中國要邁向高端芯片制造(zao)仍有挑戰，需要產業鏈(lian)和(he)生(sheng)態的支(zhi)撐。

由下(xia)(xia)而上，再由上而下(xia)(xia)——芯(xin)片(pian)產(chan)業發(fa)展(zhan)中遇到的問題，中國交給發(fa)展(zhan)產(chan)業去解決。中國正(zheng)在研究下(xia)(xia)一(yi)個五年中新一(yi)代的芯(xin)片(pian)技術的開發(fa)，并有(you)望投資萬億美元以減少(shao)對美國技術的依賴(lai)。

上(shang)個月，國家(jia)(jia)科技(ji)體制改革和創新體系(xi)建(jian)設領導小組第(di)十八次會(hui)議在(zai)北京召開，研究“十四五(wu)”國家(jia)(jia)科技(ji)創新規劃編(bian)制工作(zuo)。會(hui)議還(huan)專題(ti)討論了面向后摩爾時代(dai)的集成電路潛在(zai)顛覆性(xing)技(ji)術(shu)。

國家(jia)對于新興芯(xin)片技術戰略(lve)的支持也(ye)將帶動新一輪的投資機遇(yu)。

中(zhong)國(guo)教育部(bu)將半導體科(ke)(ke)學(xue)與工(gong)程(cheng)列為重點學(xue)科(ke)(ke)，鼓勵更多的(de)(de)大學(xue)建立致力(li)于集成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)相(xiang)關領域的(de)(de)專業(ye)學(xue)校。上周（6月22日），深(shen)圳(zhen)技術大學(xue)新材料和新能源學(xue)院與中(zhong)芯國(guo)際聯(lian)合成(cheng)(cheng)(cheng)立集成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)學(xue)院，培養集成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)設計和制造方(fang)面的(de)(de)高級應用型技術人才(cai)。

IT咨(zi)詢公司Gartner預計，到(dao)2025年(nian)，按(an)收入(ru)來計算，中(zhong)國(guo)(guo)半導(dao)體廠商占中(zhong)國(guo)(guo)半導(dao)體市場(chang)份額有望較2020年(nian)水平(ping)翻番，從15%增至30%；到(dao)2023年(nian)，資本對(dui)中(zhong)國(guo)(guo)芯(xin)片企業的投(tou)資規模將較2020年(nian)規模增長(chang)80%。

但分析(xi)人士認(ren)為，由(you)于支撐(cheng)新一代(dai)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)技(ji)術的新材料(liao)制(zhi)造需(xu)要(yao)整個(ge)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)供(gong)應鏈的支持(chi)(chi)，還需(xu)要(yao)包括光刻機(ji)在內的先(xian)進設備和生產工(gong)具的支持(chi)(chi)，中(zhong)國要(yao)邁向高端芯(xin)片(pian)(pian)(pian)制(zhi)造仍(reng)有挑戰，需(xu)要(yao)給產業和人才發展(zhan)的時間。

建立自給自足的生態系統

中國(guo)已將芯片制(zhi)造(zao)技(ji)術提升到國(guo)家(jia)戰略地位，從而支持(chi)2030年國(guo)家(jia)先進制(zhi)造(zao)目標的實現。按照計劃，中國(guo)今年本土(tu)芯片供(gong)應占(zhan)比(bi)將提升至40%，到2025年，將進一步提升至70%。

美(mei)國榮鼎咨詢(xun)公司（RhodiumGroup）五年前曾預測，中(zhong)國發(fa)展半導體芯(xin)片行業是(shi)(shi)非常(chang)有(you)必要的。榮鼎稱(cheng)，中(zhong)國高度(du)依賴進口芯(xin)片，尤(you)其是(shi)(shi)高端(duan)芯(xin)片，這(zhe)些芯(xin)片用于(yu)國家建設的方(fang)方(fang)面面，從安全(quan)角度(du)考慮是(shi)(shi)有(you)風險的。

這也意味(wei)著(zhu)，中國加(jia)大對包括(kuo)芯片和軟件在(zai)(zai)內的技(ji)術(shu)領(ling)域的投資勢在(zai)(zai)必行(xing)。在(zai)(zai)復雜的全球商業(ye)環境下(xia)，中國正在(zai)(zai)建(jian)立自己的技(ji)術(shu)生態體系，以削弱對海外產(chan)品的依(yi)賴。

在(zai)華為(wei)等(deng)企業受限的(de)(de)背(bei)景下，中國正在(zai)尋求刺激(ji)芯片(pian)顛覆(fu)性新技術發(fa)展的(de)(de)途徑(jing)，包括向整(zheng)個芯片(pian)行業提供廣(guang)泛的(de)(de)激(ji)勵措施，以及從目前(qian)的(de)(de)硅(gui)片(pian)芯片(pian)躍升至使用新材料制造的(de)(de)“第三代”芯片(pian)。

在中(zhong)國對芯片產業的(de)(de)大力推(tui)動下，中(zhong)國半導(dao)體市場上(shang)已經涌(yong)現出中(zhong)芯國際、韋爾股(gu)份(fen)(fen)、卓勝(sheng)微、三安光電、北方華(hua)創、聞泰科(ke)技、華(hua)潤(run)微、兆易創新(xin)、中(zhong)環股(gu)份(fen)(fen)等(deng)一批市值達(da)千億人民幣的(de)(de)企業。

上(shang)海交通(tong)大學副(fu)校長、中國科學院(yuan)院(yuan)士毛(mao)軍發(fa)在(zai)本(ben)月南(nan)京舉行(xing)(xing)的2021世界半導體大會上(shang)表示，中國可以通(tong)過“異(yi)構集(ji)(ji)成”或單獨制造組件集(ji)(ji)成，來保持芯片行(xing)(xing)業領(ling)先地位。“異(yi)構整合是后摩爾定律時代行(xing)(xing)業的新方向(xiang)，這為中國在(zai)集(ji)(ji)成電路行(xing)(xing)業彎道超車提供機會。”毛(mao)軍發(fa)表示。

據毛軍發(fa)介紹，芯片(pian)現(xian)有(you)兩(liang)條主(zhu)要發(fa)展路線，一是(shi)延續摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)，二(er)是(shi)繞(rao)道摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)。如今摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)正面臨各種挑戰，而(er)繞(rao)道摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)有(you)很多途徑，異構集(ji)成電路就是(shi)其中之一。

隨著摩爾定律接近物理極限，使用新的芯片材料和異構(gou)集(ji)成的方式被視為最(zui)有可能產生顛覆性創(chuang)新的兩個(ge)領域(yu)

下一代芯片即第三代芯片的新材料包括碳化硅（SiC）和氮化鎵(jia)（GaN）。但目前，大多數行(xing)業分析師認為(wei)，中國(guo)要實現半導體自(zi)給(gei)自(zi)足恐怕還(huan)要經過(guo)數年時間的努力。

目前，硅基(ji)晶(jing)(jing)圓(yuan)仍然(ran)主導著整個全球價值鏈(lian)。在硅晶(jing)(jing)圓(yuan)材料(liao)方面，排名前三的供應商——日(ri)本(ben)信越化學、日(ri)本(ben)勝(sheng)高（SUMCO）和中國臺灣環球晶(jing)(jing)圓(yuan)占據了全球約三分之二的硅材料(liao)市場(chang)份額。

根據(ju)Gartner的(de)報告，在(zai)芯片生(sheng)產制造供應(ying)鏈方(fang)面(mian)，中國(guo)企業(ye)在(zai)晶圓設備和材料(liao)方(fang)面(mian)的(de)市場份(fen)額(e)分別(bie)不到3%和5%，技(ji)術難度非常大；在(zai)芯片設計工(gong)具EDA軟件(jian)方(fang)面(mian)的(de)市場占比更是(shi)不足1%。

Gartner數據還顯示，2020年(nian)，中(zhong)國(guo)半(ban)(ban)導體(ti)廠商(shang)在(zai)全球的市(shi)場份額(e)為(wei)6.7%，中(zhong)國(guo)排名居首的半(ban)(ban)導體(ti)廠商(shang)深圳市(shi)海(hai)思半(ban)(ban)導體(ti)有限(xian)公司的全球市(shi)場份額(e)為(wei)1.75%。

不過Gartner強(qiang)調，中(zhong)國(guo)在全(quan)球(qiu)(qiu)電(dian)子(zi)設備供應鏈中(zhong)扮演著重要的(de)角色。全(quan)球(qiu)(qiu)超過70%的(de)電(dian)子(zi)設備是在中(zhong)國(guo)制造，中(zhong)國(guo)大(da)陸的(de)半導體產能(neng)占全(quan)球(qiu)(qiu)的(de)18%。

資本大量涌入

Gartner認為，多重因素將推動中國(guo)本土半(ban)導(dao)體的(de)供應(ying)。

首先(xian)是政府(fu)層(ceng)面的推動。2019年10月，國家集成電路產業投資基(ji)金二期(qi)股份有限公司注冊成立，注冊資本達到2041.5億元人民幣，重點投資半(ban)導體材料和設(she)備(bei)企業。

中(zhong)芯(xin)國(guo)際(ji)已經(jing)宣布于2019年第四(si)季度實現14nm制程量(liang)產。但中(zhong)芯(xin)國(guo)際(ji)要成為全球(qiu)具有競爭力(li)的芯(xin)片制造領域(yu)的領導企(qi)業，仍然有很(hen)長的路(lu)要走(zou)。

業(ye)內(nei)專家(jia)認(ren)為，如果“國產(chan)(chan)”指的是(shi)在本土設計、制(zhi)造和封裝，確(que)實(shi)已經實(shi)現。但(dan)如果要延伸(shen)到產(chan)(chan)業(ye)鏈，例(li)如在設計中使(shi)用國產(chan)(chan)框架和知識產(chan)(chan)權模塊(kuai)，制(zhi)造中使(shi)用國產(chan)(chan)設備和材料，短期內(nei)要實(shi)現還很困難。

標普全球評級分析(xi)師李士軒(xuan)對第一財(cai)經記者(zhe)表示：“中國(guo)(guo)(guo)芯(xin)片(pian)的自(zi)給率仍(reng)然偏低。從芯(xin)片(pian)產業鏈的原材料(liao)、設(she)計(ji)(ji)和(he)工藝制造來看，原材料(liao)目前仍(reng)由美國(guo)(guo)(guo)、德(de)國(guo)(guo)(guo)和(he)日本(ben)掌控；設(she)計(ji)(ji)工具軟件(jian)主(zhu)(zhu)要是美國(guo)(guo)(guo)廠商(shang)主(zhu)(zhu)導；中國(guo)(guo)(guo)大陸的芯(xin)片(pian)工藝制造與臺積電仍(reng)有5年左右的差距，因此自(zi)主(zhu)(zhu)芯(xin)片(pian)的發展(zhan)任重道遠。”

標普認(ren)為，中(zhong)國政(zheng)府需要增加對(dui)芯片(pian)等關鍵(jian)領域的(de)科技(ji)公司在(zai)財務和經營方(fang)面的(de)支持力度，包括多種形式，如注資(zi)、補(bu)貼、減稅(shui)、加速(su)監管(guan)審批或簡化流程等。

Gartner認為(wei)，推動中國半(ban)導體產業(ye)發(fa)展的第(di)二(er)個因素(su)是設備制(zhi)造商(shang)(shang)買(mai)(mai)家的投入。Gartner預測(ce)，到2025年，中國前十大芯(xin)片(pian)買(mai)(mai)家都將(jiang)擁有(you)內部芯(xin)片(pian)設計的能力，這(zhe)些買(mai)(mai)家包括中國的智能手機(ji)廠(chang)商(shang)(shang)，比如小米、vivo、OPPO，以(yi)及百度等互聯網巨頭，這(zhe)些廠(chang)商(shang)(shang)開發(fa)內部芯(xin)片(pian)以(yi)減少對(dui)全球芯(xin)片(pian)供(gong)應商(shang)(shang)的依賴(lai)。

第三個推動因素來自于5G、人工智能和(he)物聯(lian)網(wang)等生態系統的擴大，以及(ji)非芯片(pian)制造領域資本的投入。半導體設備廠商中微(wei)半導體公(gong)司董(dong)事長尹志堯對(dui)第一財經記者表示：“產(chan)業發展需要集聚效應，需要瞄(miao)準芯片(pian)產(chan)業的尖(jian)端(duan)技術，把高端(duan)的設計(ji)、制造、設備、材料供(gong)應和(he)現在5G、AI等新技術的應用相(xiang)結合。”

根據(ju)投(tou)資(zi)研(yan)究機構PitchBook的數據(ju)，2020年中(zhong)國(guo)半導體投(tou)資(zi)總規模達到167.5億(yi)(yi)美元(yuan)（約合(he)1083億(yi)(yi)人民幣），其(qi)中(zhong)非(fei)半導體制造領域(yu)資(zi)本投(tou)入超(chao)過100億(yi)(yi)美元(yuan)。

Gartner分(fen)析師盛陵海對第一財經(jing)記者表示：“我們(men)看(kan)到很多非芯(xin)片制造(zao)領域(yu)的(de)資本都在進入半導體領域(yu)，雖然(ran)從某(mou)種程度(du)上來講(jiang)推升了芯(xin)片企(qi)業的(de)估值，但是(shi)我們(men)仍然(ran)認為這對于整個芯(xin)片行業技術(shu)和產能的(de)提(ti)升是(shi)有好處的(de)。”

不(bu)過盛陵海表示，雖(sui)然中國大量資(zi)(zi)(zi)本(ben)涌入半導體領域，但是投(tou)資(zi)(zi)(zi)比(bi)較分散，每家公司獲得的投(tou)資(zi)(zi)(zi)很(hen)有限，使得投(tou)資(zi)(zi)(zi)難(nan)以產生集聚效果。

思必馳(chi)與中芯國(guo)際旗下中芯聚源(yuan)合資公司(si)——深聰智能(neng)的(de)(de)(de)聯(lian)合創(chuang)始人、CEO吳耿源(yuan)對第(di)一財經記者(zhe)表示：“國(guo)內的(de)(de)(de)芯片(pian)產能(neng)仍面(mian)臨嚴重的(de)(de)(de)短缺，特別(bie)是先進制程，工(gong)藝成(cheng)熟能(neng)夠(gou)落地的(de)(de)(de)項目不(bu)多，造成(cheng)這一局面(mian)的(de)(de)(de)主要原(yuan)因是制造的(de)(de)(de)投資成(cheng)本太高，風險管(guan)控能(neng)力(li)較(jiao)弱，國(guo)產化缺乏動力(li)，對國(guo)產設備和(he)材料的(de)(de)(de)驗(yan)證不(bu)足(zu)，無(wu)法形(xing)成(cheng)產業鏈和(he)生(sheng)態。”

吳(wu)耿源認為(wei)，對于(yu)芯片行(xing)業而言，制(zhi)造能力(li)要擴大提升，設計則應(ying)相應(ying)地提高門檻。

“材料(liao)、設備和(he)工藝是(shi)目前最大的短板，制造是(shi)整個產(chan)業發(fa)展的火車頭，可以帶(dai)動(dong)產(chan)業鏈后端的不足，大力(li)促進芯片制造的方向是(shi)正確的。”吳耿源(yuan)表示，“但芯片設計公司太多，門檻低、無法形成合(he)力(li)，這一方面(mian)浪(lang)費了國家資源(yuan)和(he)政策補貼(tie)，另一方面(mian)也難以發(fa)揮規(gui)模效應。”

一(yi)位曾(ceng)在(zai)紫(zi)光集團擔任高管的(de)(de)專業(ye)(ye)人士告(gao)訴(su)第(di)一(yi)財(cai)經記者，他(ta)正在(zai)國(guo)(guo)內啟動一(yi)個晶圓(yuan)級高端(duan)封裝測(ce)試項(xiang)目(mu)，希望填補(bu)國(guo)(guo)內集成電(dian)路(lu)產(chan)業(ye)(ye)鏈的(de)(de)空(kong)缺(que)，強(qiang)化晶圓(yuan)級封測(ce)的(de)(de)薄弱環節，形(xing)成與國(guo)(guo)內高端(duan)芯片企業(ye)(ye)，比如海思等配套封測(ce)制造能力(li)，從而支持(chi)國(guo)(guo)家(jia)集成電(dian)路(lu)產(chan)業(ye)(ye)的(de)(de)發展。

包括華為在內的科技企業近兩(liang)年來加大對(dui)芯片(pian)自主生產投入(ru)，相(xiang)信“卡脖子”情況會(hui)逐漸緩解。

上述專業人士對第(di)一財經記者表示(shi)：“芯(xin)片制造沒有(you)捷徑，只(zhi)能(neng)靠時間積累。過去中國(guo)集成電路發展的痛點一是人才、二是資本，但現在隨著(zhu)國(guo)家更多(duo)利(li)好政(zheng)策出(chu)臺，這兩方面的情(qing)況都在改善(shan)。”