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本文告诉你中国芯片与世界芯片的差距
来源:网络整理 时间:2019-02-20

在2018年上半年中兴所遭遇的芯片禁令,相信也让国人感受到了一颗小芯片的分量,而中兴在受到“定向打击”后所释放的信号更是令IT企业感到寒意袭人,一场关于中国缺“芯”的争论也就此展开。

本文告诉你中国芯片与世界芯片的差距

什么是芯片?

芯片是半导体元件产品的统称。也叫集成电路(英语:integrated circuit,缩写作 IC,或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。

未来所有的产业发展方向,相当部分是由半导体芯片支撑实现的,“比如物联网、5G、汽车电子、人工智能AI、AR、VR、区块链都需要半导体芯片”。以汽车和手机为例,电子产品在汽车中分布广泛,汽车电子占汽车成本的比例逐年提升。有资料显示,汽车电子占整车的成本达30%以上,未来随着电动汽车和无人驾驶技术的成熟,汽车电子所占的成本将达到50%以上,成为汽车智能化的关键部分。智能手机基本上是由芯片和显示屏等部件组成,“中国生产了全球77%的手机,并且拥有多家品牌,作为优势产业,却只有3%的芯片是国产”。

中国芯片与世界差距有多大?

有资料表明,在芯片设计这个环节,我国和世界的差距是3.5倍,到了芯片制造这个环节,我们和世界的差距是10倍,到了芯片生产设备这个环节,我们和世界的差距是53倍。

芯片的设计离不开设计软件即EDA,全球前三大的EDA企业都是美国企业,有数据显示,美国的设计公司在市场占比高达69%。设备上,全球重要的半导体设备光刻机是荷兰生产,但设备所需的部分核心零部件是美国厂商生产。硅片是制作集成电路的重要材料,通过对硅片进行光刻、离子注入等手段,可以制成集成电路和各种半导体器件。日本在半导体生产材料上优势明显,有资料显示,世界前两名集成电路用硅片制造商是日本信越和SUMCO,占全球60%以上;这两家企业生产的大尺寸硅片(200毫米和300毫米)占全球的70%以上,形成绝对垄断和极高的技术壁垒。

中国芯片制造到底错过了什么?

相信很多人都听过摩尔定律,这个睿智的老人预言,每隔12个月,相同面积的芯片可容纳的晶体管数量就能增加一倍,制造成本则减少50%。这是个烂大街的定律,笔者无意再去查阅相关资料,把数字和用词再核对一遍,但即便是如此粗糙的对待,我们依旧能感受到它的魔力以及芯片业的巨大进步,具体到普通的现实生活就是:几乎每个人都拥有了一台“可以装在口袋里”的电脑,现代智能手机已经能轻松实现多任务处理,连一些高精度运算、大型的网络游戏都能频繁地出现在手机上,事实上,正是芯片技术的进步,才能让我们把越来越的生活塞入到这块4~5英寸又薄薄的手机内,连同WIFI、存储、云端技术的发展,我们再也不用担心“记忆体”不够用了,更不会出现“汗牛充栋”式的典故。

显然,中国正消费者大量的芯片,但中兴事件之前,我们极少有人意识到自己的便利生活都不是自己“制造”的,我们只是持续地“花钱买便利”,而不是“靠智慧创造便利”,苹果、三星的芯片不必赘述,他们或自主设计,找台积电代工,苹果是这么干的;或者干脆自己设计、自己代工,再自己组装成终端,三星就是这么干的,而国内比较火的手机,比如中兴、小米等等,既要依赖于国外的芯片,又离不开Android系统,即便是华为能自主研发麒麟芯片,也购买了大量的日韩企业的专利技术,这种模式无疑可以快速催生出“知名品牌”,但这个品牌的含金量非常有限,仅仅一个贸易战,就让其原形毕露。

相比之下,我们的近邻日韩在芯片领域则要清醒、从容地多,三星前任董事长李健熙曾留学欧洲美国,对芯片有着天然的兴趣和动力,兢兢业业20年才让三星芯片业务盈利,在技术、设备和人才等方面,三星都有着长远的布局,比如芯片制程中会用到的关键设备“光刻机”,全世界没有几家企业能做的出来,7nm以下的光刻更是只有欧洲的ALMS可以制造,每年产量仅有几十台,正是看中这家“非大红”企业的独特技术,三星曾不惜一切代价收购其股份,确保能先拿到首批的尖端光刻机,以确保在一款芯片利润率的时段,抢占先机,完成出货量,如此的经营策略和技术积累,得以让韩国企业始终保持着芯片业的领导地位。

昔日高丽人不惜一国之力来扶持三星芯片,现如今三星芯片已然能自给自足,甚至能反哺其他领域,进入良性循环,真叫人艳羡。再看日本芯片,他们在过去十年,虽然没有强大的智能手机品牌出现,但在芯片技术方面,还是有诸多的优势,有些甚至强于美国,据说当年美国之所以能赢得海湾战争,正是因采用了日本的芯片技术,中国的芯片自尊华为麒麟芯片也大抵依托于日本芯片技术,遗憾的是,日本企业受限于古老文化,经营策略非常不灵活,以至于越来越多的企业濒临倒闭,难怪有位中国企业家毫不避讳地说:如果想要技术,那就去日本买,那里有着大量技术优秀却即将破产的企业,不得不说,日本人不够灵活的经营手段,在一定程度上限制了其芯片技术的发展。

平心而论,中国的芯片技术错过了很多重要的发展时期,严重缺乏技术底蕴、制程积累和相关领域的人才,我们花费大量时间去研究组装制程的平衡率,正当日本、韩国的年轻人泡在实验室,讨论量子物理、光刻精度时,中国的年轻人却不得不端坐在流水线上,每个小时锁20颗螺丝或者贴50个标签,且要严格遵守SOP作业。

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