持續(xù)投入多年，芯片國產(chǎn)化為何進(jìn)展緩慢
事實(shí)上，多年來我國對國產(chǎn)芯片的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行了大量、持續(xù)的投入。“十三五”規(guī)劃期間，我國第一次以市場化投資的形式推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，成立投資基金國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司，以直接入股方式對國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)給予財(cái)政支持或協(xié)助購并國際大廠。
即便如此，芯片國產(chǎn)化仍然進(jìn)展緩慢。這是為什么呢？
中科院計(jì)算所研究員、博士生導(dǎo)師包云崗認(rèn)為，中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)遺憾地錯過了一個黃金年代。目前國際半導(dǎo)體行業(yè)巨頭幾乎都在上個世紀(jì)七八十年代起步，用漫長的時間和巨量的人才投入換來今天的技術(shù)積累。
事實(shí)上，歷數(shù)全球，只有美國有結(jié)構(gòu)完整的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，英國、韓國、德國、法國都只是各有所長。而在芯片半導(dǎo)體這個產(chǎn)業(yè)鏈條非常長的領(lǐng)域，我國還缺乏完善的上游供應(yīng)。
大連東軟信息學(xué)院副教授張永鋒告訴記者，國產(chǎn)芯片的升級換代主要依靠生產(chǎn)工藝和EDA工具(芯片設(shè)計(jì)輔助軟件、可編程芯片輔助設(shè)計(jì)軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)輔助軟件等三類)的進(jìn)步，但這些上游工具大都被國外企業(yè)掌握。
以加工高端芯片所要用到的極端精準(zhǔn)的照相機(jī)——光刻機(jī)為例。光刻機(jī)的精度決定了芯片的精度上限，而高精度光刻機(jī)主要產(chǎn)自荷蘭的ASML和日本的尼康與佳能三家企業(yè)，全球最頂級的光刻機(jī)基本由ASML壟斷。在生產(chǎn)工藝方面，國際芯片巨頭企業(yè)一般將芯片生產(chǎn)交給韓國的三星、中國臺灣地區(qū)的臺積電等企業(yè)去做，中國大陸企業(yè)缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)積累。
“我們亦步亦趨跟著別人走，但還是被落下了很遠(yuǎn)?，F(xiàn)在的設(shè)計(jì)流程與國際大企業(yè)先進(jìn)的COT設(shè)計(jì)方法相比差距仍然很大。”張永鋒說，客觀現(xiàn)實(shí)導(dǎo)致國內(nèi)芯片企業(yè)與國外巨頭相比，整體仍處于實(shí)力較弱而且分散的狀態(tài)。
北京華勝天成股份有限公司董事長兼總裁王維航告訴記者，芯片半導(dǎo)體行業(yè)具有極高的市場集中度，而國內(nèi)芯片企業(yè)實(shí)力較弱，分布較為分散，難以應(yīng)對歐美企業(yè)的挑戰(zhàn)。王維航出身微電子科學(xué)與工程專業(yè)，其所創(chuàng)辦的華勝天成公司在2017年通過基金收購泰凌微電子(上海)有限公司近83%的股權(quán)，成為當(dāng)年第二大半導(dǎo)體收購案。
數(shù)據(jù)顯示，在美國，前十大半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司年收入占全行業(yè)比例超過90%；中國臺灣超80%；但中國大陸產(chǎn)業(yè)分布碎片化，這一比例只達(dá)到45.9%。而且2016年中國集成電路涉及企業(yè)從736家暴增至1362家，2017年增速回落，但總量也達(dá)到了1380家。
作為一線的芯片研發(fā)企業(yè)的負(fù)責(zé)人，泰凌微電子創(chuàng)始人兼CEO盛文軍告訴記者，芯片研發(fā)具有周期長、投入大、試錯成本高等特點(diǎn)，而這與企業(yè)盈利的需求存在矛盾。他說，芯片研發(fā)的每個環(huán)節(jié)都讓研發(fā)人員提心吊膽。比如，在進(jìn)行市場定位時，往往會遇到芯片設(shè)計(jì)與產(chǎn)業(yè)需求不相匹配的情況，而且研發(fā)過程中資金需求特別大，“一次流片就是幾百萬元，一個很小的錯誤就要重來。”
2010年前后，盛文軍和創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)回國，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)芯片，當(dāng)時的計(jì)劃是到2012年左右推向市場獲得利潤。但當(dāng)芯片設(shè)計(jì)完成走向市場時，他們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還是停留在概念上，并未形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)，這對當(dāng)時已經(jīng)埋頭苦干一年多的創(chuàng)業(yè)公司而言是難過的坎。
怎么辦？為了養(yǎng)活公司，盛文軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一方面繼續(xù)投入研發(fā)新一代芯片，做技術(shù)儲備；另一方面將研發(fā)的芯片做些微改動，面向消費(fèi)類電子產(chǎn)品推出非物聯(lián)網(wǎng)芯片。在2014年之前，泰凌微電子的主營收入都是來自非物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域，一直到2014年之后，營收重點(diǎn)才回到物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域。
在最為艱難的那兩年，盛文軍目睹了不少芯片公司因?yàn)槭袌?、團(tuán)隊(duì)、技術(shù)等原因做不下去了，“公司關(guān)掉，規(guī)?？s小”，還有一些芯片研發(fā)人員轉(zhuǎn)行去做互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件。
對于國產(chǎn)芯片的研發(fā)和應(yīng)用，李國杰認(rèn)為，無論是國家還是企業(yè)都需要持續(xù)的定力和耐心，尤其是國家對關(guān)鍵芯片支持政策不能左右搖擺。“不要兩三年看一下(沒出成果)，就不要這個隊(duì)伍了，或者換一個別的方向，制度也進(jìn)行調(diào)整，這個是比較可怕的。”
國產(chǎn)芯片為何沒人用
在4月18日晚間臨時召開的論壇上，許多專業(yè)人士都提到，“龍芯”等國產(chǎn)芯片證明我國基本具備芯片設(shè)計(jì)能力，但最大的不足在應(yīng)用層面。“沒人用”，成為“龍芯”等國產(chǎn)芯片面臨的另一個困境。
對于這一話題，中科院計(jì)算所研究院、“龍芯”處理器負(fù)責(zé)人胡偉武最有發(fā)言權(quán)。2001年，中科院啟動了國產(chǎn)芯片“龍芯”課題組，如今“龍芯”CPU已形成3個產(chǎn)品系列，而胡偉武的另一個身份是承擔(dān)“龍芯”商業(yè)應(yīng)用和推廣的龍芯中科技術(shù)有限公司的總裁。
