持續(xù)投入多年,芯片國(guó)產(chǎn)化為何進(jìn)展緩慢
事實(shí)上,多年來(lái)我國(guó)對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行了大量、持續(xù)的投入。“十三五”規(guī)劃期間,我國(guó)第一次以市場(chǎng)化投資的形式推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,成立投資基金國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司,以直接入股方式對(duì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)給予財(cái)政支持或協(xié)助購(gòu)并國(guó)際大廠。
即便如此,芯片國(guó)產(chǎn)化仍然進(jìn)展緩慢。這是為什么呢?
中科院計(jì)算所研究員、博士生導(dǎo)師包云崗認(rèn)為,中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)遺憾地錯(cuò)過(guò)了一個(gè)黃金年代。目前國(guó)際半導(dǎo)體行業(yè)巨頭幾乎都在上個(gè)世紀(jì)七八十年代起步,用漫長(zhǎng)的時(shí)間和巨量的人才投入換來(lái)今天的技術(shù)積累。
事實(shí)上,歷數(shù)全球,只有美國(guó)有結(jié)構(gòu)完整的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè),英國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)、法國(guó)都只是各有所長(zhǎng)。而在芯片半導(dǎo)體這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條非常長(zhǎng)的領(lǐng)域,我國(guó)還缺乏完善的上游供應(yīng)。
大連東軟信息學(xué)院副教授張永鋒告訴記者,國(guó)產(chǎn)芯片的升級(jí)換代主要依靠生產(chǎn)工藝和EDA工具(芯片設(shè)計(jì)輔助軟件、可編程芯片輔助設(shè)計(jì)軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)輔助軟件等三類)的進(jìn)步,但這些上游工具大都被國(guó)外企業(yè)掌握。
以加工高端芯片所要用到的極端精準(zhǔn)的照相機(jī)——光刻機(jī)為例。光刻機(jī)的精度決定了芯片的精度上限,而高精度光刻機(jī)主要產(chǎn)自荷蘭的ASML和日本的尼康與佳能三家企業(yè),全球最頂級(jí)的光刻機(jī)基本由ASML壟斷。在生產(chǎn)工藝方面,國(guó)際芯片巨頭企業(yè)一般將芯片生產(chǎn)交給韓國(guó)的三星、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的臺(tái)積電等企業(yè)去做,中國(guó)大陸企業(yè)缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)積累。
“我們亦步亦趨跟著別人走,但還是被落下了很遠(yuǎn)。現(xiàn)在的設(shè)計(jì)流程與國(guó)際大企業(yè)先進(jìn)的COT設(shè)計(jì)方法相比差距仍然很大。”張永鋒說(shuō),客觀現(xiàn)實(shí)導(dǎo)致國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)與國(guó)外巨頭相比,整體仍處于實(shí)力較弱而且分散的狀態(tài)。
北京華勝天成股份有限公司董事長(zhǎng)兼總裁王維航告訴記者,芯片半導(dǎo)體行業(yè)具有極高的市場(chǎng)集中度,而國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)實(shí)力較弱,分布較為分散,難以應(yīng)對(duì)歐美企業(yè)的挑戰(zhàn)。王維航出身微電子科學(xué)與工程專業(yè),其所創(chuàng)辦的華勝天成公司在2017年通過(guò)基金收購(gòu)泰凌微電子(上海)有限公司近83%的股權(quán),成為當(dāng)年第二大半導(dǎo)體收購(gòu)案。
數(shù)據(jù)顯示,在美國(guó),前十大半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司年收入占全行業(yè)比例超過(guò)90%;中國(guó)臺(tái)灣超80%;但中國(guó)大陸產(chǎn)業(yè)分布碎片化,這一比例只達(dá)到45.9%。而且2016年中國(guó)集成電路涉及企業(yè)從736家暴增至1362家,2017年增速回落,但總量也達(dá)到了1380家。
作為一線的芯片研發(fā)企業(yè)的負(fù)責(zé)人,泰凌微電子創(chuàng)始人兼CEO盛文軍告訴記者,芯片研發(fā)具有周期長(zhǎng)、投入大、試錯(cuò)成本高等特點(diǎn),而這與企業(yè)盈利的需求存在矛盾。他說(shuō),芯片研發(fā)的每個(gè)環(huán)節(jié)都讓研發(fā)人員提心吊膽。比如,在進(jìn)行市場(chǎng)定位時(shí),往往會(huì)遇到芯片設(shè)計(jì)與產(chǎn)業(yè)需求不相匹配的情況,而且研發(fā)過(guò)程中資金需求特別大,“一次流片就是幾百萬(wàn)元,一個(gè)很小的錯(cuò)誤就要重來(lái)。”
2010年前后,盛文軍和創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)回國(guó),準(zhǔn)備設(shè)計(jì)研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)芯片,當(dāng)時(shí)的計(jì)劃是到2012年左右推向市場(chǎng)獲得利潤(rùn)。但當(dāng)芯片設(shè)計(jì)完成走向市場(chǎng)時(shí),他們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還是停留在概念上,并未形成產(chǎn)業(yè)生態(tài),這對(duì)當(dāng)時(shí)已經(jīng)埋頭苦干一年多的創(chuàng)業(yè)公司而言是難過(guò)的坎。
怎么辦?為了養(yǎng)活公司,盛文軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一方面繼續(xù)投入研發(fā)新一代芯片,做技術(shù)儲(chǔ)備;另一方面將研發(fā)的芯片做些微改動(dòng),面向消費(fèi)類電子產(chǎn)品推出非物聯(lián)網(wǎng)芯片。在2014年之前,泰凌微電子的主營(yíng)收入都是來(lái)自非物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域,一直到2014年之后,營(yíng)收重點(diǎn)才回到物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域。
在最為艱難的那兩年,盛文軍目睹了不少芯片公司因?yàn)槭袌?chǎng)、團(tuán)隊(duì)、技術(shù)等原因做不下去了,“公司關(guān)掉,規(guī)??s小”,還有一些芯片研發(fā)人員轉(zhuǎn)行去做互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件。
對(duì)于國(guó)產(chǎn)芯片的研發(fā)和應(yīng)用,李國(guó)杰認(rèn)為,無(wú)論是國(guó)家還是企業(yè)都需要持續(xù)的定力和耐心,尤其是國(guó)家對(duì)關(guān)鍵芯片支持政策不能左右搖擺。“不要兩三年看一下(沒(méi)出成果),就不要這個(gè)隊(duì)伍了,或者換一個(gè)別的方向,制度也進(jìn)行調(diào)整,這個(gè)是比較可怕的。”
國(guó)產(chǎn)芯片為何沒(méi)人用
在4月18日晚間臨時(shí)召開(kāi)的論壇上,許多專業(yè)人士都提到,“龍芯”等國(guó)產(chǎn)芯片證明我國(guó)基本具備芯片設(shè)計(jì)能力,但最大的不足在應(yīng)用層面。“沒(méi)人用”,成為“龍芯”等國(guó)產(chǎn)芯片面臨的另一個(gè)困境。
對(duì)于這一話題,中科院計(jì)算所研究院、“龍芯”處理器負(fù)責(zé)人胡偉武最有發(fā)言權(quán)。2001年,中科院?jiǎn)?dòng)了國(guó)產(chǎn)芯片“龍芯”課題組,如今“龍芯”CPU已形成3個(gè)產(chǎn)品系列,而胡偉武的另一個(gè)身份是承擔(dān)“龍芯”商業(yè)應(yīng)用和推廣的龍芯中科技術(shù)有限公司的總裁。
