造芯片5000道工序 中国想要在短时间内追赶很难
贸易战及中兴事件以来,国内出现了一股讨论国产芯片的热潮。据了解,造芯片5000道工序,分类很多,中国想要摆脱欧美的“围攻”,成功的可能性有多高?
先来了解一下芯片行业的现状:海关总署公开信息显示,集成电路进口额从2015年起已连续三年超过原油,且二者进口差额每年都在950亿美元以上。其中,2017年中国集成电路进口量高达3770亿块,同比增长10.1%;进口额为2601亿美元(约合17561亿元),同比增长14.6%。2017年中国货物进口额为12.46万亿元,也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%,而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。
而根据前瞻研究院的报告显示,目前,全球芯片仍主要以美、日、欧企业产品为主,高端市场几乎被这三大主力地区垄断。在高端芯片领域,由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应,所以其生产仍以“代工”模式为主。
据了解,自1993年1月以来,英特尔一直是世界上最大的芯片制造商。2016年,英特尔全年芯片销售额达540.9亿美元,较2015年增长4.6%;市场份额达15.7%。
而在手机芯片中,高通是另一大巨头。目前国内除了华为、三星等手机厂商外,其余安卓手机厂商采用的全部都是高通处理器。除了购买芯片的费用外,高通还向每台手机收取专利费用。
芯片的种类很多,芯谋研究首席分析师顾文军表示:“仅从产品种类来说,芯片的种类就有几十种大门类,上千种小门类;如果涉及设备流程的话就更多了。美国是整体式、全方位处于领先地位,而我们只是在某些领域里面有所突破,并且这些领域也并非核心、高端的领域,比如中国在存储器、CPU、FPG及高端的模拟芯片、功率芯片等领域,几乎是没有的。如果中国发力研发,在某些小的门类中可能会有所突破。”
一位芯片制造领域的专家介绍,一颗芯片的制造工艺非常复杂,一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。就拿代工厂来说,需要先将“砂子”提纯成硅,再切成晶元,然后加工晶元。晶元加工厂包含前后两道工艺,前道工艺分几大模块——光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入;后道工艺主要是封装——互联、打线、密封。其中,光刻是制造和设计的纽带。
其中许多工艺都在独立的工厂进行,而使用的设备也需要专门的设备厂制造;使用的材料包括几百种特种气体、液体、靶材,都需要专门的化工工业。另外,集成电路的生产都是在超净间进行的,因此还需要排风和空气净化等系统。
有说法认为,集成电路是比航天还要高的高科技。该业内人士表示,这种说法也不无道理。
尽管欧美日多年霸占龙头位置,但是我国的半导体产业近年来也在加速发展。根据中国半导体行业协会统计,2017年中国集成电路产业销售额达到5411.3亿元,同比增长24.8%。其中,集成电路制造业增速最快,2017年同比增长28.5%,销售额达到1448.1亿元。设计业和封测业继续保持快速增长,增速分别为26.1%和20.8%,销售额分别为2073.5亿元和1889.7亿元。
来自海关总署的数据显示,2017年中国出口集成电路2043.5亿块,同比增长13.1%;出口金额为668.8亿美元,同比增长9.8%。
有专家表示,我国集成电路的起步并不算晚,只比美国晚几年。但由于其间欧美技术封锁、国内历史问题等多种因素,目前与欧美的差距比较大,想要在短时间内追赶有难度。一位从业者表示,跳离美国的IP核而另起炉灶,这实在太复杂了。
多位行业研究人士表示,目前中国的集成电路是系统性落后,整体提升需要从基础性研究和人才培养来做,需要比较久的时间,“我们需要先培养数学、物理等学科的基础人才。这些人提上来后,再由他们培养跟其他学科交叉的人才。他们需要掌握工业设计等技术。”
可喜的是,华为海思、紫光展锐等企业取得了突破。其中,华为海思麒麟960被评为“2016最佳安卓机处理器”;紫光展锐正致力研发国产自主可控架构的CPU。
诚然,我们必须要认清自己的不足。但同时也不能自暴自弃,而应该是迎头追赶。相信将来,国产芯片也可以强大起来。作为中国人,我们应该有这一点自信。