本報記者 賈 麗

芯片產業被譽爲高科技產業桂冠上的明珠。黨的十八大以來,我國芯片產業在保持規模高速增長的同時,全面迎來質的提升。

回望十年前,我國芯片企業在一些關鍵領域主要依賴進口,自主研發大多處於初探期。十年潛精研思,國產芯片企業奮起直追,從模仿到在部分關鍵領域已實現領先性的自研技術,中國芯片產業在各個關鍵環節均取得了實質性突破。

工信部數據顯示,2021年我國集成電路全行業銷售額首次突破萬億元。中國爲全球規模最大的半導體市場,成熟芯片製造工藝8英寸晶圓產能在今年攀升至全球第一。中芯國際、華爲海思、中微公司和瀾起科技等企業技術已達到世界先進水平。

芯片產業投融資市場也蓬勃發展,資本市場全力加持下,芯片頭部企業在全球市場加快收購兼併的步伐,初創企業發展勢如破竹。截至2022年8月27日,已上市的中國芯片企業超過200家。

十年臥薪嚐膽,中國芯片產業已呈燎原之勢。

把握機遇

芯片產業迎來快速發展

2012年,全球集成電路產業進入重大調整變革期,市場格局加快調整,投資規模快速攀升,資源向優勢企業集中。

以智能手機爲代表的移動智能終端對芯片產生巨大的需求,催生了芯片產業的黃金十年。智能手機濃縮了存儲、電源管理等大大小小上百顆芯片,芯片的流程分工愈發明細,行業發展趨向於分工協作。這場變革重構了產業鏈供應鏈,中國芯片企業迎來重大發展機遇。

華爲便是催動芯片產業發展的代表之一。2012年,華爲實驗室成立,芯片等衆多技術誕生其中;2014年,華爲海思推出自主研發的麒麟920在全球首次商用LTE Cat.6;2017年,華爲海思發佈了國產芯片全球首款10nm技術的AI芯片麒麟970,其搭載了全球首款準5G基帶,具有跨時代的意義;2020年,華爲海思向全球推出首款採取5nm先進工藝製程的手機芯片麒麟9000。

國內智能手機及其芯片供應鏈的崛起,互相成就了過去十年的躍升。與此同時,芯片產業也進一步向智慧物聯網時代邁進。在智能手機、電視、汽車電子等產業所需的成熟芯片普及化發展之際,人工智能、計算中心、智能醫療、汽車電子等應用市場的繁榮,促進了國內高端芯片產業規模加速擴容。科技、家電、汽車企業跨界互通,拉開了在更豐富場景下芯片產業鏈蓬勃發展的大幕。

中芯國際、華爲海思等中國芯片產業鏈公司突破層層封鎖,自強不息;小米集團、康佳集團、格力電器等企業在自研芯片或相關產業鏈競相佈局,厚積薄發。在衆多企業助推下,國產芯片產業高速成長,中國成爲全球最大的半導體市場。中國半導體行業協會數據顯示,2012年至2021年,我國集成電路行業市場規模由2158.50億元增長至10458.3億元,年均複合增長率高達19.2%。中商產業研究院預測,2022年中國集成電路市場規模將達11397億元。

緊盯產業鏈薄弱環節

久久爲功補齊短板

芯片產業鏈主要分爲設計、製造、封裝測試三個環節。我國在芯片封裝測試領域具有較強的競爭力;芯片設計領域整體接近世界先進水平;製造領域與國際領先水平相比雖然尚有差距,但已在努力追趕。

在上游設計環節,華爲海思5nm芯片已可與高通爭鋒;在門檻極高的中游製造環節,中芯國際和華虹半導體正向最複雜的晶圓製造領域加速攻堅,中芯國際先進製程達到14nm,並在7nm工藝取得關鍵突破;在下游封裝測試環節,長電科技、通富微電、華天科技躋身全球前6名,部分領域達到全球頂尖水平。

不過,EDA市場被國際巨頭壟斷、部分原材料生產能力受限及製造工藝設備稀缺,成爲我國先進芯片發展道路上的“三道坎”。芯謀研究總監王笑龍向《證券日報》記者介紹,國內EDA產業發展較晚,產業鏈不健全,設計短製程高端芯片存難點;鍍膜、光刻、刻蝕等製造環節關鍵設備仍由少數外資企業把控,從不可或缺的光刻機來看,最先進的EUV光刻機配備超過10萬個零件,高昂的研發成本、國際封鎖及專業人才匱乏,使國產光刻機發展受限。

“中國芯片需進一步夯實基礎技術,在精密加工與精細化工材料等方面儘快趕超,增強設計及製造關鍵環節研發力度、強鏈補鏈,同時還要探索新型芯片技術路線,儘快改變被動局面。”中國工程院院士鄔賀銓對《證券日報》記者表示。

縱使困難重重,近年來,隨着我國在芯片設計及製造等領域滲透率持續提升,行業規模快速增長,新技術迭出,爲國產芯片解決“卡脖子”問題帶來了希望。

天眼查App數據顯示,截至8月24日,我國現存芯片相關企業14.29萬家。十年來,我國芯片相關企業每年註冊量不斷增加,2021年新增芯片相關企業4.79萬家,同比增長102.30%;2022年上半年,我國新增芯片相關企業3.08萬家。

紫光展銳是國內公開市場唯一一家5G手機的設計芯片供應商,公司自主研發的5G SoC芯片平臺採用了先進的6nm EUV製程工藝。“我國市場對於芯片需求強勁,可在芯片設計環節,大量中國IC設計企業從事的仍是中低端設計,在製造、材料、軟件環節,中國企業更是有一定的軟肋。”紫光展銳董事長吳勝武對《證券日報》記者表示,我國需要組織好設計、製造、封測、材料、設備、軟件等全產業鏈要素,既堅持自主研發,又帶動企業積極參與國際競爭和合作,充分融入全球產業鏈。

深圳市開源技術服務中心理事長鍾以山認爲,“EDA芯片設計軟件等環節逐漸走向開源化,是避免在芯片設計層面被‘卡脖子’的有效手段。”

在上游材料領域,電子級多晶硅是生產芯片的關鍵原材料,進口依存度較高,這一領域也是我國企業正在攻克的“卡脖子”難題之一。

目前,露笑科技、東尼電子等多家企業將視線放在第三代化合物半導體材料上,而這也被業界認爲是未來半導體芯片應用最廣泛的基礎材料。“從整個碳化硅產業鏈來看,襯底是國內與國外差距最小的環節,最有希望實現彎道超車。”露笑科技相關負責人告訴《證券日報》記者。

在關鍵設備方面,上海微電子已經能夠生產90/65nm製造工藝的光刻機;拓荊科技10nm製程的芯片產品正在研發中;中微公司等離子體刻蝕設備已被廣泛應用於從65nm到14nm、7nm和5nm的集成電路加工製造及先進封裝,其刻蝕機產品質量也位列全球第一梯隊。

鈞山資管董事總經理、資本市場總經理王浩宇在接受《證券日報》記者採訪時表示,十年來,我國芯片產業已在成熟製程領域打造了設計-製造-設備-材料-封測完整產業鏈,在先進製程芯片方面也取得了長足進步。“除了在光刻機、EDA/IP、材料的部分環節仍需依賴進口,大部分已經實現了從1到100的跨越,接下來將向先進製程發起總攻。”

從芯片產業結構來看,芯片設計、製造、封裝測試三業比重漸趨合理。中國半導體行業協會數據顯示,2021年芯片製造業銷售額同比增長24.1%,設計業和封裝測試業銷售額分別同比增長19.6%、10.1%,芯片製造業銷售額增速跑贏設計業、封裝測試業。另據Wind數據顯示,A股芯片產業鏈細分領域市值中,數字芯片設計佔比最大,爲35.49%。

中國芯片產業發展仍任重道遠。王笑龍認爲,芯片企業還需提升工業基礎能力,目前依靠進口的部分光刻機等設備、單晶硅等原材料、EDA等開發工具,均指向了基礎科學。

“當前,中國芯片領域人才體系仍不健全,產學研用通道尚未打通,各細分賽道龍頭企業還不能夠充分發揮規模效應和整合優勢,可從人才培養、構建產業生態等方面着手,形成創新發展的源動力。”吳勝武建議。

在中國社科院政治學研究所副研究員陳明看來,從根本上實現芯片領域的突破,需要各方長期營造有利於顛覆性創新的環境,讓企業在市場競爭中自由搏擊、優勝劣汰。

多層次資本市場

提供多樣化融資渠道

芯片產業回報週期長,動輒十幾億元、上百億元的持續高投入,大多數企業難憑一己之力承擔,這就需要龐大的科研支撐和產業集羣助力。

十年來,國家基金、產業資本、風險投資等多管齊下,與芯片產業發展規律相適應的融資渠道和政策環境逐步完善。

多層次資本市場爲芯片企業提供了多樣化的融資渠道。智研諮詢數據顯示,2012年至2022年上半年,芯片領域共有168家公司上市。其中,2012年僅有2家芯片半導體企業上市;近年來,隨着科創板的設立,芯片半導體企業成爲資本市場的“寵兒”,上市數量明顯增加,2020年有35家公司上市,創造了芯片類公司上市數量最高紀錄;2022年上半年,芯片半導體公司上市依舊活躍,有17家芯片類企業實現上市。

在政策面上,2014年出臺的《國家集成電路產業發展推進綱要》提出,發揮市場機制作用,引導和推動集成電路設計企業兼併重組。此後,多項政策相繼落地,帶動超萬億元社會資本湧入國內芯片產業鏈。期間,全志科技、兆易創新、富瀚微、國科微等一批芯片公司先後上市。2022年上半年,國家發改委等5部門聯合發佈的《關於做好2022年享受稅收優惠政策的集成電路企業或項目、軟件企業清單制定工作有關要求的通知》,明確享受稅收優惠政策的企業條件和項目標準,重視企業研發能力提升。

“資本市場要引導更多資金進入基礎科研領域,鼓勵企業進行長期投入。芯片反映國家最精微、最尖端的科研水平,國內應建立激勵機制,讓創造研發者有足夠的空間。”中國政法大學法與經濟學研究院院長李曙光對《證券日報》記者表示。

元禾半導體科技有限公司首席專家李科奕建議,以政府出資爲主的專業性半導體基金應更多地投向早期的技術創新。未來,資本市場在融資制度和市場監管方面也需要進行創新,建立暢通的投資退出通道,促進半導體資本市場繁榮,吸引更多的社會資本參與投入。

在芯片產業規模化發展過程中,併購成爲企業實現跨越式發展的重要路徑。自2015年開始,全球芯片巨頭併購整合風起雲湧。

我國芯片企業也積極參與到這一大潮中。如通富微電以3.71億美元收購美國AMD兩大工廠各85%股權;聞泰科技斥資39億美元收購荷蘭安世半導體。今年以來,多家A股上市公司開啓併購模式,上海貝嶺、皇庭國際、揚傑科技等均拋出收購方案。

“併購是企業增強實力和競爭優勢、加快發展步伐的重要手段。相信會有更多的中國芯片企業藉助資本市場金融工具,在國內外進行併購,做強我國芯片產業。”清華大學經濟管理學院金融系教授、清華經管商業模式創新研究中心主任朱武祥表示。

政策、資本加持

“卡脖子”領域被不斷突破

創新、自主研發是芯片企業實現突圍的重要路徑。《“十三五”國家科技創新規劃》、《加強“從0到1”基礎研究工作方案》等一系列政策均鼓勵芯片產業開拓重大開創性原始創新成果。

在政策、資本的加持下,我國芯片科技水平明顯提升,芯片產業進入了全面開花的新階段。十年間,一批國內頂尖、國際領先的芯片公司依託國內市場崛起。例如,LED芯片製造廠商三安光電,填補了我國化合物半導體空白;興福電子成爲溼電子化學品國內最大供應商;長鑫存儲實現國內自主知識產權DRAM內存儲芯片零的突破。

大量與國際先進科技企業並駕齊驅、甚至領跑的科技企業也相繼湧出。2017年,長江存儲研製成功國內首顆3D NAND閃存芯片;國電投旗下黃河水電新能源分公司推出國產高純電子級多晶硅產品,實現了電子級多晶硅的“中國製造”,打破國外壟斷格局……

國內芯片產業迎頭趕上的背後,是投融資市場的繁榮發展。《證券日報》記者結合創投機構數據統計,我國芯片半導體行業一級市場融資事件數量及規模由2012年的41起29.49億元增長至2021年的686起2013.74億元,同比分別增長1573%、6729%。其中,2020年和2021年,中國芯片半導體融資額均超過2000億元;2022年上半年,芯片投資增速不減,已產生318起投融資交易,融資額已近800億元。

“資本正引導資源向關鍵領域聚集,對半導體產業的發展起到了重要推動作用。十年前,資本更偏好輕資產、見效快的設計封裝等領域,現階段資本廣泛地湧入EDA、設備材料等領域,這些領域恰恰是‘卡脖子’的關鍵環節,具備更長期的投資效應。”王笑龍表示。

隨着ASIC、FPGA等專用技術迭代發展,數字經濟、電子支付、網民規模、新基建等成爲拉動人工智能芯片發展的內生動力,雲知聲、地平線等是其中有代表性的AI芯片產業鏈企業,這一賽道也吸引着華爲麒麟、阿里平頭哥、騰訊等國內巨頭的投資參與。與此同時,異構封裝、智能汽車等新技術、新場景的興起,又給中國企業帶來了彎道超車的新機會。

王浩宇認爲,資本在芯片產業發展中主要發揮引導作用,把資金配置到真正具有戰略作用的產業鏈環節,全方位打造適合解決“卡脖子”技術問題的土壤。

“在當前芯片進口受限、國內需求巨大的環境下,芯片行業受到資本市場的關注與熱捧,這有利於國內芯片企業將資金用於研發,加快形成產業的正向良性循環。”首都企業改革與發展研究會理事肖旭對《證券日報》記者表示。

展望未來,中國芯片產業必將在“卡脖子”領域不斷突破,湧現出更多世界一流芯片企業。

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