國產晶片的真水準

之前看了不少關於中國晶片現狀的問題。老實講,大部分回答都讓人很無語。動輒就是弱爆了,被吊打,聽上去很痛快,實則全無內容的瞎扯。

晶片是一個巨大的產業,產業鏈上重要的分支,就包括原材料,設備,設計,製造,封裝測試。

然後光一個晶圓製造設備(不算封測設備)就有7大重要細分:擴散(diffusion),光刻(photo),蝕刻(Etch),離子注入(implant),薄膜沉積(PVD/CVD),化學研磨(CMP),清洗(Wet clean)。

而在晶片功能端的分類,更是多如牛毛,邏輯電路裏的處理器,記憶體,視頻採集,基帶,射頻,指紋識別;類比電路裏的功率器件,IGBT(高壓器件),感測器MEMS,MCU微處理器至少十幾個基礎分類,而每個基礎分類裏面還有多個進一步的細分。

評價中國晶片的維度在哪

的確,中國晶片在很多細分領域確實被動,但是回到題主的題目,中國晶片的現狀如何,很顯然這是一個關乎全局的問題,這就不是用幾個細分領域的情況就能簡單概括的。

同時,你還要看,和誰比,是單挑,還是什麼。打個簡單的比方:

這個問題也可以換成,中國奧林匹克運動會的水準怎麼樣。奧運會至少30個大項,中國佔有絕對優勢的也僅僅只有乒乓,跳水,羽毛球這麼幾個有限的項目,絕大部分大項每次都是只能拼到屈指可數的一兩塊金牌而已,很多項目甚至拿不到金牌。

然後你們說,奧運會一共300塊金牌,中國只有30塊,被吊打。

你和全球比,當然被吊打。

你把記憶體和韓國比,把CPU和美國比,把光刻機和荷蘭比,把尖端邏輯電路和台積電比,把原材料和日本比,把MCU和歐洲比,比來比去不被吊打才出鬼了。

但是奧運會最後比的是國家綜合實力排名好不好。中國能拿到10%的金牌,就是實打實的坐二望一,沒有任何水分。

這個放在晶片產業上面也一樣。

晶片產業在摩爾定律影響下對於技術提升近乎瘋狂的追求,造成這註定是需要不斷大量砸錢的產業。也同時造成產業鏈的不斷細分化和專業化。

在全球化背景下,幾乎已經沒有國家可以通吃晶片的整條產業鏈,當然唯一的例外是美國。

美國在絕大部分重要的晶片細分領域,都有世界級的公司。而除此之外的國家,只能在自己最擅長的領域,根據自己國家的國民或者產業特性進行細作耕耘。

舉例來講,歐洲三大半導體廠商,NXP,STM和英飛淩,由於歐洲企業在消費類數位晶片大規模量產時的成本控制很差,所以這些企業大概在10多年前就開始逐步退出邏輯電路市場,轉而在類比電路,這個相對技術迭代比較慢的領域,發揮歐洲人對於工藝打磨精益求精的特長。

NXP的汽車電子,STM的MCU,MEMS,功率器件,英飛淩的IGBT,都是行業的佼佼者。當然還有ASML這個光刻設備的霸主。但是離開了這些他們擅長的領域,比如手機基帶晶片,不要說和海思比,展銳都可以吊打整個歐洲。

日本也是類似的情況,日本在上個世紀末還是晶片行業的全球霸主,當時全球前10的晶片企業日本占了半壁江山。但是日本人相對保守的性格,造成在技術迭代飛快的摩爾定律規則下,進入21世紀以後越來越不適應,2017年的全球10大晶片廠商,日本只剩下東芝一家,而且部分業務已經出售給美方私募,明年top 10多半就看不到日本企業的身影。日本還有一定行業地位的大部分都是類比晶片,例如瑞薩的微處理器,功率晶片,當然邏輯晶片領域尚有索尼在視頻採集部分這個難得的獨苗。而日本當下最強的是原材料和設備,這部分說佔據全球小半壁江山,應該是不為過。

剩下拿的出手的只有韓國和臺灣。這兩個國家或地區,其優勢專案非常明顯,台積電是全球高端邏輯電路代工業的巨無霸和絕對技術領先者,而韓國依靠舉國之力打造的三星在其小弟海力士的幫襯下,在記憶體領域,也有著絕對的話語權。

但是離開了這些優勢項目,他們的短板也很明顯。在原材料和設備端,韓國是空白,臺灣也僅僅在矽片製造上稍有涉及。在設計方面,臺灣現在基本依賴聯發科一根獨苗,所涉及的晶片門類,也屈指可數。而韓國在離開了三星手機的這個應用之外,在其他細分領域也是伐善可陳。

上面提到過,美國是當今能夠幾乎完全覆蓋晶片產業鏈的唯一國家,而上述的這些國家或地區,晶片產業在其所在地已經是十分成熟的行業,其現有的優勢項目或者產業格局,已經是數十年來反復磨合和調整的結果。

相信未來他們在其優勢項目上還會持續發力,但是在其劣勢項目或者短板上,要說未來還會花精力去補足,我覺得可能性是非常小了。

那麼未來有可能去挑戰美國這個晶片霸主地位的,只有中國。

中國晶片的現狀

現在回到題主的題目,中國晶片的現狀,放在全球來看,美國在綜合實力上處於絕對的領先,這個應該毫無疑問。而中國,臺灣,日本,歐洲,韓國,並處群雄逐鹿的第二梯隊。這些國家和地區,各有其優劣。

日本綜合實力相對較強,產業覆蓋面也較廣,畢竟有當年行業老大的基礎在,但是其劣勢是越來越跟不上晶片產業的發展節奏,行業地位走在下降通道,暫時還看不到見底跡象。

而歐洲在類比和數位電路方面的偏廢過於明顯,也造成其幾大巨頭近年來不斷削減產品線,行業地位也處在下降通道。

臺灣和韓國,在優勢項目上的鑽營也有過度之嫌,所謂成也蕭何敗也蕭何,一旦其優勢項目在未來遭遇挑戰,將對其整個晶片產業造成巨大的打擊。這種風險對於臺灣和韓國來講是遠遠大於歐洲和日本的。

再講中國,中國的劣勢是優勢專案少,且不明顯,能拿得出手的也就是海思的通訊基帶,手機處理器及SoC,還有匯頂的指紋觸摸。

但是中國的優勢貴在門類覆蓋全,雖然都沒做到最好,但是每個細分把行業玩家一排名,前10甚至前5裏都能找到中國的企業。

例如視頻採集的思比克,豪威(豪威是問美國買來的),展銳的通訊類晶片,兆易的32位MCU,NOR記憶體,紫光國芯,華大的嵌入式快閃記憶體,寒武紀的NPU等。

按產業鏈分:封測端中國已經是全球頂級玩家,全球前十,中國有3家(長電,華天,通富微),設計段全球前十,中國有兩家(海思,展銳),前50中國有10+。代工端全球前十中國有兩家(中芯,華虹)。

即使是在中國市占率最低的設備端,在前面提到的晶圓設備的七大細分領域,除了光刻機是絕對的短板,現在連90nm都還沒有拿下,在其他6大領域,依靠中微半導體,中科微電子以及北方華創三家公司的共同努力,都已經開發出能夠用於28nm及以下的機台,光這一點,全球除了日本和美國,就沒有其他國家可以做到。

而在中國的各個短板,在2014年積體電路國家發展綱要發佈後,也已經分門別類做了佈局。例如中芯主攻高端邏輯晶片,紫光及長江記憶體主攻3-D NAND,合肥長鑫主攻DRAM,華虹主攻功率器件。

這些年來很多細分行業已經取得長足進步,例如華虹的Super junction,性能上已經具備國際一流水準。紫光32層 NAND也已經量產,屬於全球二流水平。兆易32位元MCU性能上已經可以比肩全球頂尖的STM32。

還是回到文章開始的那個關於奧運會的比喻,中國晶片的現狀,大致處於2000年悉尼,或者2004年雅典時的中國代表隊水準,即在第二梯隊裏面已經處於中位以上水準;

離開擺脫其他選手,正式趕到美國之後,完成坐二望一,還有一屆2008年北京奧運會的距離。

而完成這個蛻變,相信不會超過3-5年。

而再要超越美國,恐怕就不會那麼簡單,至少需要一代人以上的努力。

(澄泓/文)

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