06.21 為何美國芯片可以制霸全球?

在大部分電子產品中,幾乎都要使用芯片,這些負責邏輯運算以及存儲的芯片也為電子產品賦予了靈魂。而芯片的研發,也代表著國家高端製造的綜合體現,但是這樣一個關鍵的電子元器件目前國內還主要依賴進口。

為何美國芯片可以制霸全球?

據統計,我國每年花費在芯片進口上的費用高達1500億元人民幣。而在2017年整個集成電路進口總額為2601億美元,為我國第一大進口商品。根據海關總署統計,集成電路進口額從2015年起已連續三年超過原油。

集成電路的發源地呈現馬太效應?

據相關資料統計,全世界芯片技術實力排名依次為美國、日本、歐洲、韓國、臺灣......而我國花費的鉅額芯片進口費用中,絕大多數都是採購美國的芯片,甚至很多高端芯片只有美國能夠生產,這也令人好奇,為何只有美國能生產出高端芯片?

為何美國芯片可以制霸全球?

從歷史的角度看,集成電路最早起源於美國,目前美國也是世界上擁有最多芯片設計公司的國家,如Intel、Nvidia、AMD、高通等,都是世界聞名的企業。擁有完備芯片生產線的美國,從目前來看似乎不可匹敵。

另據市場調研機構Strategy Analytics最新調查報告顯示,2017年,在全球基帶芯片和智能手機應用處理器市場上,美國半導體廠商高通分別擁有53%和42%市場份額,在這兩個領域中的霸主地位牢不可破。

半導體行業研究機構IC Insights 5月更新的數據顯示,以營收為標準,2018年第一季度全球15大半導體廠商(含晶圓代工)中,美國佔據8席。2017年,北美地區半導體廠商合計佔據了全球半導體市場49%的份額。

不僅擁有完備的芯片生產流程,更在世界上佔據全球大半份額,甚至還在繼續越做越強。而這樣的表現,顯然不是一句半導體誕生自美國這麼簡單,如韓國使用舉國之力,花費三代時間才培養出一個三星,而美國卻輕鬆的擁有了數家堪比三星電子的企業,這裡面必然還會有其他更為深層次的原因。

美國半導體產業成功的原因

由於美國作為半導體誕生之地,想要歸納美國的半導體產業為何成功的根本原因顯然不是那麼容易,但從歷史中進行總結,可以大致歸納成以下幾點。

為何美國芯片可以制霸全球?

第一,經濟及科技優勢支撐。所謂經濟基礎決定上層建築,套用在芯片領域也同理。美國通過一戰及二戰積累的優勢,吸取全球資本用於美國科技研發。在不計成本的投入以及相對完備的科技體系支撐下,美國半導體業在20世紀有了長足的發展。

第二,人才的吸納與培養。作為兩次世界大戰最大的受益者,美國不僅在物資上得到前所未有的補充,更在人才方面也得到了更多的補足。在面對人才的招納上,美國一直大開綠燈,通過優厚的福利吸引全世界高端精英投奔。除此之外,美國更重視人才的培養,在教育上,美國更有全世界最先進及最完備的教育設備,擁有最開放、最公平的學術環境,這樣的教育環境已經做到了這顆星球上的極致。

第三,完備的政策引導及研發支持。除了擁有良好的科研環境及人才培養,良好的政策引導與研發上的支持也是必不可少的,美國國家科學基金(NSF)每年提供約70億美元的支持,用於支持高校的基礎物理科學和數學研究。美國衛生研究院(NIH)為基礎醫學研究提供資金。國防部先進研究項目局(DARPA)則為企業具有軍用潛力的研究提供支持,例如計算機網絡和互聯網項目。

除了為研究提供資金支持外,美國政府更是扮演著採購商的角色,在國防與航空航天半導體產業中提供巨大市場及應用前景,對美國半導體產業形成最直接的助推力。

第四,相對公平的商業環境以及對知識產權及私有產權的保護。美國注重於保護每個公民的權利,這不但體現在個人財產的保護,對於知識產權同樣如此。而這樣的制度也成為了吸引全球頂尖科技人才的利器,據統計全球超過40%的科技移民都被吸引到美國。

研發投入差距極大

通過這些制度,美國從無到有,依靠半導體產業的先發優勢,發展至今,已牢牢把全球半導體產業掌控在自己手中。中國需要看清的是別人怎麼做,自己應該怎麼改。

為何美國芯片可以制霸全球?

除此之外,在研發投入上,我國半導體產業與國際巨頭企業有較為明顯的差距。據IC Insights統計,整個2017年全球半導體研發支出總額為589億美元。報告顯示,2017年,前10位廠商的研發支出增加了6%,導致整個半導體行業的研發支出增加了4%。2017年,排名前10位廠商的研發支出達359.21億美元,超過了其他半導體公司的支出總和230億美元。僅Intel一家公司2017年研發投入為130億美元,佔到了十強企業研發投入總額的36%。

相比之下,國內對於芯片投入明顯捉襟見肘。經歷過當年“龍芯”事件之後,大家對於芯片行業的投入似乎都有種畏懼心理。據公開數據統計,目前我國大陸2017年在半導體集成電路行業投入最多的企業為長電科技,投入資金為7.84億人民幣,第二名為紫光國芯投入研發經費5.02億人民幣,第三名華天科技為3.53億人民幣。

與世界巨頭相比,研發經費相差何止百倍。想要馬兒跑,又不讓馬吃草,全世界也沒有這種道理。好在經歷過最近的風波後,國家與整個科技屆都認識到了芯片的重要性,下定決心花重資投入芯片領域,因此在一定程度上,研發經費嚴重不足的問題會得到一定緩解。

小 結

美國芯片行業的發展歷史悠久,這一點我國處於劣勢,因此才要更加努力的追趕。通常而言,知恥而後勇是值得讚賞的,但是情況常常卻是比你優秀的人卻比你更加努力,國家也是如此。我國不乏研發上的精英人士,也從國外引進了許多優秀的研發人員,但回到中國後卻常常成了“傷仲永”,這個問題值得深思。

芯片不論在國防、商用還是消費領域,都屬於至關重要的一環。我們可以採購其他國家更加優秀的芯片,畢竟這是市場所決定的,但是我們不能沒有自己的芯片,這是極其危險的,把芯片的技術掌握在自己手中,今後才不會發生稍有風雨,就導致企業崩塌的荒唐事。


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