國產(chǎn)芯片面臨哪些挑戰(zhàn)?為什么國內(nèi)造不出高端芯片?
國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:高端通用芯片自給率近乎為零。整體來看,目前國產(chǎn)和進口芯片的構(gòu)成結(jié)構(gòu)大概是這樣:芯片國產(chǎn)化的占比非常低,低于20%,大部分都需要到國外采購,全球大概有40多家通用、關(guān)鍵元器件領(lǐng)先芯片企業(yè)。
集成電路進出口存在較大貿(mào)易逆差。2016年,中國集成電路進口額達到2270.7億美元,連續(xù)四年超過了2 000億美元,是價值最高的進口商品。同期出口集成電路613.8億美元,下降11.1%,貿(mào)易逆差高達1657億美元。預(yù)計未來幾年,集成電路進口額仍將維持高位。
國產(chǎn)芯片聚焦于少數(shù)領(lǐng)域,比如部分通訊芯片,顯示處理芯片、電源管理芯片、分立器件、MCU、定位導(dǎo)航等,絕大部分屬于中低端,芯片單價低、利潤率低,而中高端性能的芯片以及關(guān)鍵器件基本上都是國外廠商壟斷。從芯片產(chǎn)業(yè)全流程角度來看,國內(nèi)企業(yè)在封測領(lǐng)域不弱于國外廠商,部分數(shù)字芯片設(shè)計領(lǐng)域不落后國外廠商,模擬芯片設(shè)計仍然遠遠落后于國外,芯片制造設(shè)備和工藝仍然落后于國外IDM或代加工企業(yè)1-2代技術(shù)。
國產(chǎn)芯片市場占有率
國產(chǎn)芯片廠商面臨4大難題
1、對長期研發(fā)投入的積累和高忍耐度。體現(xiàn)在微架構(gòu)設(shè)計、底層操作系統(tǒng)的設(shè)計能力缺失、通用CPU無自己的微架構(gòu)(大部分國產(chǎn)PC/服務(wù)器操作系統(tǒng)仍然以Linux為基礎(chǔ),在這些方面,國外ARM等廠商實際上是經(jīng)歷了20年以上的研發(fā)積累之后才爆發(fā)),或快速引進和搶奪頂尖芯片設(shè)計人才。
2、實現(xiàn)重資金投入和高產(chǎn)出的正向循環(huán)。
3、短期內(nèi)性能和穩(wěn)定性上超越國外對手。
4、硬件開發(fā)者生態(tài)的培育。Intel和MS在國內(nèi)高校多年發(fā)展課程體系、認證體系、生態(tài)培育體系,國內(nèi)企業(yè)鮮有如此跨級戰(zhàn)略操作。
國內(nèi)為什么設(shè)計不出性能強大的芯片?
目前,國內(nèi)的集成電路產(chǎn)業(yè)設(shè)計、制造、封裝三業(yè)并舉,制造可以去代工,封裝測試與美國的差距也不是很大。
差距最大的地方在于設(shè)計,現(xiàn)在國內(nèi)芯片設(shè)計主要還是依賴國外。一位北京某高校研究所專家告訴新智元,其實不是中國設(shè)計不了芯片,是因為當下沒有芯片迭代的條件。
“英特爾、ARM這種大公司,它們設(shè)計的第一代芯片都很難用,但是可以去迭代,最后才會出現(xiàn)好用的芯片?!?/span>
回過頭來看國內(nèi):我們的國產(chǎn)芯片生存比較困難,主要是業(yè)界不會給迭代的機會。這是因為,一方面,市場已經(jīng)存在性能優(yōu)越的芯片,甚至成本也低。另一方面,人們沒有耐心去等國產(chǎn)的芯片去迭代,這直接限制了中國的芯片設(shè)計能力的提升。
“本來有很多人其實可以設(shè)計出很好的芯片來,但是由于市場的生態(tài)不給你國產(chǎn)芯片迭代的機會,選擇性忽視國產(chǎn),所以國內(nèi)公司也就不能、也不給工程師去’犧牲’的機會,這就是我們的問題所在。”
另一方面,研發(fā)投入不足也是產(chǎn)不出高端通用芯片的原因。除了國家科技重大專項外,國家其他科技計劃基本上沒有集成電路相關(guān)的項目和經(jīng)費投入。2008年啟動的“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”及“極大規(guī)模集成電路裝備及成套工藝”兩個國家科技重大專項平均每年在集成電路領(lǐng)域的研發(fā)投入不過40-50億元,不及英特爾一家研發(fā)費用的 5.2%~7.7%。
這種情況類似國內(nèi)造不出單反相機一樣,希望芯片國產(chǎn)化的進程也許并不會如想象中那么遙遠。
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