小芯片大生意,国芯战略背后的逻辑

摘要: 集成电路如果通俗一点叫可以称作芯片或半导体,虽然这些黑乎乎不起眼的家伙一直被包裹在各种漂亮外壳内,但这些家伙已经成为这个世界上最重要的产品品之一。

芯片

集成电路如果通俗一点叫可以称作芯片(或者半导体),它们就是你在各种电路板上看到的那些黑乎乎的家伙。这些芯片功能不一,有做逻辑处理的,有做资料存储的,有做无线信号收发的,功能不一而足。

这些芯片几乎充斥在我们生活中的每个角落——你的手机、电脑里面都有数不清的各种芯片;除此之外,电话、电视、洗衣机、冰箱,甚至现在一些节能灯里都置入了最新的芯片。

集成电路产业如此重要,为确保国家产业核心竞争力,保障信息安全,国家工信部与今年6月发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》(以下简称《纲要》),提出了到2030年我国集成电路产业发展的具体目标,该纲要确立了从国家层面对半导体产业的扶持。为什么这些小小的芯片会获得国家级的重视?以下一些事实可能可以解答部分问题:

 

一、集成电路无处不在,产业规模巨大,我国需求量大

虽然这些黑乎乎不起眼的家伙一直被包裹在各种漂亮外壳内,但这些家伙已经成为这个世界上最重要的产品品之一。据美国半导体产业协会(SIA)的统计,2013年全球半导体产业销售额达到3056亿美元,相比之下,2014年全球的电影票房规模预计只有870亿美元(中国2014电影票房预计达到300亿元人民币)。

在这个巨大的产业里中国已经是世界上最大的半导体市场。工信部统计显示我国2013年半导体产业规模为9166亿元(约合1489亿美元),占全球半导体市场份额的50%左右。

 

二、集成电路产业产品更迭速度非常快,逆水行舟,不进则退

英特尔的创始人之一戈登·摩尔指出:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。这个称为摩尔定律的魔咒一直支配着半导体行业的发展,驱使行业不断的奋力向前。

目前英特尔制造的处理器中,最小的晶体管直径仅为14纳米,其直径相当于一根头发丝直径的六万分之一,而在10年前的2004年时,当时最先进的工艺为90纳米,晶体管数量不到目前处理器的1/10。

半导体制程的更新对整个行业来说非常重要,掌握最先进的制程可以让企业生产出更先进的产品,从而获得更高的利润。英特尔由于长期掌握业界最先进的制程工艺,其收入水平多年位居行业第一。去年并并不是英特尔顺利的一年,但其净利润率也达到了18%以上。

我国由于以集成电路和软件为核心的价值链核心环节缺失,行业平均利润率仅为4.5%,低于工业平均水平1.6个百分点。如果《纲要》的目标可以实现,我们在半导体制程上和目前最先进的技术仍有5年的差距。如果不再加大投入,我们会被世界最先进水平越拉越远。

 

三、集成电路是一个非常烧钱的行业

集成电路产业是一个科技含量极高的制造业,其研发、生产都需要极大的人力、物力投入,使得这个行业成为一个门槛极高,大多数个人、企业都无法涉足进入的行业。

2013年全世界前半导体行业研发投入前十的企业研发投入之合就达到270亿美元,约占整个行业总规模的9%。如果计算整个行业的研发投入,这10家企业的研发投入就占了整个产业研发投入的50%左右。规模过小的企业由于无法负担巨额研发费用,技术差距被领先企业越来越大,很容易被市场所淘汰。

半导体产品的制造工厂的投入也十分惊人,由于工艺要求非常苛刻,工厂的建设成本都是天文数字。公开资料显示,台积电的FAB 14十二英寸晶圆厂投资规模超过3500亿新台币(约合116亿美元)。另外一家半导体巨无霸英特尔的Fab 42工厂曾计划投资50亿美元,建立最先进的14nm生产产线,此后由于其市场需求疲软而被搁置。由于晶圆厂耗资巨大,工艺复杂,建厂风险巨大,目前世界上很多半导体企业并不自己建厂而是只做相关设计(Fabless),并把具体的生产交由有晶圆工厂的企业代工。

正是由于半导体行业无论是研发还是生产都对资金的要求非常高,如果企业自身收入无法支持高额的资本投入,又没有很好的融资环境,很难跟上产业的更迭。为了解决资金问题《纲要》中提出了”设立国家产业投资基金”、“加大金融支持力度”这两项直接和资金相关的政策,为中国半导体企业提供资金上的支持。

 

四、集成电路产业需要建立软硬件结合的生态支持

Wintel联盟可能是这20年来吸金最多的一个生态系统。Wintel是用微软的Windows和英特尔英文名intel组合起来的一个英文单词,之所以把它们组合在一起,是因为整个它们一起推动了整个PC时代。在这个生态系统中,微软不停的更新操作系统,将硬件需求不断推高,以刺激英特尔的芯片销售;英特尔不停的升级其产品性能,使得微软的软件可以增加更多强大的功能。直到目前为止,英特尔和微软仍然分别占据整个PC市场90%以上的软件和处理器的市场。

在移动时代,英国芯片设计公司ARM推出的硬件标准结合苹果的iOS系统以及谷歌推出的安卓系统,形成了新的软硬件生态系统。虽然ARM的体量并不大,但其芯片设计方案是移动设备处理器的基础,几乎所有的移动处理器厂商都需要从ARM公司获得相应的授权才能进行二次开发。据MIT Technology Review统计,单单2013一年,ARM微处理器和微控制器的出货量就已经超过了100亿,ARM+iOS+安卓的移动生态已经非常健壮。

在目前的集成电路生态中,我国企业无论是在软件上,还是在硬件上,几乎都没有绝对的话语权,相关标准几乎完全被国外企业垄断。

 

五、中国企业的机会:移动、物联网、安全、政府支持

虽然中国在整个集成电路产业中表现并不是非常抢眼,但一个有着全世界50%市场份额的市场环境中还是存在着非常多的机会。

从移动产业来看,整个生态系统并不像曾经的Wintel联盟那样呆板。英特尔掌握的X86构架技只授权给非常少的几个厂商,大多数芯片厂商都被隔绝在这个生态之外,而几乎任何公司都可以从ARM那边获得授权并在其上进行二次开发进而推出属于自己的芯片,这就大大降低了芯片设计的难度,使得一些更小的芯片公司得以存活并开展差异化的竞争。

物联网时代的到来,也带来了巨大的产业化机会。根据MIT Technology Review预测,截至2020年,世界上的联网设备在数量上将会接近280亿部,而他们当中有近一半都不是智能手机或PC。在这些众多的智能设备中,很多智能设备如智能开关等由于功能简单并不需要最尖端的制造工艺,这也为工艺相对落后的中国企业带来更多的机会。

美国”棱镜“计划带来政府、电信采购国产化也为中国半导体产业发展提供了新的机会。出于安全考虑,中国政府会在越来越多的政府蔡工中更多的是用国产设备。《纲要》中”加强安全可靠软硬件的推广应用“这项就指出:”国家扩大内需的各项惠民工程和财政资金支持的重大信息化项目的政府采购部分,应当采购基于安全可靠软硬件的产品。鼓励基础电信和互联网企业采购基于安全可靠软硬件的整机和系统。“

有了良好的产业机会和环境,加上政府的支持,中国的半导体产业的发展前景还是不错的。如今像华为海思、瑞芯微、展讯等中国半导体企业已经在业界有了自己的一亩三分地,之后能抓住各种利好条件快速发展,还是能有和国际巨头一战的能力的。

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