【全球供應(yīng)鏈視角下我國芯片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景分析8900字(論文)】_第1頁
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全球供應(yīng)鏈視角下我國芯片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景分析摘要芯片產(chǎn)業(yè)是知識經(jīng)濟(jì)時代國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)。近年來美國制裁中興和打壓華為充分暴露了我國芯片供應(yīng)鏈存在明顯的短板。研究發(fā)現(xiàn),我國芯片產(chǎn)業(yè)被“卡脖子”是由于核心技術(shù)依賴國際巨頭、材料設(shè)備依賴進(jìn)口、應(yīng)用領(lǐng)域比較狹窄、各類人才缺口非常巨大等原因造成。因此,我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展要通過培育自主品牌提高核心技術(shù)、注重優(yōu)勢領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車、完善布局結(jié)構(gòu)打造產(chǎn)業(yè)生態(tài),加強(qiáng)基礎(chǔ)研究引進(jìn)和培育芯片人才等對策,促進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)由大到強(qiáng),實現(xiàn)芯片產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展。關(guān)鍵詞:芯片產(chǎn)業(yè);供應(yīng)鏈;發(fā)展前景目錄TOC\o"1-3"\h\u24644前言 127356一、全球芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 11257二、我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 23503三、我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題 38520(一)設(shè)計能力有待加強(qiáng),核心技術(shù)依賴國際巨頭 41202(二)材料設(shè)備依賴進(jìn)口,高端制造有待提升 418437(三)應(yīng)用領(lǐng)域比較狹窄,通信芯片仍有差距 47363(四)各類人才缺口非常巨大 419478四、我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策 522633(一)培育自主品牌,提高核心技術(shù) 515293(二)注重優(yōu)勢領(lǐng)域,實現(xiàn)彎道超車 513133(三)完善布局結(jié)構(gòu),打造產(chǎn)業(yè)生態(tài) 630888(四)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,引進(jìn)和培育芯片人才 612901五、全球供應(yīng)鏈視角下我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景 632240(一)全球芯片產(chǎn)業(yè)格局展望 611902(二)我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景 811001結(jié)語 829702參考文獻(xiàn) 10前言在全球供應(yīng)鏈深度融合互嵌下,傳統(tǒng)的國際分工格局被改變,傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)間和產(chǎn)業(yè)內(nèi)國際分工已經(jīng)逐漸深化為產(chǎn)品內(nèi)國際分工,各國的分工模式、供應(yīng)鏈和供應(yīng)鏈生態(tài)環(huán)境發(fā)生巨大的變化[1]。一些國家不僅喪失了本國經(jīng)濟(jì)發(fā)展所依賴的正常供應(yīng)鏈條和產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,而且還喪失了對關(guān)系到國計民生的重點產(chǎn)業(yè)和核心技術(shù)的自主控制權(quán)[2]。中國是全球最大的芯片進(jìn)口國,年均進(jìn)口中高端芯片總值超過2000億美元,芯片消費市場超過萬億美元,是全球芯片企業(yè)最重要的銷售市場。長期以來,我國裝備制造業(yè)和消費電子業(yè)采用的中高端芯片主要依賴進(jìn)口,利潤集中在上游,產(chǎn)成品附加值低,即便在某些領(lǐng)域已經(jīng)開發(fā)出中低端的芯片產(chǎn)品,但受供給能力的制約,仍然無法創(chuàng)造更高的價值回報。美國制裁中興和打壓華為事件為我國芯片產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈安全敲響了警鐘。當(dāng)前,我國正處于一場以芯片為主導(dǎo)的技術(shù)危機(jī)中,芯片領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)客觀存在的市場短板和價值泡沫,已經(jīng)成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展的瓶頸因素,理性地正視困難、解決危機(jī),科學(xué)地采取有效措施推動我國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我們需要做更深入的思考。一、全球芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況中國各大廠商的芯片都由臺積電代工,但臺積電受到美國禁售政策的約束,在2020年9月停止為華為做芯片加工,臺積電的大陸版中芯國際也緊跟著宣布相同的決定[3]。美國很早就決定利用芯片產(chǎn)業(yè)和軟件來進(jìn)行產(chǎn)業(yè)控制。這可以用摩爾定律來理解,芯片設(shè)計最初也是符合摩爾定律的,但芯片設(shè)計的制程受到物理定律的限制,存在設(shè)計極限,因此芯片設(shè)計的難度在增加,由于流程極為繁瑣,通常芯片設(shè)計的成本在持續(xù)增加。在芯片設(shè)計領(lǐng)域美國公司占據(jù)很大優(yōu)勢,目前全球一半以上的市場份額都被美國相關(guān)公司占領(lǐng)。芯片設(shè)計公司按照生產(chǎn)方式存在兩種模式,一種是芯片設(shè)計自己完成然后自己加工生產(chǎn),另一種只做設(shè)計然后由別的廠家代工[4]。就前者而言,美國的英特爾公司和德州儀器公司就是典型,它們擁有自己的芯片制造工廠,全球市場份額有46%。后一種模式的公司就更多了,比如著名的蘋果公司、英偉達(dá)等占有全球68%的市場份額。亞洲的韓國利用大產(chǎn)量的存儲芯片生產(chǎn)占有27%的份額,但芯片設(shè)計方面只占1%的份額。日本的情況類似,占據(jù)7%的份額[5]。歐洲的法國與意大利合起來占有6%。臺灣有臺積電主營芯片制造,聯(lián)發(fā)科主營設(shè)計,代工與設(shè)計完全分開,在設(shè)計領(lǐng)域占有16%份額,在芯片生產(chǎn)方面占據(jù)6%份額。目前中國大陸在芯片制造領(lǐng)域占3%,排名全球第六,在純設(shè)計領(lǐng)域占13%,排名第三[6]。鑒于當(dāng)前國際形勢,這已經(jīng)是非常不俗的成績了。由于芯片設(shè)計的難度在增加,對設(shè)計工程師的要求也越來越高,好在發(fā)明了仿真軟件以及能提供架構(gòu)服務(wù)的技術(shù),大大降低了開發(fā)難度。在這種背景下,中國的芯片設(shè)計公司這幾年開始極速發(fā)展,從前景上說,有望在近幾年彎道超車,追上并趕超世界先進(jìn)水平。中國目前的芯片產(chǎn)業(yè)最主要的瓶頸集中在芯片制造領(lǐng)域。隨著芯片的小型化,研發(fā)中會不斷出現(xiàn)未曾出現(xiàn)過的困難,有時候甚至需要推翻原有技術(shù)路線,找到新的技術(shù)原理,這樣就會加大芯片制造投入資金,為了降低成本,就需要通過加大晶圓量產(chǎn)數(shù)量。芯片設(shè)計與制造面臨不同的問題,芯片設(shè)計可以是開源的,但芯片制造不是,隨著制程的減小,逐漸變成了相對狹窄的產(chǎn)業(yè),全球只有極少數(shù)公司能夠參與,技術(shù)和資金壁壘阻止大多數(shù)新手加入該領(lǐng)域。美國的IBM公司在2013年就把自己的芯片工廠賣給格羅方德公司,格羅方德公司是家美國代工廠,曾經(jīng)全球排名第二,于2018年放棄進(jìn)軍7納米制程的芯片制造,在此之前臺灣的商聯(lián)電就已經(jīng)放棄了這個目標(biāo)。二、我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析中國的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展、起步很早,歷經(jīng)波折,經(jīng)過“初創(chuàng)期”“波折期”“追趕期”“突破期”等階段,終于在21世紀(jì)走上了持續(xù)追趕的快車道。2000年以來,在《十一個五年規(guī)劃綱要》和《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》的推動下,中國芯片產(chǎn)業(yè)加強(qiáng)政府引導(dǎo),發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè),突破產(chǎn)業(yè)瓶頸,提高在全球供應(yīng)鏈中的地位。在國家政策的支持下,中國的芯片技術(shù)不斷實現(xiàn)突破[7]。同時,國產(chǎn)芯片的商用化、市場化也取得突破。2013年,華為海思推出麒麟910并運用在華為旗艦手機(jī)上,標(biāo)志著中國自主研發(fā)的手機(jī)芯片正式被市場認(rèn)可。在技術(shù)、市場齊頭并進(jìn)的同時,中國芯片供應(yīng)鏈逐步形成。經(jīng)過多年發(fā)展,我國芯片產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)以下特點:一是市場規(guī)模擴(kuò)大,但芯片產(chǎn)品自給能力偏低。統(tǒng)計顯示,過去五年,我國的芯片產(chǎn)業(yè)年復(fù)合增值率達(dá)到21%,是同期全球增速的五倍。據(jù)世界半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2000-2014年,中國市場規(guī)模實現(xiàn)跨越式增長,市場份額位居全球第一,高達(dá)50.7%。這表明,中國的芯片市場已逐漸成為全球芯片不可或缺的力量。目前,在全球的筆記本、平板電腦、智能手機(jī)等設(shè)備中,高達(dá)60%芯片產(chǎn)自中國[8]。盡管市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,國產(chǎn)芯片產(chǎn)值增加,但我國芯片自給能力較差,核心產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口,中國企業(yè)產(chǎn)品權(quán)重僅占10%,90%以上的份額為國外產(chǎn)品所圈占。二是產(chǎn)業(yè)體系完備,企業(yè)數(shù)量龐大,但低端產(chǎn)品缺少競爭優(yōu)勢。芯片產(chǎn)業(yè)包括設(shè)計、制造、封裝測試及裝備制造。新形勢下,我國芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成包括設(shè)計、制造以及封裝測試及相關(guān)配套完備產(chǎn)業(yè)體系。目前,三大產(chǎn)業(yè)比例約為3.5∶2.5∶4,接近于全球芯片產(chǎn)業(yè)的3∶4∶3。從芯片裝備業(yè)看,刻蝕、薄膜、氧化、光刻等一般芯片設(shè)備已替代了國外同類產(chǎn)品,成功進(jìn)入中芯國際等企業(yè)的生產(chǎn)線[9]。從芯片設(shè)計業(yè)看,2015年以來八個大型芯片制造項目設(shè)計行業(yè)整體實力的增強(qiáng),特別是在海思、展訊、中興等龍頭帶動下,芯片設(shè)計門檻提高,前十大設(shè)計企業(yè)門檻已經(jīng)提高到了21億元。從封裝測試業(yè)看,上游晶圓廠擴(kuò)建帶來了發(fā)展空間和下游物聯(lián)網(wǎng)、智能終端、汽車電子等產(chǎn)品市場的旺盛需求,實現(xiàn)了快速平穩(wěn)增長。三是科研投入較大,技術(shù)發(fā)展迅速,但核心技術(shù)仍然需要進(jìn)口。進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國加快了芯片核心技術(shù)的研發(fā)力度。但是,總體而言,我國芯片技術(shù)實力不強(qiáng),研發(fā)投入不夠,在設(shè)計、制造及封測等各環(huán)節(jié)均與國際先進(jìn)水平存在較大差距。從芯片設(shè)計看,我國企業(yè)僅能設(shè)計開發(fā)出28nm的芯片,而同期三星推出了10nm產(chǎn)品,正在研發(fā)的7nm和5nm芯片技術(shù)也有突破[10]。從芯片制造看,臺積電、三星、英特爾等主流芯片制造商,開始向7nm線寬工藝突破,7nm工藝成為全球一線芯片制造商發(fā)力的焦點。而在我國,實力最強(qiáng)的中芯國際與華力微電子的工藝水平仍處于28nm與14nm,與國際一流芯片企業(yè)相比,技術(shù)上至少落后1-2代。三、我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題(一)設(shè)計能力有待加強(qiáng),核心技術(shù)依賴國際巨頭國內(nèi)的芯片設(shè)計更多集中于中低端產(chǎn)品,即便是可以設(shè)計出高端芯片的企業(yè),也未能構(gòu)建自己的生態(tài)系統(tǒng)。長期來看,只有建立自己的生態(tài)系統(tǒng),從上游的設(shè)計環(huán)節(jié)就開始主導(dǎo)供應(yīng)鏈發(fā)展,才能形成集聚效應(yīng)和規(guī)模優(yōu)勢,實現(xiàn)真正的自主可控,保持長久的生命力。另外,從中興事件可以看出,我國芯片供應(yīng)鏈存在多個空白環(huán)節(jié),一些關(guān)鍵核心技術(shù)依賴國際巨頭,如中興通訊基站芯片中,除了少數(shù)數(shù)字基帶芯片是國產(chǎn)的,通信鏈路上射頻、ADC多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器等關(guān)鍵芯片都來自美國高通等供應(yīng)商。除此之外,一些輔助性的芯片軟件,也基本被外國公司掌握。更為重要的是,盡管芯片供應(yīng)鏈?zhǔn)侨蚍止さ?,核心技術(shù)也被不同企業(yè)所掌握,但是國際巨頭之間通常持有交叉專利許可,可以對等威懾,而我國缺少這樣的殺手锏。(二)材料設(shè)備依賴進(jìn)口,高端制造有待提升芯片材料的技術(shù)壁壘比較高,核心技術(shù)主要掌握在美國、日本等國家手中,我國大部分材料自給率不到30%,主要依靠進(jìn)口,成本很高[11]。光刻機(jī)是芯片制造的必需設(shè)備,目前我國尚未實現(xiàn)光刻機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)。從整體上看,中國芯片產(chǎn)業(yè)更多集中在后端工藝,上游基礎(chǔ)原材料、芯片設(shè)計等核心技術(shù)仍掌握在國外廠商手中。(三)應(yīng)用領(lǐng)域比較狹窄,通信芯片仍有差距目前國產(chǎn)芯片的應(yīng)用范圍有限,在很多應(yīng)用領(lǐng)域都沒能有效開拓市場。超級計算機(jī)的芯片和手機(jī)的通信芯片是國內(nèi)芯片企業(yè)做得比較成功的領(lǐng)域。中國在美國的遏制之下研制出了自己的神威芯片,并在超級計算機(jī)領(lǐng)域形成了“天河、神威、曙光”三足鼎立的格局;華為海思在手機(jī)芯片研發(fā)上具備較強(qiáng)的技術(shù)實力,助力華為在通信芯片世界市場上占據(jù)一席之地。但在其他領(lǐng)域,國產(chǎn)芯片很難進(jìn)入市場。(四)各類人才缺口非常巨大隨著芯片企業(yè)的并購整合成為發(fā)展趨勢,我國迫切需要一批具備國際視野的行業(yè)領(lǐng)軍者,但限于各種因素,特別是來自國外政府和國際企業(yè)的限制,海外高層次領(lǐng)軍人才來華較少。同時,我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展時間較短,高端人才積累較少,在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理等方面的人才比較匱乏。另一方面,由于芯片專業(yè)人才培養(yǎng)需要一定的學(xué)術(shù)基礎(chǔ),國內(nèi)有能力開設(shè)相關(guān)專業(yè)的高校數(shù)量有限,無法有效滿足迅速擴(kuò)張的芯片制造企業(yè)的龐大人才需求。據(jù)統(tǒng)計,我國芯片從業(yè)人員總數(shù)不到30萬,但按照目前總產(chǎn)值要求,從業(yè)人員數(shù)量至少翻倍,人才培養(yǎng)嚴(yán)重不足。四、我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策(一)培育自主品牌,提高核心技術(shù)20世紀(jì)70年代,美國停止向日本出口芯片產(chǎn)品,導(dǎo)致日本電子計算機(jī)在美國的市場份額從80%迅速跌至不足30%,產(chǎn)業(yè)受到毀滅性打擊。在認(rèn)識到芯片的關(guān)鍵作用后,日本發(fā)動舉國之力進(jìn)行研發(fā),主動應(yīng)對技術(shù)壟斷,芯片產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展。因此,我國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須勇于創(chuàng)新,培育自主品牌,提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力。單純依靠技術(shù)引進(jìn)不是實現(xiàn)芯片產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量快速發(fā)展的捷徑,只會陷入尷尬的被動局面。中國應(yīng)繼續(xù)堅定不移地站在國家戰(zhàn)略的高度,制定更加清晰的長遠(yuǎn)規(guī)劃和強(qiáng)有力的產(chǎn)業(yè)政策,加大政策支持和R&D投入的資金支持力度,鼓勵芯片企業(yè)提高技術(shù)實力,加強(qiáng)企業(yè)創(chuàng)新,提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力。與此同時,在提高國產(chǎn)替代率的過程中大力培育自主品牌,積極促進(jìn)自主品牌“走出去”,在國際市場搶占份額,參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定。(二)注重優(yōu)勢領(lǐng)域,實現(xiàn)彎道超車要想實現(xiàn)彎道超車,必須抓住新一代信息技術(shù)革命的機(jī)遇,注重優(yōu)勢領(lǐng)域的發(fā)展,繼續(xù)擴(kuò)大優(yōu)勢。一方面,以華為為代表的國內(nèi)企業(yè)在通信芯片上有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢,國內(nèi)企業(yè)要加快自主創(chuàng)新步伐,沖破技術(shù)壟斷;另一方面,面對以ABCD(人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、大數(shù)據(jù))為代表的科技興起,要抓住隨之而來的機(jī)遇。具體來看,云計算屬于分布式計算,對芯片單核計算能力的要求下降;大數(shù)據(jù)改變了傳統(tǒng)計算模式,對數(shù)據(jù)中心的依賴程度顯著下降;人工智能則幾乎重新分配了計算任務(wù),計算任務(wù)開始從傳統(tǒng)的CPU轉(zhuǎn)到GPU、FPGA、IPU等芯片,相比CPU,后者的技術(shù)壁壘還沒有完全建立,我國在這些芯片領(lǐng)域有所突破的可能性更大;而物聯(lián)網(wǎng)則帶來了泛在計算,中國在嵌入式芯片領(lǐng)域已經(jīng)具有一定的技術(shù)積累。(三)完善布局結(jié)構(gòu),打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)美國在芯片行業(yè)建立起了全球領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)體系,日本形成了自己的產(chǎn)業(yè)集群,韓國三星擁有比較完整的芯片供應(yīng)鏈。美國芯片產(chǎn)業(yè)之所以能夠一直保持領(lǐng)先,而日本、韓國還會或多或少受到其他國家的制約,是因為美國擁有完備的產(chǎn)業(yè)生態(tài),先發(fā)優(yōu)勢支撐其技術(shù)穩(wěn)步前進(jìn)。我國芯片產(chǎn)業(yè)要想彎道超車,必須完善芯片供應(yīng)鏈的布局結(jié)構(gòu),多方位構(gòu)建起完備的生態(tài)體系。第一,完善科研創(chuàng)新落地程序,促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化;第二,打造以芯片研發(fā)與制造為核心、關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)為支撐的全供應(yīng)鏈,將發(fā)展的重點放在核心產(chǎn)品上,不斷完善整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈;第三,完善公共服務(wù)支持體系,營造良好的營商環(huán)境和培育創(chuàng)新文化,鼓勵企業(yè)使用國產(chǎn)芯片;第四,加快金融市場建設(shè),鼓勵民間資本投入芯片產(chǎn)業(yè),為技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)擴(kuò)散提供有力的資金支持,從而實現(xiàn)芯片全供應(yīng)鏈發(fā)展,打造我國芯片產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。(四)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,引進(jìn)和培育芯片人才加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,培養(yǎng)和引進(jìn)芯片專業(yè)人才。人才是技術(shù)提高的源泉和動力,中國必須加快培育和引進(jìn)高端芯片技術(shù)人才,以高效的激勵機(jī)制吸引人才,以良好的研發(fā)環(huán)境留住人才。積極學(xué)習(xí)美國、日本和韓國等國家的企業(yè)在芯片領(lǐng)域的人才引進(jìn)和激勵方法。一方面實施國內(nèi)外高端人才引進(jìn)戰(zhàn)略,大力引進(jìn)優(yōu)秀專業(yè)人才。同時為人才的安居樂業(yè)提供良好的政策環(huán)境,比如在住房供給、中小學(xué)教育和醫(yī)療資源等方面為引進(jìn)的人才提供良好的工作和生活保障。另一方面加強(qiáng)人才自主培養(yǎng),不僅要重點培養(yǎng)芯片領(lǐng)軍人才、高端人才,還要培養(yǎng)大量技能合格的工程師。高校要在課程體系、專業(yè)設(shè)置等方面建立、健全芯片產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)體系,滿足芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才需求。我國深圳南山打造人才基地建設(shè),制定“領(lǐng)航2020人才發(fā)展計劃”,重點培養(yǎng)和扶持一批高新技術(shù)孵化、人才資源開發(fā)等方面于一體的人才產(chǎn)業(yè)基地,這對我國其它地區(qū)芯片人才引進(jìn)和培養(yǎng)具有一定的借鑒意義。五、全球供應(yīng)鏈視角下我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景(一)全球芯片產(chǎn)業(yè)格局展望與美國、亞洲國家相比,歐洲國家對芯片產(chǎn)業(yè)的重視程度相對不高,目前主要是恩智浦(NXP)、英飛凌和意法半導(dǎo)體(ST)三家企業(yè),它們與美國公司之間還有較大的差距,不會讓美國感到威脅。臺灣地區(qū)主要是臺積電、聯(lián)發(fā)科和聯(lián)華電子等企業(yè),在芯片供應(yīng)鏈上的定位是第三方服務(wù),主要在專業(yè)晶圓代工制造領(lǐng)域謀求更長期獨占鰲頭[12]。40多年前,臺灣當(dāng)局與工研院共同推動“集成電路計劃”,從美國引進(jìn)集成電路技術(shù),并實施RCA技轉(zhuǎn)計劃,培訓(xùn)半導(dǎo)體人才。20世紀(jì)90年代開始,臺灣地區(qū)的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈逐漸完備,躋身世界半導(dǎo)體技術(shù)的領(lǐng)先群體。由于臺灣地區(qū)并未處于整個產(chǎn)業(yè)的最上游,也不會讓美國列為心腹大患。從市場角度來看,韓國是目前最有可能挑戰(zhàn)美國在芯片產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位的國家。與日本相比,韓國芯片產(chǎn)業(yè)起步又晚十年,但是憑借政府保護(hù)、企業(yè)發(fā)力,如今韓國的市場份額已與美國最接近。韓國通過政府投入推動科技發(fā)展,實施“國家重點研究和發(fā)展計劃”,重點發(fā)展集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。憑借三星電子、SK海力士等大型企業(yè),韓國在全球芯片市場份額逐步攀升,已穩(wěn)步達(dá)到17%。韓國《中央日報》2017年披露的數(shù)據(jù)顯示,半導(dǎo)體占韓國整體出口比重已遠(yuǎn)超鋼鐵、造船、汽車等傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。韓國尤其重視中國市場,中國是韓國半導(dǎo)體的最大出口市場,其次是中國香港、越南和美國。按照這一趨勢預(yù)判,如果韓國芯片繼續(xù)保持良好的發(fā)展態(tài)勢,市場份額繼續(xù)提升10%或者更多,就極有可能遭到來自美國的打擊,從而會出現(xiàn)歷史重演??梢灶A(yù)見,圍繞芯片展開韓美貿(mào)易摩擦將成為大概率事件,貿(mào)易條款、匯率政策等措施也將輪番上陣。盡管中美在芯片產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的差距顯而易見,美國仍將遏制中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為重中之重。近年來,以英特爾為首的芯片廠商放慢了工藝制程升級迭代的頻率,業(yè)界不時發(fā)出摩爾定律即將失效或終結(jié)的聲音。技術(shù)前進(jìn)的步伐放緩,在這個時間窗口內(nèi),美國的先發(fā)優(yōu)勢不再持續(xù),追隨者只要持續(xù)加大研發(fā)投入,就具有一定的可能性突破代際差距。這也就是美國之所以故技重施,全力堵截中國的大國崛起之路,掀起以“中興事件”為特征的中美貿(mào)易摩擦,阻礙中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原因所在。面對美國“卡脖子”的做法,自主創(chuàng)新是中國的必由之路。中國必然要追求芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控,與美國在芯片領(lǐng)域展開博弈將不可避免。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào),要“推動高性能計算、移動通信、量子通信、核心芯片、操作系統(tǒng)等研發(fā)和應(yīng)用取得重大突破”[13]。多年來,為推動和支持芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國家已發(fā)布相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,如《進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》、《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》《關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策》等,并成立了國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入動力。(二)我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景由于物理定律本身的限制,二維芯片存在技術(shù)上限,提高芯片光刻精度越來越難,業(yè)界通過多年研究探索,逐漸把芯片由平面向三維化發(fā)展,以期突破技術(shù)瓶頸,滿足市場對高精度芯片的需求[14]。這一技術(shù)突破發(fā)生在加工工藝從28nm向22nm的轉(zhuǎn)變過程中,這就是英特爾于2011年推出的FinFET技術(shù)。該技術(shù)使業(yè)界的技術(shù)發(fā)展重新納入摩爾定律所規(guī)定的軌道中,延續(xù)了摩爾定律起作用的時間長度,該技術(shù)可以被用于7納米芯片的生產(chǎn)制造。芯片3D化促使封裝技術(shù)也向3D化發(fā)展。英特爾于2019年公布了自己的3D封裝技術(shù),具體方法是把邏輯模塊像千層餅一樣一層層疊加起來成為一個整體,實際使用過程中表現(xiàn)出完美的3D功能,并且還能保持低功耗[15]。AMD公司也于2020年公布了新的封裝技術(shù),就是將傳統(tǒng)的2.5D技術(shù)與3D技術(shù)結(jié)合在一起,據(jù)稱此舉使帶寬密度提升10倍以上。眾所周知,CPU的主要功能集中在通用機(jī)算,數(shù)據(jù)處理效率有時難以滿足數(shù)據(jù)中心要求,而GPU這種善于并行計算的處理器就應(yīng)運而生了。兩者各有優(yōu)點,如果集成在一起就會產(chǎn)生強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理器。目前廣為人知的Chiplet模式就是這一思路的產(chǎn)物。為了發(fā)展這種模式,需要研制相對應(yīng)的封裝技術(shù),而英特爾與AMD的封裝技術(shù)則為Chiplet提供了堅實基礎(chǔ)。集成CPU與GPU將為百億級別超級計算機(jī)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。鑒于上文的分析,中國芯片產(chǎn)業(yè)要想在傳統(tǒng)技術(shù)路線上靠近發(fā)達(dá)國家還存在很大困難,好在技術(shù)的發(fā)展并非一成不變,條條大路通羅馬,芯片產(chǎn)業(yè)也不是鐵板一塊,中國企業(yè)完全可以在傳統(tǒng)研發(fā)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)考慮另辟蹊徑,或許存在彎道超車的可能性。結(jié)語芯片是具有高度戰(zhàn)略意義的產(chǎn)業(yè),是大國博弈的焦點。習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào),要掌握核心技術(shù),并指出核心技術(shù)受制于人是最大的隱患。而核心技術(shù)靠化緣是要不來的,只有自力更生。因此,芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控是中國必須要攻克的重大課題。要實現(xiàn)這一目標(biāo),中國政府必須將其置于戰(zhàn)略地位,并進(jìn)行頂層設(shè)計。統(tǒng)覽各國芯片發(fā)展歷史,決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的首要因素是政府對芯片產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位和支持力度。芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展決不應(yīng)局限于企業(yè)行為,更多地應(yīng)表現(xiàn)為國家戰(zhàn)略。要實現(xiàn)這一目標(biāo),中國需要圍繞芯片產(chǎn)業(yè)建立高水平的官產(chǎn)學(xué)體制和機(jī)制。從美國、日本發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗中可以看出,由核心政府部門、供應(yīng)鏈上下游的主導(dǎo)企業(yè)、技術(shù)實力強(qiáng)大的科研機(jī)構(gòu)組成的官產(chǎn)學(xué)組織對芯片核心技術(shù)的突破起到關(guān)鍵作用。比如美國的半導(dǎo)體制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(SEMATECH)、日本的VLSI共同研究所在美國、日本芯片發(fā)展史上均起到了不容忽視的作用,通過強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手和資源整合,既解決了共性技術(shù)的共同開發(fā),也培養(yǎng)了大批專業(yè)技術(shù)人才;既做到了互利共贏、保護(hù)了專利和知識產(chǎn)權(quán),也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)在聯(lián)盟內(nèi)部企業(yè)間的溢出。要實現(xiàn)這一目標(biāo),中國還必須建立完善、多方兼容的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)對芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。通過大額的資金投入、集中的人才投入,一國或地區(qū)未必不可以開發(fā)出一款完全自主可控的芯片,但如果得不到供應(yīng)鏈上下游主流產(chǎn)品的認(rèn)可、兼容和適配,就得不到進(jìn)一步發(fā)展的空間,無法持續(xù)推動技術(shù)演進(jìn)。一方面要努力實現(xiàn)與國外主流產(chǎn)品的兼容適配,另一方面也要與國內(nèi)供應(yīng)商加強(qiáng)合作,開發(fā)基于國產(chǎn)芯片的產(chǎn)品,才能獲得生命力。要實現(xiàn)這一目標(biāo),中國必須加快引進(jìn)和培育高端的芯片技術(shù)人才,制定高效的激勵機(jī)制,并為其技術(shù)研發(fā)創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。一方面要加強(qiáng)國外的高端人才引入,比如美國從中國、印度引進(jìn)了大量技術(shù)型移民,應(yīng)對集成電路技術(shù)人才不足問題;韓國、臺灣地區(qū)在發(fā)展初期也大批引入來自美國、日本的高端技術(shù)人才;中國要努力推動出國留學(xué)人才回國,進(jìn)軍芯片行業(yè),為他們創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供支持和幫助。另一方面也要重視本土優(yōu)秀人才培養(yǎng),比如韓國派遣半導(dǎo)體專業(yè)人才去日本或美國深造,同時也加強(qiáng)本土優(yōu)秀人才培養(yǎng),將他們打造成行業(yè)領(lǐng)袖。要提高行業(yè)在社會中的地位,設(shè)計合理的商業(yè)機(jī)制,通過高回報引導(dǎo)最頂尖的優(yōu)秀人才進(jìn)入芯片行業(yè)。最后,要實現(xiàn)這一目標(biāo),中國還必須抓住新一代信息技術(shù)革命的機(jī)遇,爭取彎道超車。云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算、泛在計算、人工智能新技術(shù)的涌現(xiàn)為當(dāng)前中國芯片產(chǎn)業(yè)提供了良好發(fā)展機(jī)遇。具體來看,云計算屬于分布式計算,對芯片的單核計算能力的要求下降;大數(shù)據(jù)也逐步改變了傳統(tǒng)計算模式,邊緣計算對傳統(tǒng)PC或者數(shù)據(jù)中心的依賴程度顯著下降;人工智能則幾乎重新分

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