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华尔街日报:中国将如何颠覆芯片行业? | 新华社:澎湃崛起的强“芯”路——我国芯片制造核心技术由弱渐强

战略前沿技术  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-07-17 08:59

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华尔街日报:中国将如何颠覆芯片行业?

来源:华尔街日报

编译:AOTOM(AOTOM-NEWS)

全球的大部分电子产品已经是由中国企业生产。现在中国想用自己生产的芯片来装配这些产品。虽然制造半导体元件比组装手机要困难得多,但是从众多行业的经验来看,如果认为中国不具备行业颠覆能力,恐怕是个错误。



据贝恩公司(Bain&Company)称,未来10年,中国计划向国内芯片行业投入高达1,080亿美元资金。咨询公司Gartner的数据显示,目前中国进口全球近一半的芯片,主要用途是生产出口电子产品,但中国的芯片产量不足全球产量的10%。

中国政府认为,这种情况对国家安全构成威胁,中国已经把建设自主半导体供应链作为一项国家重点项目。

中国政府对本土芯片制造商投入了巨额资金。以国有芯片制造商紫光集团有限公司(TsinghuaUnigroup)为例,该公司3月份从一家国有银行和一只政府支持基金获得220亿美元资金。国际半导体产业协会(SEMI)称,目前中国在建的芯片生产企业至少有20家。

尽管获得大手笔投资,中国芯片至少还要几年时间才能面市。而且即便到了那个时候,中国与顶级芯片制造商之间仍会存在难以追平的技术差距。在中国重点投资的芯片制造和存储芯片领域里,中国远远落后于三星(Samsung)和台积电(TSMC)等行业领头羊,更何况这两家公司也在进行数十亿美元的投资,以保持领先地位。不仅如此,这些芯片行业领头羊还可以凭藉技术优势获得成本上的优势,因此,中国公司即便有了国有资金的支持,也很难维持烧钱模式。

中国起初打算用收购的方式来建设国内芯片产业。根据Dealogic的数据,2015年,中国公司在半导体领域宣布的海外收购交易总额达到创纪录的430亿美元,但其中只有52亿美元的交易得以完成。交易失败的主要原因是,相关交易很难获得美国监管部门的批准。

这些未果交易包括紫光集团230亿美元收购内存芯片制造商美光科技公司(MicronTechnologyInc.,MU),以及另一家国企华润(集团)有限公司(ChinaResources(Holdings)Ltd.)25亿美元牵头收购FairchildSemiconductorInternationalInc。今年上半年中国半导体行业境外并购额总计16亿美元,同比下降81%。

不过中国芯片制造商在某些领域还是大有可为的,例如那些所用芯片不需要最好、只要够用的设备。华为(Huawei)、Oppo、Vivo等国产品牌均打造了在中国和部分发展中市场风行的设备。随着苹果公司(AppleInc.,AAPL)和三星的市场份额持续下降,去年中国智能手机市场上这三个品牌出货量占比将近一半。

如果国产芯片能够满足一些最低标准,这些中国厂商有可能成为国产芯片的大买家。不具备市场领先者高效成本结构的中小规模海外芯片制造商有可能因为低价芯片充斥市场而受到打击。台湾联华电子(UnitedMicroelectronicsCorp.,UMC)、南亚科技(NanyaTechnologyCo.,2408.TW)乃至韩国海力士半导体(SKHynixInc.,000660.SE)之类的公司都有可能受到影响。

中国在芯片行业掀起的波澜也许不会动摇行业领头羊的地位,但有可能淘汰落伍者。


澎湃崛起的强“芯”路——

我国芯片制造核心技术由弱渐强

来源:新华网

新华社记者 陈芳、胡喆

指甲盖大小面积上制造出超10亿个晶体管、每根导线相当于人体头发丝的五千分之一……作为影响国家综合竞争力的战略性产业,集成电路技术水平和产业规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志。

高端装备和材料从无到有,制造工艺与封装集成由弱渐强,技术创新协同机制羽翼渐丰……国家科技重大专项实施以来,打造集成电路制造创新体系的阶段性目标已经实现,着力破解我国在高端芯片领域的“缺芯之痛”。

指甲盖大小面积上制造出超10亿个晶体管,小小芯片有多难?

这是一场无法回避的创新竞赛,竞赛者不在一条起跑线上。

长期以来,我国集成电路产业一直受到西方在先进制造装备、材料和工艺引进等方面的种种限制,高端芯片主要依赖进口。随着我国国民经济的快速发展尤其是信息化进程的加快,对集成电路产品的需求持续快速增长,从2006年开始超过石油成为我国最大宗进口产品,2013年至今每年进口额超过2000亿美元。

一方小小的芯片,为何如此之难?中国科学院微电子研究所所长、专项技术总师叶甜春告诉记者,相信大家都没有亲眼见过原子,集成电路(芯片)的制造难度就是原子级的。以28纳米技术为例,集成度相当于在指甲盖大小面积上制造出10亿个以上的晶体管,其中每根导线相当于人体头发丝的三千分之一。

“集成电路制造技术代表着当今世界微细制造的最高水平,集人类超精细加工技术之大成,因此集成电路产业是一个国家高端制造能力的综合体现,是全球高科技国力竞争的战略必争制高点。”叶甜春说。

专家指出,我国在芯片领域面临的挑战主要表现在以下几个方面:一是我国集成电路高端装备和材料基本处于空白状态,完全依赖进口,产业链严重缺失;二是制造工艺与封装集成较弱;三是缺乏自主知识产权,严重制约我国集成电路企业自主创新发展。

现代工业的“粮食”:芯片强则产业强

如果说开创工业时代的驱动力是蒸汽机,开创电气时代的驱动力是电力,那么开创信息时代的驱动力就是集成电路。

“芯片强则产业强,芯片兴则经济兴,没有芯片就没有安全。”叶甜春表示,在信息时代,集成电路是核心基石,电脑、手机、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、机器人、工业控制等各种电子产品和系统都离不开集成电路。没有集成电路产业支撑,信息社会就失去了“根基”,集成电路因此被喻为现代工业的“粮食”。

经过专项实施,一批集成电路制造关键装备实现从无到有的突破。叶甜春表示,目前国产刻蚀机、磁控溅射、离子注入机、等离子化学气相沉积、低压化学气相沉积设备等30多种关键设备研制成功并通过了大生产线考核,实现了海内外批量销售,总体技术水平达到28纳米,部分14纳米关键设备开始进入客户生产线验证。

2008年国务院批准实施集成电路装备专项,共有200多家企事业单位和2万多名科研人员参与攻关。9年来,先后有30多种高端装备和上百种关键材料产品研发成功并进入海内外市场,从无到有填补了产业链空白。

专项实施前我国集成电路行业所需材料几乎全部进口,目前特种气体、靶材、部分化学品等关键材料已研发完成,通过大生产线考核认证后大批量使用,部分产品进入海外市场,国产光刻胶等已开始进入大生产线试用,在专项的引导下,一批公司成功上市。

“核高基”这个听上去“高大上”的名词,其实与每个人的生活息息相关。从手机到电脑,从冰箱到汽车,甚至每一个U盘,都离不开芯片和软件。这是对核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品的简称,它与载人航天、探月工程等并列为16个重大科技专项。

“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”专项技术总师、清华大学教授魏少军说:“我们在核心电子器件关键技术方面取得重大突破,技术水平全面提升,与国外差距由专项启动前的15年以上缩短到5年,一批重大产品使我国核心电子器件长期依赖进口的‘卡脖子’问题得到缓解。”

培育产品、做大企业:我国集成电路产业由弱渐强

面向2020年,我国继续加快实施已部署的国家科技重大专项,重点攻克高端通用芯片、高档数控机床、集成电路装备等方面的关键核心技术,形成若干战略性技术和战略性产品,培育新兴产业。

北京市经信委主任张伯旭认为,专项采取产业链、创新链、金融链有效协同的新模式,专项与重点区域产业发展规划协同布局,主动引导地方和社会的产业投资跟进支持,将有效推动专项成果产业化,扶植企业做大做强,形成产业规模,提高整体产业实力。

同时,集成电路制造装备作为基础产业,其成果的辐射带动面很广。上海市科委总工程师傅国庆介绍,利用专项取得的核心技术,辐射应用到LED、传感器、光伏、液晶面板等泛半导体制造领域,使我国相关领域装备国产化率大幅提升。在LED、光伏等领域已实现关键装备成套国产化,国产装备成为市场主流,LED照明、光伏等产业规模跃居世界第一。

关于今后的发展,叶甜春介绍,专项已经在14纳米装备、工艺、封装、材料等方面进行了系统部署,预计到2018年将全面进入产业化。“十三五”期间还将重点支持7-5纳米工艺和三维存储器等国际先进技术的研发,支持中国企业在全球产业链中拥有核心竞争力,实现产业自主发展,形成特色优势。


本土芯片制造业快速崛起

存储器成重要“发动机”

来源:中国智能制造网

2016下半年以来,我国集成电路产业市场销售额稳步提升,2017年第一季度,仍保持两位数增长。随着中国本土存储芯片制造厂商的快速崛起,存储器有望成为国内集成电路产业发展的重要引擎。

自2016年中旬全球半导体行业迎来上升拐点以来,集成电路产业市场销售额稳步提升,至2017年第一季度,仍保持两位数增长,其中,存储芯片对行业带动明显。

如今2017年过去一半,纵观上半年处理器、主板大多不景气,唯有NAND、DRAM等存储芯片市场继续高涨,且涨价持续了一年之久,目前仍未出现下滑趋势。有分析师表示2017年DRAM内存涨价将达到39%,NAND闪存涨价也有21%,市场价值大涨60%~70%,厂商的运营利润也维持在40%~60%的高位。

目前,全球主要几家存储器制造商在出货方面保持着很强的“默契”,而这种“供应纪律”帮助他们在下滑周期中依然能有一个不错的收成,并在上升周期中获得超过预期的利润。

以美国存储器大厂美光为例,6月30日美光公布 2017 会计年度第3季财报。财报显示,截至 2017年6月1日,美光创下年增 92%,季增20%的亮丽成绩。以非一般会计准则计算,每股EPS为1.62美元,相较第2季EPS的0.9美元,大增0.72美元,成长幅度高达八成。

值得一提的是,上述的“供应纪律”面临着来自中国的重大挑战,即中国本土的存储芯片制造厂商正在快速崛起。

从短期目标来看,中国存储器制造计划的最终目的不是商业优势,而是国家的力量,因为国家希望减少半导体需求对进口的依赖。中国的DRAM产量占全球DRAM产量的20.0%以上,占全球NAND产量的30.0%。

不过,从国外存储器制造商角度来看,中国的确对其业务构成了潜在的威胁。如果中国成功地制造自己的存储器产品,三星,SK海力士和美光将面临大幅下滑的订单,反过来又会使他们的存储业务陷入“红色”包围之中。

尽管如此,“从可控、安全来看,只有实现我国集成电路产业的自主体系,才能实现信息安全,我国集成电路产业才能扎实发展,并参与全球产业竞争”,国半导体协会执行副理事长兼秘书长徐小田表示。

为促进国内集成电路产业发展,近年来,我国把存储器作为一大突破口。自2015年以来,我国存储器产业市场从零起步,正逐渐形成紫光/长江存储系、福建晋华及合肥长鑫“三足鼎立”格局。

为打造国内首个拥有自主知识产权存储器,晋江晋华集成电路生产线项目,一期投资56.5亿美元,已经纳入国家“十三五”集成电路重大生产力布局规划,并获得首笔30亿元国家专项建设基金支持,是国家大基金积极布局的战略项目之一,项目建成后将填补我国主流存储器自主技术领域的空白。

同时,国内存储器研发领域也传来好消息。日前从中科院上海微系统所获悉,由该所研发的国际领先的嵌入式相变存储器现已成功应用在打印机领域,并实现千万量级市场化销售。据了解,该相变存储器,具有功耗低、写入速度快、断电后保存数据不丢失等优点,被业界称为下一代存储技术的最佳解决方案之一。分析人士由此推测,未来中国在该领域有望实现“弯道超车”。

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