03.07 我国的芯片制造水平如何?

宝宝我们去那啊


应该说,中国在芯片制造领域的能力正在不断提升中,特别是航天领域,我国卫星采用了国产芯片,减少了对国外芯片依赖度。同时,在中兴事件之后,中国高科技企业在芯片领域的持续发力,让微芯片市场出现了不小的改变。难怪有俄罗斯媒体表示:中国在微芯片领域的发展,或将撼动美国在该领域多年的霸主地位。

不过,我们还是认为,虽然中国在近年来芯片设计领域技术有所提升,但是最大的障碍是在高端领域缺乏核心技术,以及相关领域人才不足的问题。所以,现在我国的芯片制造水平与国外先进水平还存在相当大的距离,这个差距甚至是可以用“代差”来表述。

第一,在芯片领域,中国最有力的竞争对手应当是韩国和美国,而中国芯片在全球市场上影响力并不强大`。据Gartner发布的数据,2017年营收规模前十的半导体企业中,无一家属于中国企业,而美国多达5家,名副其实的芯片霸主。排名第一的是韩国三星,2017年营收达688.25亿美元,市场占有率为16.4%。

第二,中国芯片起步较晚,核心技术方面,空白较多,需要填补。我国芯片产业起步较晚,技术的劣势很明显,生产的芯片比较粗糙,质量无法保障,更是没有统一标准,无法规模化生产。当前核心集成电路的16项当中,国产芯片有9项的占有率是0%。

第三,我国芯片对外依赖度较高,离开独立设计和生产还有很大距离。据官方数据,我国有近9成的芯片依靠国外进口,仅2017年就高达2601亿美元,远超过了石油的进口规模,是中国进口额最大的领域,贸易逆差也高居不下,2017年达到了近年来最高值1932亿美元。

可能有人会说,华为能自主设计顶级的麒麟芯片,但是麒麟芯片也是要靠台湾的台积电来代工生产。目前,台积电已经到中国内地来投资设厂,而且台湾方面要求,台积电的大陆工厂的技术必须落后台湾三代。更何况,麒麟芯片的核心技术也并不是完全由华为设计,只能说麒麟芯片的国产化程度高很多而已。

所以,尽管很多国人叫喊着,中国芯片当自强,一定要在短期内尽快摆脱对国外芯片技术的高度依赖,但实际上这是要有一个循序渐进的过程,因为像美国、韩国的芯片技术能发展到和今天的程度,也是用了很多时间,投入了大量的金钱,花了几代人的努力,才获得目前的芯片领域的霸主地位。

当然,中国芯片产业要想崛起,缩短与发达国家的代际差距,必须要走多管齐下才行。其一,芯片产业的崛起,国家的政策扶持是一定要有的。就是在税收、补贴方面,给芯片设计、生产等领域倾斜,对于能够达到世界芯片技术前沿企业给予奖励。其二,科技类企业应当自立自强,加快前沿技术研发和薄弱环节的突破,加速占领技术高地。尽可能的摆脱对外进口芯片的依赖度。

此外,还要鼓励海外学者归国,这样可以带领中国芯片技术不断的向前突破。早在解放之初,很多老专家都抱着一颗爱国之心,带着专利和技术毅然回归祖国。现在也要号召那些海外学子,早日带领高端芯片的核心技术投向祖国的怀抱,这样中国芯片在未来数年后,实现弯道超车还是有可能的。


不执著财经


谢谢您的问题,不过这个问题过于宽泛,看不出芯片所在领域,也不清楚问是否涉及设计、制造环节等,所以我打算聚焦人工智能芯片说。

市场份额不如美国。在当前人工智能芯片市场中,美国占据90%市场份额,处于绝对优势,英特尔、谷歌、英伟达等科技巨头公司都有工智能芯片。其中,英特尔市场份额约71%,Nvidia约16%。国内研发人工智能芯片的企业主要有寒武纪、商汤科技、依图科技等,虽然技术已经初露头角,但由于研发、制造人工智能芯片需要巨额资金支持,目前还处于广泛融资阶段。


基础研究不如美国。腾讯研究院2018年报告数据显示,从事芯片基础研究层面的科技企业,中国是14家,美国是33家。芯片/处理器融资总额中,美国占比31%,中国占比为7.6%。与国外芯片基础研究相比,我们不仅是起步晚,而且在芯片公司数量、融资数额、人才储备上重视不足,寄希望于迎合市场、短期获利的人工智能应用,对于循序渐进、短期难见效益的人工智能芯片基础研发,热情不足、耐心不够。技术人才不如美国。人才储备与研究方向决定人工智能芯片未来。LinkedIn注册的人工智能人员中,美国85万人、占比45%,中国5万人、占比3%。美国85万人工智能专业人员中有近60万人侧重基础研究。中国这5万人中多数从事机器人制造、图像/语音识别、自动驾驶等具体应用领域。所以,源头基础芯片设计和研发、人工智能芯片产业上,中国落后于美国,努力占据全球第二位。
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追科技的风筝


中国芯片,一直在努力发展,已经取得了不错的成绩!

无论是军事,还是民事都离强有利得芯片技术

广义的讲,随着科技进步,各种电器越来越智能化,芯片技术越来越变得重压,芯片正左右着我们的生活,小到剃须刀,洗衣机,电脑电视机,大到飞机,轮船,汽车,宇宙航天…试想,如果没有我们自己的芯片,一旦战争或对立,数字时代会让你瘫痪一切…

好在中国看透一切,任何方面都有预案,我们和世界顶尖还有距离,硬件和系统都不是最完善的优化,考虑性能和成本效益,我们虽没有大规模采用,但技术研发却一直没有停歇…

现在我们第二代龙心己经量产,国防科大和中科院,共同研发布局自己的芯片和适配的系统麒麟+龙芯3A3000系列,并且上万套已经装配到国家重点的保密行业,我相信再过两年,有了现在的成熟,一定会跟上时代,第三也批龙芯,一定和AMD,酷睿等处理器平分天下…

不要妄自菲薄,相信自己,相信未来,国产系统和芯片一定大放光华…


力通科技论坛


仅就制造水平而言,目前中国大陆还处于28nm过度到14nm工艺之间。

中芯国际是中国大陆芯片制造业的龙头,全球排名第五,但收入只有台积电的十分之一,主要还是因为制造工艺上有代差。台积电已经掌握了7nm的工艺,而中芯国际要到2019年才能量产14nm芯片。

虽然如此,中国半导体制造工艺的进步已经从之前落后国际4到5代缩小到了1-2代的差距。中芯国际在2019年量产14nm之后,力争用10年时间进入第一梯队。

而不断缩小与国外先进工艺的差距的其中的一个关键就是进口最先进的光刻机。2个月前中芯国际已经向荷兰ASML订购了首台最先进的EUV(极紫外线)光刻机,价值1.2亿美元。对于芯片制造而言,必须使用EUV光刻机才能使半导体芯片进入7nm,甚至5nm时代。

当然,并不是说拿到最先进的光刻机就能解决所有问题,一颗芯片从无到有,背后至少有上万人直接或间接参与生产,光刻机只是其中一环而已。但我们至少可以认为这是中国半导体发展历史上的重要一步,给了我们一个可以超越其他国家的机会。



高挺观点


评论员门宁:

关于这个问题,我曾在今年5月23日写过一篇文章《不吹不黑,介绍一个真实的中国芯片产业现状》,详细介绍了中国芯片行业的发展现状,感兴趣的读者可以关注我,在我的头条主页翻一下这篇文章,如果时间久了不好翻,可以直接在头条上搜一下这篇文章的标题,搜到后直接点进去查看。

在这里我简单讲一下国内芯片行业的发展现状,用一句话总结就是“整体差距明显,在细分行业有所突破,仍处于追赶阶段”。芯片是一个非常庞大的行业,从材料、设备到设计、制造、封测,各个环节均有较高的技术含量。

其中技术门槛最低的是封测,这块我们已经接近世界领先水平。

在设计方面,我们的手机处理器、低端MCU、指纹识别等多个细分领域实现了突破,存储芯片等多个领域正在尝试突破,但与欧美日韩的整体差距仍然很大。

在制造领域,中芯国际刚刚实现了14nm制程的量产,与台积电、三星的仍然差了两个世代,还需要继续追赶。

在半导体设备上,除了技术含量最高的光刻机,我们已经基本都可以制造了,只不过稳定性可能和先进国家有些差距。

在材料方面,未来替代的空间还很大,还需要继续发展。


首席投资官


市场份额不如美国。在当前人工智能芯片市场中,美国占据90%市场份额,处于绝对优势,英特尔、谷歌、英伟达等科技巨头公司都有工智能芯片。其中,英特尔市场份额约71%,Nvidia约16%。国内研发人工智能芯片的企业主要有寒武纪、商汤科技、依图科技等,虽然技术已经初露头角,但由于研发、制造人工智能芯片需要巨额资金支持,目前还处于广泛融资阶段。

  

  才储备与研究方向决定人工智能芯片未来。LinkedIn注册的人工智能人员中,美国85万人、占比45%,中国5万人、占比3%。美国85万人工智能专业人员中有近60万人侧重基础研究。中国这5万人中多数从事机器人制造、图像/语音识别、自动驾驶等具体应用领域。所以,源头基础芯片设计和研发、人工智能芯片产业上,中国落后于美国,努力占据全球第二位。

  第一,生产芯片的光刻机中国目前还产不了。

  第二,即使有了光刻机,封装芯片的代工厂还要找外部企业(台积电总部及核心技术都在台湾,主要股份在荷兰公司和台“行政院”,所以统一前还不能认为是中国企业)

  

  第三,芯片架构的知识产权都不在中国公司手中。

  现在之所以会有中美贸易冲突,就是因为国家已经发现了用别人的不如自己有,并且开始有实际行动,断了美国的财路,芯片制造肯定难,但是两弹一星也难也造出来了

  

  相信国家现在也在想方设法,怎么样才能使普通人用的起高科技芯片,现在国家应该会使用大量资金研发等等等,不然现在美国不给我们国家供货,我们就眼睁睁的看着吖!不可能,相信国家政府,这些问题应该会全部解决的。


并州阿健


整个芯片产业领有5大产业链,分别是芯片设计、芯片制造,封装测试,芯片材料、芯片设备。下面我将详细分析我国在5大领域当中和国外芯片设计公司的优点和差距。

1、芯片设计领域

世界综合实力前三的是美国高通、美国高通、英伟达,我国的华为海思大概世界排名世界第5紫光展锐大概排名世界第10.(今年排名在10以外)。

2019年Q2季度全球前十大IX芯片设计公司营收排行榜单,改榜单中只统计了半导体部分的营收,对于一些科技巨头其他营收都将会被扣除。

全球10大芯片设计公司排行榜美国6家公司上榜中国台湾3家上榜欧洲1家公司上榜,华为海思在1季度所公布的全球前15大IC芯片设计厂商中华为海思恰好位列第14名,或许是因为华为海思芯片主要对内销售,而在电视芯片、监控芯片等领域对外销售的芯片数量并不多,所以可能会在统计数据上造成一定的误差。

国内别的比较优秀的上市的企业是兆易创新、北京君正、韦尔股份、景嘉微、中颖电子、紫光国微、富瀚微等。

2、芯片制造领域

台积电、三星、英特尔是是芯片制造领域前三名,领先国内公司太多。比如海思麒麟芯片按7纳米制程设计,目前只有台积电和三星可以生产,中芯国际还停留在28纳米制程工艺,按0.714进制还差好几代。

国内最好芯片制造公司是中芯国际、华虹半导体,上市的公司三安光电也是芯片制造。

3、封装测试

全球IC封装测试市场在2018年的规模为280亿美元,其中前10名占据了84%,在中国半导体封装和测试是技术最接近全球水平的行业,长电科技占全球市场份额的13%,长电科技、华天科技、通富微电是我国芯片封测领域三巨头。

4、材料领域

日本的公司处于绝对垄断地位,今年日本制裁韩国就是停止对韩国半导体材料的供货。我国的材料领域上市企业生产的产品偏低端,最有希望突破的应该是生产金属靶材的江丰电子,它的产品曾经被苹果A11芯片釆用。

5、芯片设备领域

这个领域是差距最大的,美国、欧洲、日本三强鼎立。比如光刻技术。光刻机设备我们落后了太多。芯片的纳米工艺,比如50纳米、14纳米、7纳米、5纳米等等,即便是我国最先进的公司华为海思来设计,中芯国际来代工长电科技来测封,依旧无法制造出7纳米华为海思芯片。

世界上80%的光刻机市场被荷兰ASML公司占据。而在EUV光刻机领域,目前处于绝对垄断地位,市占率为100%,处于独家供货的状态。一台光刻机价格超过1亿美元,而且不是给钱人家就卖的,人家就根本不卖!

以上是整个芯片板块五大产业链我国和世界巨头的差距。相对来说差距最小的是,芯片的封装测试,芯片的设计方面也还算凑合芯片的设备领域,材料领域和芯片制造领域和国际上的差距还是非常巨大的。

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主力控盘分析


与你们所知的不同,中国早就在试图突破这一切了,只不过任重道远,历史的欠债太多,基础科学、材料工艺还和世界发达水平有着很大差距,所以,你们看到的成果也不多,但确确实实一直都在做,从未停下脚步。

上世纪90年代后半叶,在早期政策扶持下,政府向芯片业的投入资金不到10亿美元。而2014年宣布的一项政策计划表明,政府拿出1000亿~1500亿美元来推动我国在2030年之前从技术上赶超世界领先企业。其中,从事各类芯片设计、装配以及封装的企业都能够得到政府扶持。不仅如此,2015年我国政府又进一步提出了新的目标:要在10年之内,把芯片自制率提升到70%。

2017年全球半导体销售额预计达到4087亿美元,同比增长20.6%。其中集成电路产业为3402亿美元,这里面存储器价格上涨的贡献最大。2017年,中国集成电路产业的销售额为5355.2亿元,同比增长23.5%,其中设计、制造、封装测试分别增长24.7%/29.1%/18.3%,占比分别为38.3%/27.2%/34.5%。2017年我国在服务器CPU方面取得重大突破:天津海光(与X86兼容)、天津飞腾(与ARM兼容)、澜起三大公司都有了重大突破,有的已经流片成功,飞腾已经与英特尔E5性能相当。中天的嵌入式CPU已经出货超过5亿颗,单品出货超过2亿颗。展讯的产品已经由中低端向中高端迈进,保有全球30%的市场份额。华为的麒麟芯片已经追上和超越苹果、三星的AP芯片。海思和海信的智能电视芯片已经开始出货,且占有20%的市场,国内6大主流电视商有5家已经开始采用国产芯片。寒武纪和深鉴科技的AI芯片已经取得非常好的市场检验。

2017的美国集成电路设计业营收额占到全球集成电路设计业的53%(约535.3亿美元),居全球第一位;据拓墣产研院报道,中国(大陆)位居第二,占到21%(约212.1亿美元);中国台湾地区占到16%(约161.6亿美元),欧洲地区占到2%(约20.2亿美元),日本占到1%(约10.1亿美元),其他地区占到7%左右。据IC Insights报道,中国集成电路设计业(Fabless)进入全球前五十大企业的有12家,依次为:深圳海思、紫光展锐、中兴微电子、华大半导体、南瑞智芯、芯成半导体(北京矽成)、大唐半导体、北京兆易创新、澜起科技、瑞芯微等。

现在的 问题是:我国国产芯片的制造产能严重不足。现在中国的实际产能(高估)约为每月20万片,产能缺口达到73万片/月。(这是评价16年的数据,17年数据要稍微好点) 设计业能力不足。 具体表现在:国内代工厂IP核供给不足;设计业缺少关键IP核的设计能力;SoC设计严重依赖第三方IP核;严重依赖具备成熟IP核的工艺资源;缺乏自主定义设计流程的能力;还不具备COT设计能力;主要依靠工艺技术的进步和EDA工具的进步。

《SEMICON 2017魏少军教授:中国集成电路过热了吗?》


还是华为比较有远见,早早布局了自主芯片研发:

华为搭载9系芯片的手机年销量应该是4000万台左右,也就是4000万片9系芯片,都换成高通芯片,需要4000万片8系,成本是500元一片,4000万就是200亿,另外华为还有1.1亿左右的中低端手机,按其中30%采用6系芯片算,都替换成高通的6系芯片,算150元一片,需要约50亿,光这两项就需要250亿,此外华为手机里面还有电源管理,射频,wifi等芯片也是海思出品,这些便宜一点,总共用了需要花费50亿外购的芯片,加一起就是300亿。但是海思在视频安防芯片是全球霸主,占据约70%的市场。此外海思还为华为3000亿销量的营运商产品提供芯片,还给华为服务器等产品提供存储主控芯片等。2017年海思对外公布的营收是387亿人民币。可以肯定的是华为拿387亿人民币买不到这么多芯片。

我国科技的优点,是有完整的体系,各门各类都站住了脚,不管强不强,反正我都有。就好比大家最近纷纷绝望的光刻机,我国也是世界上仅有的四个能生产光刻机的国家之一,哪怕是最近大家心心念念的芯片,我国也是全世界前四能独立自主研发生产芯片的国家之一。

缺点,就是我们起步太晚,底子太薄,发达国家对我们高精技术方面严密封锁,所以我们缺工艺上的积累,缺基础科学上的积累。我们只要想一想,1949年的时候,我们能造什么,现在,我们能造什么,大概心气儿就平了,要知道,1949年的时候,印度都比我们发达,都比我们工业化。

不要妄自尊大,也不要妄自菲薄。各行各业的人都在努力向前,不想做事的话,也不要吹冷气,拖后腿,瞎扯蛋。缺点和错误是普遍的,又不是我们家独有的,不要盲目攻击互联网和金融的高薪,美国也是硅谷和华尔街的工资高,不要见不得娱乐文化产业挣点钱,好莱坞依旧是美国最富裕的地方之一。

就算是房地产,在国家工业化和城市化进程中,也是起到了聚拢财富和高素质人才的作用,你以为,没有高水平的中心城市建设,规模效应的工业和科技是从天上掉下来的吗?当然,这条路是走得太远了,以至于绑架了经济和产业的发展方向。

我们这代人,是苦了点,谁都有遗憾,我作为一个唯物主义者,本能厌恶资本的唯利是图和恶性膨胀,当然也不会喜欢这个不完美不公平的社会。但我不会和任何满嘴药丸的彻底悲观主义者交朋友,因为无论现实多么残酷,无论生活多么悲惨,人不乐观向上,与腐尸骷髅无异。

我们除了大放厥词骂娘喊苦之外,还得做点事吧。要说苦,只怕大家没见过什么是真正的苦日子,问问当年玩命建设的共和男儿吧。

言尽于此,20年后论成败,见分晓。


平原公子


首先说一下,弯弯的台积电虽说是代工厂,但芯片制造能力世界领先,跟三星、英特尔是一个水平上的,属于最顶级的一层。而大陆厂商的芯片制造能力跟这些芯片巨头差距甚大。比如台积电已经实现了7nm 技术量产,而且已经再向5nm技术迈进,而大陆比较牛的中芯国际现在量产的还是28nm 技术,而28nm技术,多年前我工作的Fab厂就早已经实现了。

可以看一下世界最大的几家半导体公司情况:


三星的产能已经超越英特尔,位居第一了,可以看出来,芯片产业的老大还是美国,韩国、日本和欧洲瓜分了剩下的部分。

再来看一下半导体设备商的情况:

这里面美国、日本占据了绝对的优势,综合来看,在整个半导体行业,最厉害的还是美国和日本,因为半导体设备实在是比半导体制造还要复杂难攻的技术。

不得不说,中兴事件影响还是蛮大的,然而,影响归影响,冰冻三尺非一日之寒,芯片技术的突破受制的方面太多了,设计研发、生产工艺、设备原材料等等,这里面每一个方面我们都差距很大,因为芯片不是原子弹,它是渗透在现在生活的各个方面,需要极大的产能。如果参照日韩的半导体产业发展模式,他们开始的技术主要来源一个是大规模的资金投入,硬生生的拿钱砸,另一个是交流学习(跟美国),或者说的直白一点是模仿,但是这种模仿不是其他简单技术,它牵扯了全球最高精尖的多项技术核心,而且还需要大规模生产,如果没有人放水,想模仿也很难。打个比方来说,我们在实验室里如果不计成本时间,可以搞出很多高性能的玩意,但是实验室搞出来跟大规模生产完全是两回事,后者要比前者复杂艰难的多。

由于历史原因,我们现在在制造业方面还有很多不足,最大的一个不足就是跟在别人后面跑,以价格取胜。很多制造产业一旦被国人占据了主要市场,立马就会陷入价格战里面,这样的后果就是我们在很多产业的产量已经是世界第一,但是我们却不赚钱,所谓为谁辛苦为谁忙?而且人家一提到我们,就会觉得是廉价产品的代名词,很不利于长远发展。不过值得高兴的是,现在已经有一部分企业已经意识到了这个问题,开始逐步推出高端产品,当然,从低端到高端,这是一条十分长期艰难的道路,但也是必须要走的道路。

而芯片产业是一个高投入高回报的产业,三星半导体、英特尔等巨头一直有着巨大的利润空间。现在国家一直在推动芯片产业,在低端领域已经实现了量产,但是在高端领域依旧可以说是空白,现在资金方面力度已经很大了,但是技术层面欠缺还是很多,这方面我们缺乏当年日韩“交流”美国的条件,所以需要想方设法从各个方面不断引入人才,攻破技术壁垒,单单靠自己硬拼硬造是不够的。

而且我希望有朝一日,我们在芯片领域有了足够的话语权以后,依旧可以维持高端芯片制造行业的高利润,而不是像现在的许多产业一样以价格取胜。高精尖的行业需要付出无数人的长时间心血才能建立起完善的体系,如果这一切带不来高额的回报,那付出的意义就会弱化很多,更不利于长期的发展创新。


一览众河小


我国虽然是全球最大的芯片市场,但IC的主流产品仍然集中在中低端,与国外企业差距巨大。据Gartner发布的数据,2017年营收规模前十的半导体企业中,无一家属于中国企业,而美国多达5家,名副其实的芯片霸主。排名第一的是韩国三星,2017年营收达688.25亿美元,市场占有率为16.4%。

据官方数据,我国有近9成的芯片依靠国外进口,仅2017年就高达2601亿美元,远超过了石油的进口规模,是中国进口额最大的领域,贸易逆差也高居不下,2017年达到了近年来最高值1932亿美元。国内大量依赖进口芯片的原因,主要还是我国企业在高端的IC设计上的滞后。我国芯片产业起步较晚,技术的劣势很明显,生产的芯片比较粗糙,质量无法保证,更是没有统一标准,无法规模化生产。当前核心集成电路的16项当中,国产芯片有9项的占有率是0%。

在对稳定性和可靠性要求很高的通信、工业、医疗、军事等行业的大批量应用中,国产芯片距离国际一般水平还有着不小的差距,更有一些技术含量很高的关键器件,如:高速光通信接口、大规模FPGA(即现场可编程门阵列)、高速高精度ADC/DAC(即数字模拟转换器)等领域,完全是依赖美国供应商。

我国芯片产业的崛起除了国家政策扶持,加大对芯片制造设计工艺的投资力度外,科技类企业应当自立自强,加快前沿技术研发和薄弱环节突破,加速占领技术高地。虽然我们国家芯片起步较晚,制造水平也与发达国家有很大差距,但是中兴事件给了我们警醒,芯片国产化任重而道远。


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