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倒计时:中国离40%芯片自给率还有多远?

时间:2019-03-30 作者:刘于苇 阅读:
中国自2005年以来一直是集成电路最大的消费国,鉴于此,中国国务院在2015年5月提出了《中国制造2025》计划,其中IC产业的战略目标是到2020年实现40%的自给率。我们在提升自给率上还存在哪些障碍?哪些阵地是必须拿下的?基础器件IP、EDA工具和半导体制造设备国外垄断、人才储备不足的情况下,如何杀出一条血路?

中国自2005年以来一直是集成电路最大的消费国,鉴于此,中国国务院在2015年5月提出了《中国制造2025》计划,其中IC产业的战略目标是到2020年实现40%的自给率,到2025年实现70%。xH3EETC-电子工程专辑

然而根据国家海关总署公布的2018年全国进口重点商品量值表,2018年全年中国进口集成电路4175.7亿个,总金额20584.1亿人民币(3120.6亿美元),比2017年增加19.8%。这是我国集成电路进口额第一次超过3000亿美元。xH3EETC-电子工程专辑

我们在实现芯片自给率上还存在哪些障碍?哪些阵地是中国厂商必须拿下的?基础器件IP、EDA工具和半导体制造设备国外垄断的情况下,如何杀出一条血路造出中国芯?xH3EETC-电子工程专辑

日前在ASPENCORE旗下《电子工程专辑》、《电子技术设计》、《国际电子商情》三大媒体联合举办的“2019年中国IC领袖峰会”上,进行了一场主题为“倒计时:中国离40%芯片自给率还有多远?”的圆桌讨论。来自中国半导体产业链上各个环节公司的重量级嘉宾,就目前中国IC行业发展中遇到的一些不可回避的问题进行了讨论,发人深省,也从多个方面对整个产业的未来发展给出了建议。xH3EETC-电子工程专辑

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哪些领域必须拿下?

在提升自给率的目标下,哪些领域是国内半导体产业链必须拿下的?对此芯原董事长兼总裁戴伟民博士认为,关键要解决“卡脖子”的问题,比如用量巨大的存储器产品。深圳市中微半导体有限公司副总兼技术总监苗小雨表示认同,他表示,如果谈存储方面的自给率目标,中国目前进展还不错,这个方面也比较容易突破。而MCU拥有200亿美金的市场,99%还掌握在国际厂商手中,中国企业想替代进口需要长期的过程,包括提升模拟技术水平、质量管控水平。xH3EETC-电子工程专辑

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深圳市中微半导体有限公司副总兼技术总监苗小雨xH3EETC-电子工程专辑

他同时提出,40%自给率的前提是我们有技术能够出现跨越式的发展,比如用市场换技术,甚至直接购买国外的技术。但是IC行业对各个国家来说都是战略性的技术,比较敏感,在投资收购这一方面最好低调行事。“当前我们最重要的是打好基本功,把数字放到一边,一步一步来的,不要急功近利。”苗小雨表示。xH3EETC-电子工程专辑

华为技术有限公司海思半导体战略和业务发展部总监夏砚秋则认为,40%这个数字更多是从政府层面来看,但真要取得这样的成果,更多看企业给自己定的目标。“就好比父母都希望子女考上名校,那是不是都能上呢?父母决定不了,还要靠孩子的内驱力。就好比企业定一个目标,要能够达到60%,干嘛拘泥于40%?” 夏砚秋说到,“如果原来是0%,现在达到10%,也已经取得很大的成就,所以40%应该是一个结果,不应该是给具体企业设立的目标。企业应该提升自己的竞争力,不断地演进发展,努力争取到这个结果。”xH3EETC-电子工程专辑

ZigBee联盟 大中华区主席宿为民女士从标准机构的角度谈了自己的看法,她举了一个通信协议方面的例子,“芯片是通信的基础,虽然目前全球获得ZigBee联盟认证的14家芯片厂商中,仅1家中国公司,但在通信领域,中国芯片厂商进步明显。”xH3EETC-电子工程专辑

上海市集成电路行业协会秘书长、上海华虹宏力半导体制造有限公司执行副总裁徐伟希望产业链的合作,能带来芯片自给率的提升:“集成电路产业链很长,从设计、制造、封测到设备材料,全球没有哪一个国家能一统天下。中国应该考虑产业链的完整和建设,但不能在完全封闭的环境下,国家2014年开始布局Fab建设,所以从产能的角度来讲,在2020年芯片国产化率会有较大进展。”xH3EETC-电子工程专辑

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上海市集成电路行业协会秘书长、上海华虹宏力半导体制造有限公司执行副总裁徐伟xH3EETC-电子工程专辑
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开垦无人地带,创新为王

如果我们换个思维,在“无人地带”的起跑线上,与国外厂商一同起跑能否实现领先?比如AI芯片或无人驾驶行业,目前行业标准相对空白,能否藉此机会发展自己芯片架构生态链?xH3EETC-电子工程专辑

从AI落地新物种看创新机会,戴伟民博士认为智能音响、无线耳机都可以是入口,无线耳机做好了还可以成为助听器。这些边缘端的新物种亮点多、用量大,并且都还没普及,市场很大。xH3EETC-电子工程专辑

徐伟表示,在后摩尔时代,应用驱动对于中国市场是有优势的,巨大的应用市场让我们可以用某一种应用来引领世界潮流,确定整个世界的标准。未来包括智慧城市、大健康等领域,一个人口众多的国家很有可能在万众创新的思维或者是氛围下,做到这一点。xH3EETC-电子工程专辑

苗小雨表示同意戴伟民和徐伟的看法——要去边缘端寻找机会。所有设计创新的最大驱动力,都来源于终端对性能、系统的需求。中国作为制造大国非常有优势,像我们华为,国内一流企业都在铺设IoT的平台并推出自己的标准,在执行新标准上,中国企业靠近市场、低沟通成本、响应快速快速。xH3EETC-电子工程专辑

“一旦形成某种标准,中国公司就非常有机会实现领先。尤其是在家电和工控领域IoT会先落地,这是人机交互最直接的地方,也是中国厂商做的最好的领域,包括海尔、美的、格力的家电产品已经世界领先。”苗小雨说到,“系统、家电厂商在优化系统时,需要和芯片厂商进行深度合作。芯片厂商能够帮助他们把系统整合度提高、成本降低,形成新标准。”xH3EETC-电子工程专辑

这个新标准属于国家还是企业?夏砚秋觉得首先要确定它的权力来自于哪儿,历史上只有在通信行业才有国家参与标准,产业链分散、高度全球化的IC产业不一样,国家标准很难约束到企业行为,反而企业标准主导着这个产业的进步。xH3EETC-电子工程专辑

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华为技术有限公司海思半导体战略和业务发展部总监夏砚秋xH3EETC-电子工程专辑

“比如苹果就敢把耳机孔给取消了,华为之前也改变了存储卡的规格,这不是任何政府机构或者行业组织强迫你做的事,而是企业主动做一些事去领导这个行业,其他厂商去跟随。” 夏砚秋举了个例子,“几家Top厂商不一定能意见一致,比如说美的和海尔可能标准不一样。最后谁成为真正的标准要看市场竞争的结果。”xH3EETC-电子工程专辑

这中间也牵扯到太多博弈, Google的TPU为什么这么多人用?大家最看重的是Google的持续演进能力,如果换一家小公司也开源一个东西,大家就不用了,不是说东西不好,而是都不相信一家小公司明年、后年、大后年持续的好。夏砚秋补充道:“所以我们在为新领域定标准的时候,不要想着彻底甩开国际主流大厂,没人相信中国厂商10年之内就能把Apple或Google打破产,但我们一定瞄准你的5年规划,来制定我的5年规划,跟你对标。目标放得高,在竞争的时候动作才不会变形,带领整个产业链去建立自己所谓的标准,去跟他持续竞争。”xH3EETC-电子工程专辑

来自标准组织的宿为民女士也认为,在全球化背景下片面强调国家自主标准,这其实对企业来说一种伤害。曾经一些强制执行的国产标准,让我们的企业忽略跟国际的合作,走入很多误区。但是对于封闭系统或者单一功能,这种时候国家也好,企业也好都可以自己去制定标准——只要你能表明自己在某些方面是领先的,举例来说中国高铁系统相对来说就有一套自己的系统。xH3EETC-电子工程专辑

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ZigBee联盟 大中华区主席宿为民女士xH3EETC-电子工程专辑

宿为民表示:“中国企业如果能在某个领域实现领先,就应该大胆地跟国际企业合作,或成立企业联盟来制定标准,直接对标国际企业。反之,在实力不行的情况下非要做一个自己的东西,对企业伤害会比较大。”xH3EETC-电子工程专辑

华大九天软件有限公司副总经理董森华认为,AI本身只是一种技术,可以用在不同的芯片、系统领域,在应用端确实比较贴合中国发展阶段,因为中国有巨大的市场。但谈AI超越美国,实际上对产业健康发展有一定的误导作用。xH3EETC-电子工程专辑
“如果我们静下心来理一理,会发现AI最基础的算法大部分还是在美国手里,从技术角度我们仍处于比较落后的位置。” 董森华补充道,“但从应用和市场的角度,中国大量家电、系统厂商有强劲的需求,能够为我们的AI算法和芯片设计提供很多改进方向。这样良性的结合能够带动国内AI技术发展。”xH3EETC-电子工程专辑

中微半导体设备(上海)股份有限公司副总裁曹炼生则从“无人区”的角度发表了观点,他认为中国现在整个IC产业基本处于追赶先进者的状态,个别领域已实现并跑,极个别的领域已经有领跑者出现——譬如华为。xH3EETC-电子工程专辑

“在这样的生态下,我们那么多IC从业者能不能有原创的东西?” 曹炼生接着说道,“我理解的无人区有两种形态,一种就是‘我前面已经没有追赶对象’,下面应该怎么办?另一种则是‘完全原创’的想法,这对产业里的年轻人尤其重要——千万不要放弃创新的思想火花。这非常难,但是非常有价值。”xH3EETC-电子工程专辑

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不可回避的IP问题

但是回到正面战场,一些通用、模拟器件其实是用量巨大,大家都避不开的,中国和国外厂商竞争中其实很大一部分问题在IP(芯片知识产权)上面,这也是所有中国厂商都不可回避的问题。xH3EETC-电子工程专辑

芯原作为国内知名的IP供应商,戴伟民也表示,现在中国其实有一些IP已经领先了,比如说云上视频的转码、网络芯片IP。“曾有家美国顶尖公司找到我们,说能不能定制低功耗芯片。为什么找我们呢?因为我们的转码、编码已经做到世界第一。我们这款芯片算力做到原来的4倍,功耗只有1/30,后来国内几家大物联网公司都找芯原要这个IP。”xH3EETC-电子工程专辑

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芯原董事长兼总裁戴伟民博士xH3EETC-电子工程专辑

戴伟民表示,“现在互联网模式可能你很快就学会了,但做IP是需要长期奋斗的,10年、8年深耕很不容易。现在我们已经慢慢看到起色,但这个急不来。为什么科创板姓‘科’?就是要看重长期积累的硬技术,而不是互联网的商业模式。”xH3EETC-电子工程专辑

苗小雨也曾从事IP方面的工作16年,“我知道每一年IP演进是多么辛苦的事,在一件事情上做专注,做到行业领先是多么艰难的一件事情。”他说道,“像MCU这个行业,多数关键技术指标性都和模拟性能相关,中国企业缺少在这个方面的积累。但我看到有越来越多的人和企业加入到这个行业里来,中国有大量应用系统的新需求,在某些方面IP可能就比别人早一步,在某一个专项方面获得领先地位。”xH3EETC-电子工程专辑

1990年麦克·波特写了一本书叫《国家竞争力》,第一次提到产业集群概念,通过市场自由配置产生最高效的方式产生集群。苗小雨也希望中国IC产业的投资可以让这个市场更集中,形成一个人才群居效应,这会对IC行业,包括IP发展起到促进作用。xH3EETC-电子工程专辑

给国产EDA厂商一个公平的机会

被垄断的还不止基础IP,目前中国EDA市场,95%被外资企业把控,因此一谈到国产EDA气氛就比较沉重。作为国内领先的EDA供应商,华大九天副总经理董森华表示,从全球的角度来讲EDA已有60多年的历史,形成了垄断的集中产业形势。华大九天今年才10岁,我们必须意识到10年和60年的积累很难对比,不是短时间靠“打激素“就可以做起来的,必须正视EDA行业与国外的差距。xH3EETC-电子工程专辑

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华大九天软件有限公司副总经理董森华xH3EETC-电子工程专辑

“发展中国的EDA,首先要有战略的定位,比如华大九天完全市场化运作,过去10年几乎没有拿国家任何的支持,因为我们坚信中国集成电路的发展一定会给EDA带来机会。再一个是加强与国内原厂的合作,比如华大和华为合作非常紧密,中国的IC产业需求带动了中国自己的EDA创新,这种产业链合作非常重要。” 董森华说到。xH3EETC-电子工程专辑

夏砚秋则认为,先不要谈支持国产EDA工具,中国原厂首先要做到不歧视。说中国人有多支持中国的厂商,美国人都信了,但中国人自己都不信。很多时候中国厂商其实是优先用国外产品,因为人家产品成熟好用。xH3EETC-电子工程专辑

要国产工具真正发展的好,不要谈特殊支持,能和国外EDA工具公平竞争才重要。第二从市场来看,垄断对哪一个下游客户都不好。“就算是对这几家EDA国际大厂的员工来说,你跳槽也没地去,” 夏砚秋补充道,“任何一个国家都应该支持市场新入者,而不是利用国界来限定谁能参与,谁不能参与。这对市场、客户、整个产业的发展都有好处。”xH3EETC-电子工程专辑

做EDA是一个需要长期积累的事情,国外厂商可能50年前就开始做了,经过上百次的并购,这不是说我们转行学个三年马上可以做到的。国内EDA厂商要瞄着10年20年以后去做,至少活下来,对任何的下游客户都是好事。xH3EETC-电子工程专辑

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半导体设备的发展需要上下游结合

而半导体制造设备情况也差不多,先进设备被当做贸易筹码禁售中国,如果在制造工艺永远受制于人情况下,谈何提升芯片的国产化率?xH3EETC-电子工程专辑

作为设备厂商代表,曹炼生也认可我国的半导体设备跟世界先进水平差距很大,已成为制约中国半导体产业的重要因素。“但是当我们的设备做到足够好的时候,他们就会将其从限制出口清单中划掉。比如美国商务部工业安全局当时到中微看了一下,第二天又去中芯国际现场去看了我们设备的运转,半年后正就宣布从禁运清单里面把这款设备拿掉了。” 曹炼生表示,“理由就是中国已经能够生产足够好的和数量足够多的这款设备,所以继续限制对美国安全已经没有意义了。”xH3EETC-电子工程专辑

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中微半导体设备(上海)股份有限公司副总裁曹炼生xH3EETC-电子工程专辑

这是一个标志性的事件,但绝大部分半导体设备我们还差得很远,我们已经经过10年时间的努力,有了很大进步,但是整体状况任然不能令人满意。此前有很多人说,设备这个东西,买得到就不用自己花大钱去做了,但中兴事件后,全国上下才有了一致的认识。xH3EETC-电子工程专辑

曹炼生认为,设备国产化关键是产业链上下游的结合,就是下游IC制造企业,愿不愿意使用国内供应商做的设备。“其实我们自己也有这个问题,我们也会经常反问自己。将心比心,中微愿不愿意用国产零部件?我们在要求制造企业用国产设备的时候,能不能主动去帮助国内零部件企业,来试用他们提供的零部件和子系统。”他说道,“国内企业都会遇到这个这个问题——我认为我的产品做好了,但没人愿意帮我试,没人愿意告诉我,我还差在什么地方。这一两年政府做了很多促进上下游之间结合的工作,比如让下游企业来主导一些设备和零部件的攻关,从第一天开始你就和下游企业绑在一起了。”xH3EETC-电子工程专辑

人才,永远不变的最热主题

归根结底,半导体行业竞争就是人才的竞争,中国的半导体产业怎么样才能做好人才梯队的建设?保证持续高质量的人才输入?xH3EETC-电子工程专辑

华为一直被认为是对人才最有吸引力的中国企业之一,也是薪资待遇唯一可以媲美互联网巨头的国内电子企业,而夏砚秋却认为,“大家可能认为现在人才缺口很大,以后会更好?其实如果人才基础教育没做好,缺口只会一直存在甚至更大。小学课堂决定了国家实力,小学数学竞赛都受到诸多限制,何谈产业上超过别人?”xH3EETC-电子工程专辑

第二就是人才待遇问题,美国很多时候指责中国对特定行业补贴,说的是市场类补贴,并不是说研发。你可以把钱用来申请项目、买设备,但不能用来发工资。钱没有到人才的手上,谈什么去跟别人竞争?要提高科研人员的水平,从户口、教育、医疗、住房上都要减税,并且一视同仁。xH3EETC-电子工程专辑

半导体的知识结构需要有较长的积累,都是越老越值钱,不像做AI都是算法,切换非常快。所以只有在20、30年一个长远时期内给予人才优秀的待遇,才能把这帮人真正留在这个产业里面,而不是说完全靠爱国情怀,靠不怕吃苦,这些不能让一个人一辈子当饭吃。夏砚秋这番话也让现场观众们感同身受。xH3EETC-电子工程专辑

苗小雨表示非常同意,他认为华为在这方面已成为标杆企业,很多公司都要学习。2000年时在思科工作要比华为拿的钱多得多,但是华为能够把这些工程师的自主能动性带动起来,发展到现在已经超越了其他的国际大厂,就充分说明激励制度对企业多么重要——要让优秀的人,获得更好的待遇。xH3EETC-电子工程专辑

“另一方面,我们也要想办法走出国门,国外好的工程师如果不能吸引到国内来,我们也可以到国外开办设计中心,聘请当地有实力技术工程师。” 苗小雨说到,“以更开放、更包容的心态去面对人才,给他们足够好的发展空间和待遇,激励他们发挥出潜力。其实中国有很多很优秀的工程师,智力资源被浪费,热情和动能没被激励起来。”xH3EETC-电子工程专辑

戴伟民提了一个很现实的问题:如果互联网公司赚很多钱,当然可以付高工资,这也是他们自己赚的钱。但是为什么IC工程师这么辛苦,即便是很优秀工程师,赚钱都这么困难?xH3EETC-电子工程专辑

“第一是创新成本太高了,另外一方面是一些企业把产业搞坏。这也是去年习主席、李总理都说要保护知识产权,让惩罚严厉。这不是讲给美国人听的,而是对国内真正投入、好好做研发公司的保护。” 戴伟民表示,“因为不守住底线的话,整个产业就会很糟糕。总之,你的公司如果赚钱,可以付给员工高工资;赚不到,请不要靠国家给钱发工资。”xH3EETC-电子工程专辑

董森华建议大家换一个角度去思考人才问题,大家都希望高校能够提供人才去填补这个缺口,但是高校能够培养出这些学生,这些学生会不会进入到集成电路行业里面呢?就算专业是学集成电路的,毕业之后都不一定入行。xH3EETC-电子工程专辑

“我1997年读书的时候,清华微电子学院一年可以招收2个班,差不多毕业60个学生。过了10年,清华的微所每年反而只能提供一个班毕业生,不到30人,” 董森华感叹道,“97年那时,30人里可能有70%会进入电子行业工作;但是现在的30人里,恐怕三分之一都没有进入到集成电路行业,这是为什么?”xH3EETC-电子工程专辑

从需求的角度来说,不说缺多少或者从能培养多少,而是怎么让学生或专业人才导入我们集成电路行业。如果不能开出和互联网、AI领域同样的薪资,人才们也不可能靠情怀活一辈子。集成电路行业主要分布在北上深几个比较集中的地区。在这些地方工作要面临着很强的生活压力,自己家庭的需求也是需要解决的。xH3EETC-电子工程专辑

“只有一个办法,让你的企业更赚钱,并且能够愿意把这个钱投入在研发上,才是解决这个问题的根本。” 董森华说到,“华为现在是唯一能够跟互联网叫板,开出高薪的,所以他们能吸引更多学生和专业人才进入。这就走入一个更良性的循环,发展得更迅猛。”xH3EETC-电子工程专辑

本届中国IC领袖峰会特别鸣谢赞助商:

上海兆芯; Cadence; Arrow; 深圳市中微半导体;华虹宏力; Mentor,a Siemens Business ; ImaginaTIon; 泰凌微电子;北京晶宇兴;华大九天;紫光展锐;比亚迪微电子xH3EETC-电子工程专辑

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刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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