近年來,隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異,人們的生活與生產(chǎn)制造正在歷經(jīng)翻天覆地的變化,我國(guó)也逐步由“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn),其中,發(fā)展速度最為明顯的當(dāng)屬物聯(lián)網(wǎng)和5G通訊技術(shù)的全面爆發(fā)。
眾所周知,我國(guó)政府高度重視5G通訊技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,并為兩者提供了良好的支撐環(huán)境,經(jīng)過長(zhǎng)期的積累,當(dāng)中仍然有一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)值得一提,那就是“芯片制造”。
在當(dāng)今的信息科技時(shí)代中,芯片產(chǎn)業(yè)被比喻為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“心臟”,即提供發(fā)展動(dòng)力的核心。
當(dāng)然,隨著芯片產(chǎn)業(yè)的不斷改善、進(jìn)步與完善,如今芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,它包括前期的設(shè)計(jì)、制造、封裝以及測(cè)試等。
據(jù)了解,近幾年來,我國(guó)在手機(jī)、計(jì)算機(jī)及人工智能的產(chǎn)量可達(dá)數(shù)百億,電子產(chǎn)品的巨大產(chǎn)量也使得我國(guó)成為世界上對(duì)芯片需求量最大的國(guó)家。
但就在這形勢(shì)一片利好的背后,國(guó)產(chǎn)芯片的使用率卻僅有一成,簡(jiǎn)而言之即我國(guó)90%的芯片皆依賴于國(guó)外進(jìn)口。
“芯”機(jī)遇,“新挑戰(zhàn)”
在物聯(lián)網(wǎng)、5G通訊技術(shù)以及人工智能產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下,同時(shí),在“中國(guó)制造2025”的政策中亦明確規(guī)定,至2025年,我國(guó)芯片自給率將達(dá)到50%,國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)商正迎來新的市場(chǎng)發(fā)展機(jī)遇。
基于利好的紅海市場(chǎng),我國(guó)芯片制造技術(shù)可謂是趁勢(shì)追趕,雖然前方仍有美國(guó)高通、日本三星等國(guó)際芯片制造產(chǎn)商的領(lǐng)先技術(shù)施加壓力,但我國(guó)依舊毫不示弱,在華為海思、清華紫光展銳、小米松果等龍頭企業(yè)帶領(lǐng)下,中國(guó)芯片設(shè)計(jì)整體實(shí)力開始躋身世界前列。
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2017-2022年中國(guó)芯片行業(yè)市場(chǎng)需求與投資規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,2010-2016年全球芯片市場(chǎng)規(guī)模呈波動(dòng)變化趨勢(shì),2014年達(dá)到近年來最高值3403億美元,較2013年增長(zhǎng)7.89%。2016年上半年開局疲軟,但是得益于2016年下半年定價(jià)的改善以及強(qiáng)勁需求,2016年全球芯片銷售額達(dá)到3435億美元,較2015年的3349億美元增長(zhǎng)2.6%。
受動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)芯片與NAND閃存芯片市場(chǎng)需求強(qiáng)勁的促進(jìn),2017年全球芯片市場(chǎng)的總銷售額同比達(dá)兩位數(shù)增長(zhǎng),是IC市場(chǎng)自2010年經(jīng)濟(jì)衰退年(全球芯片銷售額)增長(zhǎng)33%后的首次兩位數(shù)增長(zhǎng),也是自2000年以來IC市場(chǎng)的第五次兩位數(shù)增長(zhǎng)。
縱觀過去的幾年,智能終端產(chǎn)品是推動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的主力軍,外加國(guó)際市場(chǎng)對(duì)低端芯片市場(chǎng)的忽視,為我國(guó)的芯片制造商帶來千載難逢的機(jī)遇。
就目前我國(guó)的芯片制造技術(shù)而言,中國(guó)廠商缺乏對(duì)核心技術(shù)的掌握,產(chǎn)品始終停留在應(yīng)用層,對(duì)介質(zhì)的理解不夠深入。
在技術(shù)上能夠保持持續(xù)高投入是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必要條件,然而這需要企業(yè)自身具有長(zhǎng)時(shí)間的產(chǎn)業(yè)積累和資本積累。技術(shù)與投入的雙重缺陷導(dǎo)致國(guó)內(nèi)廠商在產(chǎn)品應(yīng)用上缺乏信用度,制約了發(fā)展。
此外,由于起步較晚,我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)在專利布局、技術(shù)積累等方面基礎(chǔ)薄弱,處處受制于人,知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
現(xiàn)階段,國(guó)際上知識(shí)產(chǎn)權(quán)壟斷、控制與保護(hù)又呈現(xiàn)強(qiáng)化趨勢(shì),可以預(yù)見的是未來針對(duì)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)摩擦將在一定程度上增加。
據(jù)了解,在這樣的情況下,如何降低整個(gè)產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)成本,如何集中有限力量應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn),如何布局新技術(shù),成為我國(guó)解決知識(shí)產(chǎn)權(quán)瓶頸的關(guān)鍵,唯有解決這些問題才能提高我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。
從安防領(lǐng)域的視頻監(jiān)控,到電力行業(yè)的遠(yuǎn)程抄表、輸變電監(jiān)測(cè),再到環(huán)境監(jiān)測(cè)、市政設(shè)施監(jiān)控、樓宇節(jié)能、食品藥品溯源等領(lǐng)域,各種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐步鋪展開來。
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)比互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模更大的萬億級(jí)產(chǎn)業(yè),但是遍布國(guó)內(nèi)的高端傳感設(shè)備往往長(zhǎng)了一顆“外國(guó)芯”,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展被小小的芯片絆住了腳。
移動(dòng)芯片作為鏈接物聯(lián)網(wǎng)的核心零部件,也是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息傳送的樞紐,其在物聯(lián)網(wǎng)中的所有應(yīng)用中處于核心地位。
就我國(guó)目前的情況而言,相關(guān)技術(shù)人員的缺失、創(chuàng)新力度不強(qiáng)、設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)、研發(fā)成本及風(fēng)險(xiǎn)高等因素制約了國(guó)產(chǎn)芯片制造技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠商更愿意為自己的設(shè)備注入一顆“外國(guó)芯”,此舉的代價(jià)便是高昂的成本投入,導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品普遍價(jià)格趨居高位。
而且,由于對(duì)國(guó)外芯片的過度依賴,一旦國(guó)外芯片過分抬高價(jià)格、限制出口量就會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致國(guó)內(nèi)出現(xiàn)斷貨現(xiàn)象。
不僅如此,以現(xiàn)階段國(guó)家大力推行的5G通訊技術(shù)而言,其關(guān)鍵技術(shù)同樣缺乏先進(jìn)的工藝支撐,整體技術(shù)水平落后于世界。目前,獨(dú)立組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(NSA)剛剛凍結(jié),5G標(biāo)準(zhǔn)還沒有完全成型,終端芯片廠家無法立即推出基于集成電路的真正用于商用的芯片,而都是通過基于FPGA方式進(jìn)行測(cè)試。
如果要形成高集成、低功耗可商用的芯片,必須要有一個(gè)非??煽康臉?biāo)準(zhǔn)。
為此,國(guó)家十分重視5G芯片產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的發(fā)展,據(jù)新華社消息,中國(guó)科學(xué)院2017年起出資1.9億元資金,率先在農(nóng)業(yè)科技、生物技術(shù)、資源環(huán)境和高技術(shù)等4個(gè)方向部署了11個(gè)重大項(xiàng)目。
該院將斥資3000萬元,用18個(gè)月的時(shí)間,部署面向新一代移動(dòng)通信的5G芯片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,以建成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的5G芯片和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新鏈,以支撐國(guó)家“3G突破、4G同步、5G引領(lǐng)”的總體目標(biāo)。
“芯”任務(wù),“芯”未來
雖說中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)整體水平相對(duì)全球較為滯后,但其發(fā)展前景及勢(shì)頭不容小覷。
日前,人民日?qǐng)?bào)在《保持20%的增長(zhǎng)速度,中國(guó)芯片將對(duì)美國(guó)造成巨大威脅》一文中提到,“如今,中國(guó)正力爭(zhēng)盡早擺脫缺‘芯’之痛。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)集成電路市場(chǎng)規(guī)模已成為全球第一,2016年達(dá)到2000億美元左右。目前,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額占全球市場(chǎng)規(guī)模的比例由2010年的8.6%提升至2015年的21.1%。根據(jù)政策規(guī)劃及市場(chǎng)預(yù)期,到2020年,中國(guó)芯片市場(chǎng)規(guī)模將比2016年翻一番。”
在我國(guó)先后頒布的一系列政策措施中不難看出,國(guó)家發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)決心之堅(jiān)定,根據(jù)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,到2020年,集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐步縮小,全行業(yè)銷售收入年均增速超過20%,企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強(qiáng)。
移動(dòng)智能終端、網(wǎng)絡(luò)通信、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等重點(diǎn)領(lǐng)域集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系初步形成。
日前,一則“神威·太湖之光”全球超算三連冠震驚全球,其因在于,該超級(jí)計(jì)算機(jī)是世界第一的超級(jí)計(jì)算機(jī),采用的中央處理器是自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)芯片——“申威26010”眾核處理器。
除此之外,國(guó)產(chǎn)芯片廠商的佼佼者中,華為、小米當(dāng)屬電子行業(yè)中的領(lǐng)軍企業(yè)。華為海思的麒麟處理器自2004年開始研發(fā)便取得不俗的成績(jī),經(jīng)過近幾年的發(fā)展,其芯片制造技術(shù)早已媲美美國(guó)高通公司,雖稱不上超越,但對(duì)于原本基礎(chǔ)薄弱的國(guó)產(chǎn)芯片制造商而言,這是一次巨大的進(jìn)步。
目前,麒麟處理器的全球用戶已經(jīng)突破一億。
小米的“松果”芯同樣屬于國(guó)產(chǎn)芯片中的后起之秀,但其技術(shù)力量卻不容小覷。
從最初使用高通驍龍的處理器到后來的自主研發(fā),小米深諳擁有一顆“中國(guó)芯”的重要之處,雖然在其問世之前一路不被外界看好,但真金不怕火煉,最終小米的“松果”芯著實(shí)為中國(guó)芯片制造產(chǎn)業(yè)增光添彩。
可見,我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)在前進(jìn)的征程中不斷實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,雖然國(guó)內(nèi)技術(shù)國(guó)外的差距還是較大,但隨著晶圓代工、封裝測(cè)試和IC設(shè)計(jì)正逐步向東亞乃至中國(guó)轉(zhuǎn)移,以及中國(guó)在這方面不斷加大投入,我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的騰飛指日可待。