高端芯片自給率不足10%!華為Mate40預定大爆!冰火兩重天,芯片暗戰(zhàn)升級!
今天電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/章鷹)10月的最后一周,全球經(jīng)濟出現(xiàn)了冰火兩重天的現(xiàn)象。中國在新冠疫情得到有效控制下,新能源汽車和智能手機為代表的消費電子需求大爆,作為這兩個領域的國產(chǎn)明星企業(yè),比亞迪的第三季度財報靚麗,公司Q3歸屬于上市公司股東的凈利潤為17.5億元,同比大幅增長1362.66%,比亞迪前三季度實現(xiàn)營收1050 億元,凈利潤約34.1億,同比增長116.83%。比亞迪微電子作為深圳IC設計排名第四的企業(yè),2019年銷售金額達到30億。
10月30日,華為發(fā)布今年商務旗艦機型Mate40,華為消費者業(yè)務部CEO余承東承認,Mate40系列海外版發(fā)布后,用戶預定數(shù)量超過了華為的供應能力,而國內(nèi)版本發(fā)布后,遇到了與海外版一樣的困境:“天貓華為Mate40系列智能手機僅20秒告罄,京東上架該系列手機僅11秒就無現(xiàn)貨供應。余承東在華為Mate40系列智能手機國內(nèi)發(fā)布會上說,華為正在全力尋求供應鏈的配合,希望將華為手機業(yè)務持續(xù)下去。
11月1日,記者從供應鏈獲悉,豪威科技和索尼公司向美國商務部的許可證申請已在10月下旬獲得通過,10月27日,韓國三星電子獲得美國商務部批準,被允許向華為提供OLED屏幕,根據(jù)此前公開的資料顯示,臺積電、中芯國際、西部數(shù)據(jù)、SK海力士等接近10家廠商公開向美國商務部提請申請,有供應鏈人士表示,包括顯示器、圖像傳感器等關鍵元器件廠商逐步獲得許可證,但是美國將允許廠商向華為提供非5G業(yè)務銷售芯片。
中美兩國在5G領域的競爭,已經(jīng)從國家層面延伸到企業(yè)層面,從目前的消息判斷,美國的目的很可能就是弱化華為在5G領域的領先地位。減弱中國在5G領域的先發(fā)優(yōu)勢。國產(chǎn)芯片在半導體的第三次浪潮中到底應該扮演何種角色?在5G基站產(chǎn)業(yè)鏈中,芯片國產(chǎn)化進程如何?高端芯片領域,中國國產(chǎn)芯片如何破局?來自中國半導體行業(yè)協(xié)會副理事長、清華大學教授、核高基國家科技重大專項技術總師魏少軍,臺灣亞太高科技發(fā)展促進協(xié)會,臺灣資深半導體專家馮明憲先生、深圳5G產(chǎn)業(yè)協(xié)會執(zhí)行會長周國明都帶來最前沿的觀點和精彩分析。
半導體技術轉型浪潮加速,中國廠商正加入其中
臺灣資深半導體專家馮明憲引用了最新數(shù)據(jù)。據(jù)牛津研究院估計,半導體產(chǎn)業(yè)推動了7萬億美元的全球經(jīng)濟活動,為全球年度國內(nèi)生產(chǎn)總值直接貢獻了2.7萬億美元的全球經(jīng)濟活動,為全球年度國內(nèi)生產(chǎn)總值直接貢獻了2.7萬億美元,如近,數(shù)字經(jīng)濟已經(jīng)占據(jù)全球GDP的四分之一,半導體推動了全球數(shù)字化進程。
中國半導體行業(yè)協(xié)會副理事長、清華大學教授、核高基國家科技重大專項技術總師魏少軍表示,近20年中國經(jīng)濟的高速發(fā)展得益于信息產(chǎn)業(yè),半導體產(chǎn)業(yè)強有力支撐了信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國已經(jīng)成為全球電子產(chǎn)品生產(chǎn)大國,早在2014年,中國智能手機生產(chǎn)已達全球的84%,2019年已超過90%,PC在當時已占全球80%,現(xiàn)在達到90%,彩電在2014年是66%,現(xiàn)在比例更高,平板電腦在2014年的時候也是82%,大量的電子產(chǎn)品需要用到芯片。中國自有的芯片產(chǎn)品只能滿足全球10%的市場份額,自用的芯片產(chǎn)品不到30%,未來發(fā)展空間巨大。
圖:中國半導體行業(yè)協(xié)會副理事長、清華大學教授魏少軍
臺灣資深半導體專家馮明憲指出,半導體技術三次轉折期主要驅動力都有所不同。第一階段:1958年到1990年,主要驅動力是材料/器件主流確立,摩爾定律和器件應用驅動,當時重點地區(qū)主要是美國、日本和歐洲,主流廠商是Intel、TI、Toshiba、NEC、Philips和ST,主要特征是,確立了以硅MOS為主的材料/器件主流,Ge/GeAs為補充發(fā)展,在國防、消費電子、電腦和通訊領域的應用。
圖:臺灣亞太高科技發(fā)展促進協(xié)會,臺灣資深半導體專家馮明憲先生
第二階段是1991年到2020年,主要驅動力是IC制程突破,實現(xiàn)了從250nm到5nm制程跨越,半導體設備、材料和EDA設計軟件支撐的半導體全產(chǎn)業(yè)鏈形成,摩爾定律繼續(xù)演進。代表地區(qū)主要臺灣的IC代工和IC封測,韓國的存儲產(chǎn)業(yè)日本和歐洲的設備廠商,美國和中國的IC設計廠商,主流廠商包括臺積電、三星、中芯國際、應用材料和ASML,主要特征是電腦、移動通信應用驅動增強。
第三階段將是2021年到2050年,半導體產(chǎn)業(yè)主要驅動力是系統(tǒng)集成驅動+極致器件,量子器件和新材料,主流廠商為臺積電、Intel、AMD、日月光、力成和華為,主要特征,半導體應用呈現(xiàn)多元化,在汽車、工業(yè)和人工智能、大數(shù)據(jù)都會有半導體應用。中國大陸在繼韓國、中國臺灣、美國和日本之后進入全球半導體供應鏈的主流領域。
IC insights近期發(fā)布的報告顯示,海思、中興微電子等無晶圓IC設計公司在中國的興起,加大了中國本土對IC代工的需求,中國的純晶圓代工銷售額在2019年增長了10%,達到118億美元,遠好于去年純晶圓代工市場總量下降1%的水平。此外,預計到2020年,對中國的純晶圓代工銷售將增長26%,比今年純晶圓代工市場預期的19%的增長高出7個百分點。
高端國產(chǎn)芯片自給率不足10%,國產(chǎn)芯片替代空間巨大
高端芯片,中國本土自給率不到10%,馮明憲特意給出了中國核心集成電路國產(chǎn)芯片占有率圖表。其中在工業(yè)應用的MCU,國產(chǎn)芯片只占2%,在移動通信終端芯片的兩大類別應用處理器和通信處理器國產(chǎn)芯片分別占據(jù)18%和22%份額,核心網(wǎng)絡設備NPU國產(chǎn)芯片占15%,在NOR Flash、圖像處理器和顯示驅動芯片領域中,國產(chǎn)芯片各占據(jù)5%市場份額。
國產(chǎn)芯片在FPGA、DSP、DRAM、NAND Flash領域目前沒有明顯的市占率。市場空間巨大。
魏少軍教授在會上表示,2020年上半年全球半導體增長主要來自中國,中國市場增長了12.2%,雖然全球增長4%多,中國市場作用功不可沒。但是,不可忽視的是,中國企業(yè)大量進口半導體芯片,對全球供應鏈依賴程度非常高。中國對外依賴程度較高的高端芯片包括手機芯片處理器、CPU、GPU、FPGA/EPLD、存儲芯片(DRAM、Nand Flash)、核心NPU,圖像處理器和顯示驅動芯片。我們現(xiàn)在雖然很多產(chǎn)品還不能自主,但是在全球半導體大發(fā)展,國內(nèi)信息產(chǎn)業(yè)特別5G、人工智能帶動下,這些發(fā)展過程給了芯片迭代的機會,相信未來可以追上去。
深圳5G產(chǎn)業(yè)協(xié)會會長周國明表示,截至到9月底,中國2020年5G基站建設達到70萬站。他強調(diào)說:“5G網(wǎng)絡設備中需要大量芯片,中國廠商對外依存度仍然比較高,當前單邊主義和貿(mào)易保護主義抬頭,國產(chǎn)芯片替代迫在眉睫,特別在CPU、FPGA、DSP、PA、ADC等核心器件,中國高端芯片自給率很少,主要依賴美國廠商,存儲芯片主要依賴美國、日韓廠商。華為5G基站拆解發(fā)現(xiàn),基站設備對于國外芯片依存度達到50%。華為在FPGA芯片做了兩年的庫存,兩年以后怎么辦?國內(nèi)FPGA企業(yè)積極參與華為FPGA項目,希望未來有所突破。”
國產(chǎn)芯片突破正在進行中,兩大路徑可尋
“5G產(chǎn)業(yè)鏈的上游器件方面,濾波器、PCB、光模塊、PON芯片等領域自給率已達到較高水平,國內(nèi)PCB廠商2017年產(chǎn)值全球占比超50%。“深圳5G產(chǎn)業(yè)協(xié)會會長周國明分析說,“以陶瓷濾波器為例,2020年到2023年,5G宏站濾波器市場空間每年可達45.1-101.7億元,總規(guī)模預計345億,國內(nèi)陶瓷濾波器的廠商有燦勤科技、東山精密、武漢凡谷、風華高科、通宇通訊、世嘉科技等廠商,這個市場大有可為。”
在智能電視領域,國產(chǎn)芯片的占有率正在飛速提升。創(chuàng)維集團有限公司總工程師吳偉對媒體表示:“以主芯片為例,比如4K、8K,目前國產(chǎn)的和非國產(chǎn)的芯片相比,國產(chǎn)的占40%,國內(nèi)的芯片廠商主要有海思、晶晨Amlogic,這是我們的主力供應商,而在非主流方案商主要是MTK、NOVATEK、REALTEK。而在MEMC方面,國產(chǎn)芯片差不多占到10%。
在存儲芯片上,吳偉指出:“主要的DDR和eMMC創(chuàng)維選用是東芝、鎂光以及三星等大廠產(chǎn)品,但是2020年開始我們也意識到問題,開始大力引進一些國產(chǎn)芯片企業(yè),比如長江存儲、紫光以及長鑫,已經(jīng)在進行一些小批量的試用,在某個別型號里面也正在往上起量。我相信到2021年,國產(chǎn)的份額一定會大幅度的往上走。這不光是價格的問題,也是我們的戰(zhàn)略安全的問題。”
針對高端芯片發(fā)展的困境,魏少軍教授提出了兩項關鍵提議:一、產(chǎn)品是集成電路產(chǎn)業(yè)賴以生存和發(fā)展的核心,不僅設計業(yè)將注意力100%放在產(chǎn)品上,制造業(yè)、封測業(yè)也應該關注產(chǎn)品,圍繞產(chǎn)品求發(fā)展。二、持續(xù)保持高強度、大規(guī)模的研發(fā)投入。這是美國半導體產(chǎn)業(yè)能夠執(zhí)全球半導體產(chǎn)業(yè)牛耳的核心,值得中國政策制定者和企業(yè)家認真思考和學習。
深圳IC設計業(yè)發(fā)達,2019年深圳IC產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達到1300多億,其中IC設計業(yè)達到1098億,海思半導體占70%的份額,成為全球IC設計業(yè)排名第三的企業(yè)。馮明憲認為,粵港澳大灣區(qū)建設及深圳新時代改革開放,粵港澳大灣區(qū)可望繼長三角和海西之后,成為兩岸半導體制造業(yè)合作的關鍵區(qū)域。基于臺灣IC制造+粵港澳設計銷售,擴大合作,推進自主可控的產(chǎn)業(yè)體系以及共同推進新世代半導體的技術商業(yè)合作關系。
10月27日,任正非在最新的內(nèi)部講話中強調(diào)說:“2021-2022年是華為重要的戰(zhàn)略攻關年,戰(zhàn)略重心要壓到前端,除正常研發(fā)預算外,會額外增加數(shù)十億美元的攻關經(jīng)費投入,因此計劃2021年應屆生招聘人數(shù)至少擴大到8000人。”
小結
芯片不再像三十年前、四十年前小型化技術,而是技術創(chuàng)新的高地。芯片在新一代信息技術當中扮演著絕對的賦能作用,賦能就是能夠幫助其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展。5G芯片帶動不僅是5G產(chǎn)業(yè),更是AR /VR、超高清顯示、自動駕駛、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的直接驅動力,保持高強度、大規(guī)模的研發(fā)投入,既是美國半導體成功的經(jīng)驗,也是值得我們認真學習好的做法。
海思、合肥長鑫、長江存儲、紫光展銳、中芯國際等眾多中國企業(yè)都在國產(chǎn)供應鏈和國產(chǎn)芯片替代的道路上上下求索,我們期盼未來5年內(nèi),中國半導體產(chǎn)業(yè)在國產(chǎn)替代當中出現(xiàn)重大突破。
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