全球芯片产业高度分工 中国芯片设计有望超车

“芯片设计是相对新的行业，是中国的机会。”7月20日，第50期珠江科学大讲堂在广东科学中心举行，广东省半导体产业研究院黎子兰博士作了题为《半导体芯片：从“中兴禁购”事件说起》主题报告。
　芯片进口2600亿美元 超原油居第一
芯片是现代社会的“神经系统”，是驱动新一代信息技术，人工智能等关键产业发展的核心底层技术。毫不夸张地说，如果没有芯片，整个世界都可能陷入瘫痪。当前，中国大力实施“中国制造2025”，加速传统产业转型升级，对于芯片的需求大幅增加，芯片技术对中国未来的产业升级起着关键作用。
比如，传统上认为汽车是机械产品，实际上电子产品在汽车中有着非常广泛的分布。汽车中最关键的就是储能电池、电能控制(功率器件和半导体芯片)、电机。汽车电子占汽车成本的比例还将大幅提升。目前，汽车电子占整车的成本达到了30%以上。在电动汽车和无人驾驶汽车方面，汽车电子所占的成本会达到50%以上，会成为汽车智能化最关键的部分。
我国还是智能手机生产大国，拥有多家世界领先品牌，智能手机也是我国的优势产业。黎子兰博士称，智能手机基本上是由芯片+显示组成，大部分是由芯片系统组成。中国生产了全球77%的手机，但只有3%的芯片是国产，我国国产芯片只能满足国内市场份额的10%左右。这直接导致我国对芯片的需求高度依赖进口。据数据统计，中国去年芯片的进口额达到了2600亿美元，贸易逆差达到了1932亿美元，芯片在我国进口产品中位列第一，甚至超过了原油。
芯片产业高度分工 中国只是配角
当前，中美贸易战进入拉锯期，美国对中兴“限芯”直敲中国痛点。“中国芯片如何发展才能不受制于人”“中国芯片能否反超”等话题引起广泛讨论。
黎子兰博士称，芯片产业涉及各个环节，目前已经在全球范围内实现精细化分工。设备方面，最强的是美国、欧洲、日本，材料方面美国、日本排在最前面，芯片最强的是美国、日本、韩国。
值得一提的是，在电子产品方面，最强的是美国，中国位居第二。但是电子产品居于芯片产品的下游，仍然受制于芯片技术。“电子产品需要用到芯片，芯片需要材料和设备，这些均由他国提供，这就是问题的核心。‘我中有你，但是你中没有我’，中国正处于这种极度被动的状态。”黎子兰博士说。
半导体芯片涉及芯片制造，材料和设备，设备中还包括核心的零部件。芯片设计需要设计软件和计算机辅助。“全球前三大的EDA(设计软件)企业都是美国企业，中兴如果继续经营下去的话，想做半导体芯片都无法做，因为工具都被人收起来了，EDA软件是从别人那里拿过来的，而软件也是禁运的。另外，芯片的某个核心零部件也可能是美国的，不是单纯的有了设备就可以使用了，配套的企业还是美国的。”黎子兰说。
事实上，在当前高度分工的背景下，要实现完全自主的“中国芯”几乎没有可能，至少难以研发、设计、制造出世界领先的芯片，就连美国也不能保证在所有环节都做到领先。芯片里面使用的材料可能是日本的，IP是美国和英国最强，光刻机是荷兰生产的最好。芯片产业高度分工，复杂性、立体性非常明显，每个环节的发展都需要高度创新。产业的生态壁垒以及所形成的系统则更加复杂。在芯片产业链中，你既是客户，也是供应商。产业的相互依存度非常高。但是就目前来看，在世界芯片版图中，中国并未拿下关键角色，这也意味着中国失去了与他国制衡的砝码，也是美国敢毫无畏惧地对中兴痛下杀手的原因。
　芯片设计是中国赶超的希望
显然，在行业高度分工的背景下，要大包大揽，上下游同时做大做强在短时期内是不切实际的。但这在细分领域或许可以实现，在某个细分领域中，中国完全可以打造优势行业。这就需要找到中国优势，开放合作，精准定位。
“设计行业是相对新的行业，可以说是中国的机会，中国也拥有更多的机会，在芯片设计方面我们反而做得相对比较好。”黎子兰说。
中国是全球半导体芯片最大的市场，中国半导体的优势，一方面是市场，如果越靠近市场，对应用的需求就会更加熟悉。另一方面，我国的企业决策比较快，敢于创新，敢于发展。我国新品设计的企业发展相对较好，据数据统计，芯片设计目前在全球的份额是11%。在产业分工和变革的过程中，我国芯片设计也存在很多的机会。“更重要的还是在于创新方面的超越，我们与国外站在同样的起跑线。”黎子兰认为，当前，中国高度重视芯片自主创新，在未来一段时间内将有大量的社会资本注入。在此过程中，实力较强的半导体公司有望快速成长，甚至出现整合，在某些方面可以独当一面。
　　广东：与优势产业相结合 优先支持研发
长期以来，中国芯难产是技术积累薄弱、人才培养能力弱，研发与创新能力弱等种种原因累加的结果，也导致了全国范围内的“芯荒”，包括我国电子信息产业最发达的广东。
广东拥有华为、中兴、比亚迪、美的、格力等引以为傲的龙头企业，能够数得上的电子信息产业，大部分也是在广东。但是如果看集成电路的产能，广东的芯片产业却并不突出，电子电路产业在珠三角只占了9.2%。基于中美竞争的长期性和艰巨性，芯片将成为美国遏制中国制造的一把常规武器，广东产业转型升级将首当其冲。
不过作为改革开放的前沿地，开放的市场和扎实的产业基础将为广东发展半导体产业，推进芯片技术创新营造有利环境。黎子兰认为，广东半导体产业的机遇，首先是发展与市场结合的优势和创新技术，与广东的产业优势结合是发展的重点方向。例如通过功率器件，在笔记本电脑、手机等等，推进系统级别的创新。芯片设计也是重点，第三代半导体是创新的方向，又与产业有机结合。在产业基础方面，家电、通讯、智能终端、电动汽车等方面已经有了领先全国的产业规模，特别是广东的家电企业，更是占了全国的半壁江山，另外全国主要的射频企业都集聚在广东。
黎子兰建议，要大力发展芯片产业，必须推动资金与人才、技术、管理的结合。目前，我国专门设立示范性的微电子学院非常少，这导致了专业性人才的缺失。未来我们要培养更主流、更实用的人才。“半导体芯片说白了就是基础应用技术，或新型应用技术。”黎子兰说。另外，在可预见的时间内，大量社会资本将流入芯片行业。资本杠杆和科学管理将加速芯片技术创新产出，促进市场有序发展。
创新需要大量的投入，特别是芯片等基础性研究领域。 黎子兰称，百亿级别的投入对芯片生产来说并不算多。耗资百亿建成的芯片生产线，可能五年后就成了落后的生产线，不能满足新的技术要求，设备成本非常高。“所以要做到研发先行，研发的投入相对较少，政府可以优先扶持研发环节。”黎子兰建议。