最近,美国不断对中国高科技公司进行极限施压,试图彻底阻挡中国高科技发展之路。实际上,在很多领域,中国已经取得重大进展,大有弯道超车达到世界先进水平甚至领先地位的趋势。比如新能源领域(新能源汽车、光伏)、人工智能领域,高铁技术、卫星导航领域、再比如华为的5G等等。但是,最为高科技基础领域的芯片技术,仍然让国人“芯”痛,而芯片才是高科技与中美经济大博弈核心中的重中之重。对于每一个关心我国高科技发展的国人,中美芯片技术的真实差距到底有多大呢?差距无法用简单的数据来度量,但是还是可以用一些数据来加以说明。
半导体分类:主要分成分立器件、集成电路、光电器件、传感器几大类。
2017年中国芯片国产化率低下
中国半导体产业起步晚但发展迅速,连续多年保持两位数以上增速,显著高于全球增速。集成电路三大产业均保持稳定增长。大陆半导体市场抗周期性主要源于大陆处于产业成长初期,在庞大产业需求缺口刺激下产业投资和产出均表现快速增长。
面对国家缺“芯”的囧境,缓解被他人掐脖子的不利局面,国家明确提出在2020年之前,90-32nm设备国产化率达到50%,2025年之前,20-14nm设备国产化率达到30%,而国产芯片自给率要在2020年达到40%,2025年达到70%
集成电路是半导体产业最大的市场,也是应用最广泛的市场,市场份额占比超过80%。
细分产品方向:存储和逻辑电路份额最大,二者占比超过50%。
IC设计
虽然国内有海思这样的优秀企业,但整体IC设计产业依旧以美国公司为主导,美国占了全球IC设计份额的53%,中国占比11%,差距明显。
从产品类型上来看,除华为海思的麒麟、巴龙等系列产品技术上可达到国际水平之外,能跻身世界前列的还有豪威科技的CMOS产品,汇顶科技的指纹芯片,澜起科技的内存接口芯片等,但其余大多数在CPU、GPU、FPGA、存储、模拟电路等领域产品和国际水平都存在较大的差距。
存储芯片:
传感器芯片:
豪威科技(OmniVision)跻身世界前列
CIS(CIS 芯片是摄像头关键零部件,广泛运用于单反、手机、汽车等领域)领先厂商主要有索尼、三星、豪威科技(被韦尔股份收购)等。公告显示,2018年豪威科技图像传感器营收82.32亿元人民币,约12.24亿美元;同年索尼同类产品营业额为711.4亿日元,约66.89亿美元。思比科也由韦尔股份控股,主打低端CMOS领域。
指纹识别芯片:汇顶科技处于全球领先地位
射频芯片:与日韩企业差距很大
5G相对于4G,滤波器从40个增加至70个,频带从15个增加至30个,接收机发射机滤波器从30个增加至75个,射频开关从 10个增加至30个,载波聚合从5个增加至200个,PA芯片从5-7颗增加至 16颗,PA芯片单机价值量显著提升:2G(0.3美元)3G(1.25美元)4G(3.25美元)5G(7.5美元)。
射频前端由射频开关(Switch)、射频低噪声放大器(LNA)、射频功率放大器(PA)、双工器 (Duplexers)、射频滤波器(saw、baw)等五大器件组成。
功率半导体:
功率半导体分为功率集成IC、功率分立器件,应用领域非常广泛,市场规模高达数百亿美元。
华润微电子已在MOSFET等分立器件销售规模已具备一定规模。杭州士兰
微在功率半导体领域已经形成分立器件、功率IC等体系化产品构成;捷捷微电打造成国内晶闸管领域的龙头;三安光电则在化合物半导体。
领域积极布局。2018年底,闻泰科技收购安世半导体,成为标准器件和部分功率半导体领域的全球龙头。
IC制造:(与台积电三星差距仍然很大)
晶圆代工方面,台积电依靠先进的制程,在全球占据约50%的市场份额,全球领先厂商台积电和三星均已实现量产的芯片制程达到7nm。中芯国际目前致力于14nm制程的量产,华力微电子也在努力向14nm发起攻关。
大陆半导体设备企业大幅落后于国际厂商。中国大陆企业规模普遍很小,排名第一的北方华创2018年营业收入为33.24亿人民币,约4.75亿美元,距离应用材料公司140亿美元的
营收上还有非常大的距离。技术节点多数都还比较落后,大部分设备在28nm制程以上,在高端光刻机等核心设备空白;
国内先进企业中,北方华创的刻蚀机、PVD等设备已达到14nm级别,氧化炉已经批量应用于中芯国际、华力微电子、长江存储等厂家;晶盛机电的8英寸单晶炉已逐步开始国产化,12寸单晶炉开始小批量生产;中微半导体刻蚀机的技术水平已经达到7nm,达到国际先进水平。
IC封测:差距最小的领域,但技术门槛相对较低
我国封测领域的长电科技在收购新加坡星科金朋之后成为世界第三大半导体封测企业,技术也与世界先进水平接近。而华天科技、通富微电也顺利进入世界前十,且它们的市占率也在不断提高。
华为之痛
中国在芯片领域与世界先进水平明显,在高科技发展中处处受阻,要想实现中国科技行业转型,实现2025年国产芯片市占率70%的目标,华为必然是其中极为重要的一环。
华为凭借高额的科研支出拥有着强大的科研能力,在中国高科技发展中,进展最快,并且在相当多的领域达到世界先进水平甚至领先水平,可以说华为是中国高科技企业的标杆,激励着中国其他科技企业奋勇直追。相反,华为一旦倒下,其他的高科技企业将会畏惧不前,科研积极性将大打折扣,这对于中国科技转型发展十分不利。
华为的高速发展带动着一大批上下游的中国供应商。上下游供应商需要不断满足华为先进的供应要求,需要不断投入研发,以点带面,带动一个科技发展生态,这也是华为为什么重要的原因。
所以,中国芯片领域与世界先进水平差距很大,中国芯片发展任重而道远,也正因为如此,我国的高科技标杆企业华为,不能倒下!