智库简报 | 我国芯片产业的机遇与挑战

江厦智库简报

（ 第 045 期 ）

2020年8月17日

编者按：秉承“科学、开放、智慧、实证”的科研原则，江厦智库充分发挥民间智库资源优势，集聚300多位专家，50多家科研机构和高等院校，30多家投融资机构，以“咨询+资本”、“企业合伙人+专家合伙人”双重模式，致力于建设思想转化、科技转化为导向，有竞争力、有价值的战略思想库。

智库简报|我国芯片产业的机遇与挑战

华为余承东8月7日表示：今年9月15日之后，麒麟芯片将绝版。这是因为在美国的影响下，台积电无法继续向华为供应芯片，而华为本身也没有生产芯片的能力。

芯片产业的落后已经成为了我国科技发展受到制约的因素之一。

自2018年全球半导体创纪录的录得4688亿美元的收入之后，2019年市场大幅的下滑了12%至4123亿美元。

从2020年上半年半导体公司销售额排名来看，前7名与2019年上半年没有变化，第一名是美国的英特尔（389.5亿美元），韩国的三星排名第二（297.5亿美元），台湾的台积电第三（207亿美元），之后分别是韩国的SK，美国的微软、博通、高通。除博通之外，其他6家公司的销售额相比2019年上半年都实现了一定程度的增长。中国的华为海思排名从16名上升至第10名，进入了前10。

2019年中国半导体市场规模1547亿美元，占了全球市场33%市场，成为全球最大的半导体消费国家，规模相当于美国、欧盟及日本的总和。中国是全球制造的中心，电脑、手机产量全球第一，消耗了最多的芯片。第二位是北美（美国）市场规模567亿元。

中国芯片消耗量占世界的1/3，80%的芯片需要进口。根据海关公开的进出口数据，2019年中国芯片进口额为3040亿美元，较2018年减少了80亿美元，同比减少了2.6%。原油为1662亿美元，铁矿砂为929亿美元，粮食为425亿美元，也就是说芯片进口额差不多是原油、铁矿砂、粮食的总和。

进口额同比减少了2.6%，可能预示着中国芯片的自给率提高了，毕竟去年中国芯片的需求量并没有明显下滑，但进口出现了下滑。根据《中国制造2025》,到2020年我国芯片自给率将达到40%，2025年将达到50%。随着免税优惠等政策出台，这将是我国芯片行业绝佳的发展期，中国有机会成为全球半导体生产和应用中心。

我国目前芯片产业链水平

整个芯片的全产业链具体包括三个部分：芯片设计、芯片制造以及芯片的封测。

从芯片设计方面看，国内的芯片设计主要有两家龙头企业：华为海思与清华紫光展锐。

2020年上半年，海思以49%的增长率排在全球半导体厂商的第十名，这是国内唯一一家可以与世界半导体厂商正面竞争的芯片公司。有这成绩主要得益于母公司华为，根据市场调研公司IC Insights的数据，海思90%营收来自母公司华为，但受美国禁令的影响，进入前十可能只是暂时的。

清华紫光展锐隶属于紫光集团，是中国非常有实力的芯片巨头，高度重视自我研发能力，32年来紫光集团已成为中国最大的集成电路企业。最近推出的虎奔T7520芯片，紫光展锐前后投资了14亿元，其性能、工艺都处于世界领先，是国内技术上的突破。

但芯片设计能力再强，也需要交由第三方代工厂来落地生产。芯片目前以28纳米作为分界线，28纳米及其以下为先进制程，之后分别是20纳米、14纳米、10纳米、7纳米、5纳米。一个特征尺寸即为一代。我国芯片的制造水平与世界领先水平有较大的差距。

中国国内芯片制造企业整体实力比较弱，在技术装备上大部分处于空白，高端芯片基本需要进口。我国的代工厂商与世界最先进的技术有2-3代的差距，目前大陆地区最先进的代工厂商是中芯国际，能量产14纳米的制程芯片，明年可以量产7纳米低功耗版的制程芯片，而世界代工厂商巨头台积电已经能实现5纳米的量产，按规划2022年就可以实现3纳米制程的量产。

台积电在这个领域是非常强势的存在，之前高通、华为的5G芯片都由台积电代工，中兴自我研发的5G芯片也依赖于台积电和三星的代工，也只有这两家公司能匹配。按照2020年二季度的全球销售额计算，台积电和三星电子是第一梯队企业。其中，台积电的市场占有率超过50%，远超三星（18.8%）；中芯国际处于第二梯队，市占率仅为4.8%；中国华虹半导体处于第三梯队，市占率仅有1.1%。

美国在2020年初提交的新法规将切断台积电对华为的供货，而三星的规模不足以满足华为的需求，且大概率受到美国的限制。对比经济因素和地缘政治因素，地缘政治会更占上风。所以，9月15日以后，华为的芯片将断货。

芯片封测是芯片的最后一个环节。目前封测产业是国内半导体产业链中技术成熟度最高的领域。国内厂商江苏新潮科技、南通华达微电子、长电科技、华天科技和通富微电等都属于较优的企业，而后三位更是占到了30%的市场份额。

国内芯片产业面临的挑战

我国芯片制造技术落后最主要原因就是缺少先进光刻机。

光刻机是制造芯片的核心设备。中国受到顶级光刻机的限制，光刻机工艺不达标，所以中芯国际只能刚刚完成14纳米芯片的量产工作。目前全球最顶尖的光刻机公司是荷兰的ASML，这家公司垄断了全球绝大部分的高端光刻机市场，虽然中芯国际早在2018年就花了超过1亿美元购买了ASML的一台光刻机，可现在ASML仍然没有供应这台光刻机，主要还是受到国际上的限制。

光刻机的制造难度非常大，且时间非常长，光刻机上的光源、镜头等核心零部件研发是技术难度之一。上海微电子是我国最先进的光刻机制造业，早在2007年便研发出了90纳米光刻机，可是到最近才宣布研发出28纳米光刻机，期间用了13年甚至更长。

另外，近日华为光刻机专利首次曝光，时间为2016年9月9日，说明华为早就在光刻机领域开始了研究。华为最近不断在全国招光刻工艺工程师，已经开始了高端光刻机的自主研发。就目前没有任何光刻机方面的突破消息，可见光刻机制造难度之大。

除了缺少顶级的光刻机，两个次要原因是缺资金和缺人才。

半导体产业制造与面板产业相似，属于资产和技术密集型产业，设备需求量大、技术含量高、附加值高。单厂投资在百亿量级，资料显示一条最先进12英寸晶圆生产线需投资约450亿元，而台积电的打算投建的3纳米工厂投资预计为200亿美元。

目前，除了钱的需求量大外，短期最缺的还是人才。目前芯片行业从事的大约有30万人，按产值计算，我国最少需要70万人，人才缺口达到40万，而每年的相关专业毕业生只有3万人左右，人才缺口较大。特别缺乏的是高端人才，严重制约了芯片业的快速发展。除了毕业生少以外，薪资待遇低也是把人才推远的主要原因。华为多年来除了通过“砸钱”，还不断吸纳全球的人才，才能在芯片领域上能够取得现在的成绩。所以面对这种情况，除了培养国内人才，更需要在全球寻找人才、吸引人才，依靠全球实现创新。

绝佳的发展机遇

综合来看，在整个芯片产业链上，我国还没有掌握重要的核心技术，一些核心产品的生产都是弱项。虽然在一些硬件设备和技术上正在逐步缩小与世界顶尖的差距，但要全面赶上与西方技术，可谓任重道远，加上各方面的限制，中短期内希望比较渺茫。而恰恰是这种形势，如任正非在接受采访时所说：“虽会受到影响，但也能刺激中国踏踏实实发展电子工业”。

近期，国家印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，内容包括财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八个方面的政策措施。其中，财税方面的新政：“国家鼓励的集成电路线宽小于28纳米（含），且经营期在15年以上的集成电路生产企业或项目，第一年至第十年免征企业所得税“。此举预示着对集成电路研发方面的支持，从“钱”端减轻企业负担，可以让企业在R&D方面有更多的资金注入。

从地理位置上看，晶圆制造领域在长三角地区最为领先，上文提到的龙头企业基本都在长三角地区具有先进制程工艺芯片生产企业及项目：

中芯国际总部位于上海，拥有1座控股的12英寸先进制程晶圆厂，还有1座12英寸晶圆厂和1座8英寸晶圆厂；

华虹集团总部位于上海，拥有3条8英寸集成电路生产线，2条12英寸集成电路生产线。另外，华虹在无锡建有一条12英寸集成电路生产线，支持5G和物联网等领域的应用；

台积电在上海和南京分别有1座晶圆代工厂，南京的新工厂拥有16纳米制程工艺，2020年达到了月产2万片的规模。

综上所述，我国在芯片制造和芯片测封两个环节，与世界领先水平差距相对较小，相比之下，我国目前在芯片制造环节依然存在较大的差距，面临技术、人才、资金等方面的挑战。所以集成电路新政出的最高十年免税的优惠，对于新兴产业中重要一环的芯片产业，是绝佳的机遇期。国内芯片产业更应加强合作，共同攻破芯片研制方面的难题，实现合作共赢。上世纪80年代美国制裁日本，导致日本经济停滞20年，半导体产业最终被搞垮，现在中国遭到了制裁，期待中国在未来可以逆流而上，实现芯片产业的全面崛起。

宁波打造“芯”产业高地

集成电路产业属于电子信息产业，是宁波“246”万千亿级产业集群建设的重要一极，近年来集成电路相关企业一直致力于加快进口芯片的替代。经过近几年的产业布局和发展，宁波现已基本形成“一园三基地”的集成电路产业格局，分别是集成电路产业园和材料基地、制造与封测基地、设计基地，已具有基础材料、设计、制造、封测等较为完整的产业链。

目前，北仑和鄞州是宁波的两大省级集成电路产业基地，北仑有芯港小镇，鄞州有微电子创新产业园，共培育、汇聚上下游企业超过70家。近两年主要在宁波落户的项目包括中芯国际（宁波）创新设计服务中心、南大光电项目、光通信安全芯片项目、宁波市芯成伊电子科技有限公司项目、康强电子半导体封装材料生产研发基地、德国普莱玛半导体项目等。

宁波芯片产业主要相关企业列表

咨询热线：13567920077  培训专线：18067572877