2、“卡脖子”不断,芯片业求“破壁”

在国际芯片产业体系里,中国只是衬托红花的绿叶。

从2018年的“中兴事件”,到2020年华为割售荣耀,都直指中国芯片产业在关键领域的“卡脖子”问题越发突出,国内企业却迟迟找不到替代方案。

对于这一事件,龙芯总设计师胡伟武也提到一个“老大和马仔”的关系,在现有的ARM芯片体系里,中国就像一个没有话语权的“马仔”,因为安全性、产业利润、功耗性等全部说了不算。

从国际上几大芯片制造厂商制程的路线图,也可以看出来这种差距。

芯片制程工艺图,图源《半导体行业观察》

国际芯片制造工艺上大致呈现三雄鼎立的局面,分别是台积电、英特尔、三星,而中芯国际代表了我国自主掌握芯片制程工艺的制高点。

在芯片制程技术上,每隔一段时间都会进行迭代,台积电、英特尔、三星和中芯国际整体也保持着同样的迭代节奏。

不过,每次迭代后,中芯国际的制程水准,都落后英特尔、三星等企业一代甚至两代的水平。

例如2011年开始,英特尔处在20nm制程,中芯国际则处在40-60nm制程。到了2013年英特尔开始一次技术制程的迭代,实现了10-20nm制程,但是直到2014年,中芯国际开始迭代,到2015年完成时也仅是停留在30nm制程左右的水平。

这就是说4年下来,中芯国际都不能完成技术的同步推进,而超过英特尔20nm这一水准,直到2019年才完成,前后用时近八年。

八年时间,苹果4变成了苹果11,小米1变成了小米6,华为mate1变成了mate20。电子消费市场更迭如此之快,制程技术带来的性能和硬件设施落后,让国内生产的芯片永远处于落后状态。

这也直接导致,国内手机品牌如华为、小米、OPPO、VIVO等,常年依赖海外芯片。

国产替代浪潮下,也迎来芯片产业漫长、近乎苦行僧式的修行。

在过去,芯片产业走过不少弯路,国家也采用类似日韩半导体崛起的方式,通过举国体制,一举将芯片产业纳入国家工程,在中芯国际成立以前,国家就已经相继开展531战略、908工程,909工程,希望通过借鉴日韩的模式,在芯片产业获得独立自主的地位。

结果却是,芯片制程差异越来越大,生产出来的芯片因为代际差异太大根本不能用,陷入了越造越亏的死循环。

在2020年芯片危机之下,全面国产替代的声浪不绝于耳。

芯片全面国产化固然可以理解,但也忽视了芯片产业,其环节之复杂,而在每个环节其垂直程度和难度令人难以想象。

这种芯片技术背景下,全球芯片企业在持续制造壁垒,国产企业则试图破壁。

但是“破壁”的速度赶不上“造壁”的速度,国内攻克技术难关的速度比不上国际芯片分工领域的创新速度。

以设计一环为例,国内华为海思和芯原股份的芯片设计能力强悍,已经达到了世界前十的水准,但在更为基础的芯片架构、制造上,他们不得不依赖于高通、ARM、台积电等企业。

高通5G芯片,图源“Qualcomm中国”微博

这些技术能力上的短板,就好像房子的建设图纸,华为海思和芯原拥有的是建设图纸反复修改和创造的能力,但并不具备落地施工的能力。

如今,国际芯片企业的并购,朝着垄断和集中的方向演进,这种并购会进一步发挥规模优势,营造芯片巨头的不同生态业务,形成价格优势。

随着全球并购浪潮的持续,中国面临的“卡脖子”问题将更为突出,当巨头林立变成巨头联盟,芯片产业链的关键环节把握在少数企业手中,过去采取合纵连横之类的手段也将失效。

3、2021,芯片业热潮将继续汹涌

在国际并购接连加码的情况下,国内芯片断供的危机还在继续蔓延。

在此背景下,国内产学研的道路开始提速,中国科学院大学“一生一芯”计划备受关注,一批重点高校也已经开展了半导体相关专业的筹建工作;

2020年10月,南京集成电路大学成立,这是国内首个以芯片产业为导向的大学,由东南大学和国家级新区江北新区联合成立办学,目的就是为了加快国内芯片产业发展。

南京集成电路大学课程表,图源南京集成电路大学官网

政策支持力度上,2020年12月,财政部、国家税务总局、国家发展改革委、工业和信息化部四部委联合发布的《国务院关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》,首次选用了十年免征所得税政策。

一系列利好消息下,国内投融资或将迎来新一波热潮。

2020年,华为和小米都投资了众多半导体公司。据连线Insight不完全统计,去年华为哈勃投资了20多家半导体公司,小米则投资了30多家半导体公司。

近期,小米也被美国政府列入管制名单,根据特朗普签署的总统行政令,小米被美国国防部列为“与中国军方有关”的“黑名单”,365天内,美国的机构和个人投资者撤离小米证券,并不得再交易。小米被列入黑名单后,其海外融资渠道将受到限制。

而投资相关芯片企业,既能加快掌握芯片产业链,又能避免被海外管制。

与此同时,随着科创板的政策优势,今后芯片企业上市也将获得相关利好。

芯跑科技基金管理合伙人杨荩分享过一组数据,2020年前三季度上市的企业中,包括了234家创业板注册制和科创板申报企业,其过会率高达95%。

杨荩表示,“很明显,上市的窗口正在敞开,企业只有抓好供应链、把握产业资源,借助资本市场的力量,方能行稳致远。”

近日,已经传出国产CPU中的龙芯、兆芯、海光或将会师科创板的消息,除此之外比亚迪半导体、地平线也都传出将登陆科创板。

尽管过去芯片行业事件诡谲风云,但在投融资和上市热潮的助推下,也将加快国内芯片产业体系的成长,对于国际芯片体系的“破壁”速度也有望加快。

与此同时,随着新能源汽车以及物联网等技术的普及,芯片市场需求将更加旺盛,也在吸引不同行业加入芯片自研的赛道。

2020年10月27日,国内新能源造车企业零跑汽车正式发布了首款全国产化、具有完全自主知识产权的车规级AI智能驾驶芯片——凌芯01芯片。

凌芯芯片展示图,图源零跑汽车官微

据36氪报道,蔚来也在规划自主研发自动驾驶计算芯片,主要由蔚来汽车董事长兼CEO李斌推动,为此还引入了原Momenta研发总监任少卿、前OPPO硬件总监、小米芯片和前瞻研究部门总经理白剑等芯片业人才。

华安证券在2021年度电子行业投资策略报告中提到,中国作为全球最大的半导体市场,对集成电路产品的需求保持高速增长,在IC设计行业上,常年保持20%以上的增长速度。

芯片繁荣不只是一次短期的热潮,更在催生新的产业体系。当下国内新技术的爆发,如第三代半导体、新能源汽车等,或许能给国内芯片产业提供弯道超车的机会。

不过,芯片是一个需要长期投入人力、物力、财力等资源,才能发展起来的产业,未来芯片领域将伴随长期的市场泡沫和洗牌,最终留下来的企业才可能突破限制,带领国内芯片向前走。