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中国芯片为何几十年都发展不起来?|中国芯片何时崛起?

发布时间:2022-03-28    浏览次数:
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美国芯片大棒影响有多大?




美国对俄罗斯新一轮制裁,向俄罗斯的芯片产业下手了。

在美国宣布对俄禁止出口芯片后,俄罗斯被英特尔、韩国LG、微软、AMD、NVIDIA、三星等企业中断供货服务,受此影响,俄罗斯市场反应强烈,就连俄罗斯二手电脑都开始飙涨。

然而,这只是表面上的。

俄罗斯每年进口芯片数量占全球进口总量不足0.1%。苏联解体后,俄罗斯走的是电子管小型化道路,没有依托全球芯片产业供应链,所以,对其制裁的影响并不大。

但对中国来说,遭遇类似情况就不那么乐观了。美国对中国芯片产业出手后,很多行业陷入困境。

以汽车行业为例,乘联会数据显示,2月国内厂商零售销量排名前十的企业中,除比亚迪出现强势增长外,有8家出现同比下滑。

吉利、东风日产等主流车企的业绩惨淡均因“缺芯”导致:长城汽车因受限于苏州博世生产的ESP供应不足,包括博世安全气囊控制器、EPBI等零部件短缺,导致了2月产量下降;广汽传祺也因芯片短缺,使得旗下M8以及影豹车型的生产和交付深受影响。

受芯片荒影响,众多造车新势力纷纷上调价格,涨幅在2000元-21088元,包括小鹏汽车的P5、P7和G3i,威马2022款EX5-ZPRO等主流车型。

这从侧面印证了一个事实,整体而言,中国芯片行业仍很大程度上依赖进口。数据也证实了这一点。

从进口额来看,2021年中国进口的芯片总数为6354.8亿个,同期增长了16.9%,进口金额约合人民币2.74万亿元。

从生产角度来看,2021年,纯国产的芯片产能只占全球芯片产能的8%左右,另有7%的产能是外企在大陆设立的分公司等。

从依赖度来看,2021年国产芯片合计476.03亿美元,仅为进口芯片的11.0%,其中,高端芯片绝对仰赖进口。

中国为何在芯片产业中如此被动?



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中国芯片为何几十年来都发展不起来?




事实上,相关各方早就深刻认识到:真正的核心技术靠进口不是长久之道,由上至下也抱定了“撸起袖子加油干”的决心。

可当真正上手时却困难重重,布局一个芯片产业并非易事。

尤其是对于工业文明尚未完成、刚进入信息文明的中国来说,工业经济时期尚可依靠发动机和石油逆袭,等到信息经济时代,计算机和芯片就不是光靠集中力量猛攻这么简单了。

芯片生产链复杂超乎想象。

你以为一个小小的芯片里面只要塞入一个ARM(进阶精简指令集机器处理器核心)就够了?

实际上,芯片的生产“画面”是这样的:仅芯片的种类就有几十种大门类,上千种小门类;一条生产线大约会涉及50多个行业、2000~5000道工序;

就连使用的设备、材料也是特厂特供的,几百种特种气体、液体、靶材,均需要专门的化工工业生产,芯片制造的设备多达16种,超净度空间里一个PM2.5都不能放进去。

尤其是作为最尖端的光学、材料学、机械等的结合体,即便ASML(阿斯麦,全球最大的半导体设备制造商之一)生产光刻机,也还有超过80%的零件需要向外采购,更别说半导体技术落后一大截的中国。

芯片生产难度非常高。

芯片从设计到制造,再到封装,每一步都是高难度操作。

首先要提炼高纯度二氧化硅,做成比纸还薄的晶圆。紧接着要在晶圆上用激光刻出数十亿条路线,铺满几亿个晶体管。最后还得把每片晶圆切割封装好——目前指甲大小的芯片最高可集成150亿个晶体管。

如此精细复杂的操作,没有长年累月的技术积累,想要短时间突破并不简单。

芯片投入太大。

各大芯片公司每年仅科研费用投入就高达几十亿元不等,一条12英寸芯片生产线月产五六万片,投资达四五十亿美元。

即便是中芯国际,成立后也还连续10多年严重亏损,直至近几年才开始年度盈利。

长期看不到收益的企业、资本方又怎肯冒险一试?即便有足够的资本,短期内得不到回报,也让多数投资者望而却步。

芯片人才奇缺。

高端人才奇缺,而现有人才也吃不透芯片的高精尖技术,模仿出来的芯片连自己企业都不用,更遑论自主研发?

芯片产业本身就预埋了太多的雷点和风险,中国芯片产业想要发展起来谈何容易?

扶持力量不够。

这些年来,芯片产业主要还是依靠行政之手来操控,产业扶持更多还是停留在“普惠”和早期扶持的“一锤子买卖”。

当企业发展到较大规模,需要面对国际竞争对手的市场压制和资本渗透时,国家又缺乏系统性的保护和扶持。

况且,芯片本就是商品,必须面对市场化这道关卡,过度依赖政府的力量,也是芯片产业羸弱的一个重要原因。

外部生态不友好。

芯片还面临“内逼外诱”、用户体验差、相关专利问题、国际政治施压等一些列外部环境问题。

比如,中芯国际虽然杀出重围,设计出了一套“云+端”方案,并试图用方舟的CPU(中央处理器)和Linux桌面办公系统替代Windows,以打破微软与Intel联盟所设定的核心框架的束缚。可基于Linux的操作系统与微软的文档格式不兼容,基于Linux的Office打不开之前在Windows下载保存的历史文件,也接收不了他方发过来的邮件,致使用户怨声载道。

软件系统就是生态,即便做出了自己的操作系统的软件,用户体验不好,没人使用,又怎么扩大市场?也因此,直到永中破产清算,中国没了通用软件产业,微软这才慢悠悠地公开了Office的文档格式。之后,国人只能眼看着操作系统Windows、安卓、Linux占领国内市场。



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何时能够峰回路转?



随着贸易战的爆发,中国以举国之力开启芯片之路,从国家层面、地方政府层面,都纷纷发出政策礼包。

在多方努力下,好消息也不断传来:

中国标准将推出。

目前,中国已经完成了自主Chiplet标准的草案制定,有专家预测,2022年第1季度会进行公示和意见征集,年底之前可以完成技术研发,使用标准协议也将推出。

技术不断突破:

国内集成电路在制造、封测、设计领域的各项环节迎来了井喷式发展。

中芯国际正在推进7nm工艺的研发,或将成为大陆唯一一家有能力挑战台积电和三星的芯片制造企业;

长电科技也已经成为全球第三大封测企业;

华为已有半数手机芯片由自家的华为海思供应;

紫光展锐则成为了全球三大独立手机芯片企业之一,并在印度、非洲等市场占据明显优势。

更有乐观的专家预计到2025年,国产芯片自给率应该能够达到70%的目标。

或许,芯片问题随着时间的推移会得以改善。但真能如此顺利地解决吗?

比如,中国芯片产业将以什么模式发展?是要补足短板还是弯道超车?哪个环节能够迅速脱颖而出,占据世界头部位置?

更多精彩内容,请关注本公众号“中国芯片何时崛起”系列文章。

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