾因資金大量涌入，引發(fā)產(chǎn)能過剩和價(jià)格大跌的前車之鑒，我國(guó)芯片行業(yè)應(yīng)引以為戒，謹(jǐn)防投資過熱，避免產(chǎn)能過剩。