都在争“第一城”,谁会是“芯片第一城”

摘要:要形成产业闭环生态,不能瘸腿发展

自2018年美国断供中兴开始,芯片产业的地位被提到了一个前所未有的高度,中国自上而下进行了一场“芯片突围”,产业突围说起来简单,无非就是互相卡位,让对方无脖子可卡;产业突围也很复杂,除了看得到的技术短板需要突破之外,在规划、市场、模式、方向、以及资本层面都有太多需要解决的问题。

“智能相对论“尝试着从一个立体的角度来剖析“芯片突围”的方方面面,此为“芯片突围”专题的第一篇文章,城市产业如何突围?

本文核心要点:

●中国芯片产业城市竞争格局如何,新旧势力的竞争差距在哪。

●争夺“芯片第一城”的路上到底要翻过哪些山,避过哪些坑。

●什么才是“芯片第一城”该有的样子。

国人对“第一”的执念到底有多深?

学习教育上,人人争当状元;体育比赛中,亚军就是失败。

城市产业竞争中,地方政府极力争取“第一城”的名头,从钢铁第一城、纺织第一城,到新兴产业的自动驾驶第一城、数字经济第一城……地方政府着力打造产业名片的背后是探索经济发展、产业突围的各种可能。

如今,在中美贸易战升级、美国技术封锁趋紧的时代背景下,被称为“工业粮食”的芯片产业如何突围,既是国家战略层面的思考题,也是地方政府需要直面的必答题,“第一城”名号争夺的接力棒自然而然传到了芯片产业上。

一、地方政府争先入局,新旧势力差距正在拉近

就中国半导体产业的历史沿革来看,早在上世纪60年代,长三角就已经形成了较为完整的芯片产业链城市集群,其中以上海、无锡、苏州这三个城市为代表,全国范围内也只有身处大湾区的深圳的产业规模能与上述城市相当。

1、头部阵营长板突出,短板亦很突出

根据中国半导体行业协会统计数据显示,2018年时,上海集成电路产业销售规模达1450亿元,占全国1/5,其中设计业为482亿元,制造业为398.4亿元,封测业贡献368.9亿元。由数据可见,上海芯片产业三个主要环节均衡发展,没有明显短板。

集成电路三个主要环节2018年的十强榜单中,上海的表现十分出色。

设计领域,上海占据四席,分别是紫光展锐、豪威科技、华大半导体和格科微;制造领域,中芯国际和华虹集团上榜;封测领域,上海同样拥有两家十强,安靠技术和晟碟半导体。

此外,在装备材料领域,上海也拥有龙头企业中微半导体,与此同时,阿里巴巴的芯片公司平头哥以及一些外国芯片巨头,如安谋(英)、新思科技(美)等也在上海布局。

与上海几乎在同一水平线的无锡被称为中国芯片产业人才的“黄埔军校”,也是继上海之后,全国第二个芯片产业规模突破千亿的城市。

无锡SK海力士、华润微电子的12英寸和8英寸晶圆代工厂代表了国内高端制造水平。

无锡SK海力士为江苏省单体投资规模最大、技术水平最高、发展速度最快的外资投资企业,也是韩国高科技企业在中国投资合作经营的成功典范。

华润微电子在无锡形成全链条的芯片生产线,旗下5家子公司,华润矽科、华润上华、华润华晶、无锡迪思微电子、华润安盛各自负责芯片的设计、制造、掩模以及封测,几乎凭一己之力就形成了完整的产业闭环。

此外,中国排名第一的封测企业——江苏新潮集团正位处无锡江阴。

与上海的均衡发展相比,无锡芯片产业在制造和封测环节的长板更加突出,围绕着自身产业优势,无锡仍然在继续加长长板。

华虹集团2017年与无锡市达成战略合作协议,在无锡投资100亿美元建设集成电路研发和制造基地,将无锡作为华虹在上海金桥、张江、康桥以外的第四个制造基地,目前一期项目已于去年建成投产,后续将伺机启动二期项目。

此外,无锡还在去年年初集中开工建设了一批芯片项目,其中包括积高电子图像传感器研发生产项目、新松机器人产业项目、宏湖多芯片光耦集成电路封测生产基地(一期)项目、华润上华8寸晶圆项目、欧司朗光电半导体二期项目等,这些都将在未来为无锡芯片产业注入新动能。

芯片产业“传统势力”重镇中,深圳值得一提,以华为海思为代表,深圳在IC设计领域是独一档的存在,中国半导体协会数据显示,2018年深圳集成电路行业实现销售收入897.94亿元,其中IC设计业销售额为758.7亿元,已连续6年位居全国芯片设计行业第一。

深圳IC设计领域的代表企业除了稳坐头把交椅的华为海思之外,还有位列中国半导体设计十强榜单的豪威科技(第三)、中兴微电子(第六)、以及中国本土最大的触控IC设计公司汇顶科技(第七)。

此外,深圳还有最早从事内存储芯片研发设计的企业之一江波龙电子、国内第二代电力线载波通信的开创者力合微电子、LED显示驱动及照明芯片王牌供应商明微电子、多媒体芯片界代表安凯微电子和在IC设计、制造和封装测试上均有涉及的比亚迪微电子等一批具有强大后劲的创新企业。

2、虎视眈眈的新势力都有“杀手锏”

以上城市构成了中国芯片产业的“头部阵营”,随着越来越多城市“跑步”入场,一些中西部城市开始崛起,形成了迈向芯片产业发展的新势力,其中以杭州、武汉、西安、成都、合肥、长沙这几个城市的表现最为瞩目。

以杭州为例,作为全国七大集成电路设计产业化基地之一,浙江80%以上设计企业和90%以上设计业务收入都集中在杭州。2018年,杭州集成电路设计销售额同比增长57.56%,首次超越100亿元,位列深圳、北京及上海之后。

不过,杭州也有明显“软肋”——“设计强,制造弱”。很长时间以来,杭州甚至连一条集成电路代工生产线都没有。如何改变“跛脚”走路格局?2017年9月,《杭州市集成电路产业发展规划》出炉,明确提出“以设计带动制造”发展思路。至于成绩如何,还需时间检验。

2017年,成都集成电路产业实现产值超670亿元,仅次于上海、北京、深圳等“第一梯队”。总体来看,随着英特尔、华为、德州仪器、恩智浦、紫光等一批行业龙头相继落地,成都已形成贯穿设计、制造、封测及软硬件配套的完整产业链。

但尴尬的是,核心研发设计环节,在成都集成电路产业中占比不到10%。为此,去年11月,成都发布《支持集成电路设计业加快发展若干政策》,意图大力补足短板。

西安集成电路产业近几年也发展迅猛。2011年至2017年,西安集成电路产业产值从100多亿元增至600多亿元,复合增长率超30%。

这其中,不得不提到世界最大闪存和内存芯片制造商——三星电子。2014年,总投资达100亿美元的三星电子存储芯片一期项目在西安投产,带动100多家配套企业落户,西安也由此形成较为完整的产业链。

“智能相对论”注意到, 武汉的芯片企业集中在光谷内,2001年被批准为国家光电子产业基地,先后汇集了武汉新芯、长江存储、海思研发中心、联发科技(全球第四大设计企业)、新思科技(半导体设计软件龙头)等众多国内外知名企业,形成涵盖设计软件服务、芯片设计、测试等产业链条。

合肥在2012年开始了集成电路领域的探索,先后建立了合肥经开区、高新区和新站高新区三大集成电路基地。当前,芯片企业主要集中在高新区内,以联发科技、安谋、新思科技,大唐电信、君正等为代表,达到140余家。特别是合肥长鑫今年在DRAM芯片上取得的突破,为合肥芯片产业赢得了巨大声望。

长沙则在今年正式提出了“三智一芯”的产业发展思路,计划在3至5年内建造中西部最大半导体产业群。今年7月,总投资达160亿元的长沙三安第三代半导体项目正式开工,围绕这一项目,长沙将形成长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装的碳化硅全产业链。

事实上,长沙已经按照“一条主线、三个中心和五个链条”的思路进行了产业布局,浏阳高新区为新一代半导体材料中心、湖南湘江新区为新一代半导体科创中心、望城经开区为新一代半导体应用及智造中心。

长沙的优势在于其本土就能产生大量的芯片应用需求,例如有“电表行业第一品牌”称号的威胜电子,拥有单相表100万只、三相表20万只的年生产能力,其中三相电子式多功能电度表的市场占有率高达40%;作为长沙千亿元产业集群之一的汽车产业,年产整车近百万辆;湖南湘江新区正着力打造智慧公交示范线、智慧高速、智慧物流园、自动驾驶环卫场景、5G-V2X示范等多个应用场景……这些产业和项目对芯片的需求都非常大,这也是长沙发展芯片产业的底气与信心所在。

二、给地方政府浇瓢冷水,并非坦途的“芯片第一城”争夺路上有多少坑?

芯片产业对地方经济的带动作用显而易见,然后芯片产业的特殊性决定着,现在看似前景无限的产业规划和布局,即便费尽心思的努力经营,也不一定能够收获回报,中国在这方面是吃过亏的,这对于地方政府来说亦是一场考验。

1、广撒网的策略是否真的适合芯片产业?如何避免投产即落后?

真理掌握在少数人手中,芯片产业更是如此。

我们来看看当前芯片产业的世界格局。

美国强在整体实力:有英特尔、高通、英伟达、AMD等顶尖芯片设计、制造厂商,有英特尔、AMD掌握的x86指令集;有微软、苹果、谷歌等操作系统生态伙伴;还有Cadence、Synopsys、Mentor 3大主流EDA工具厂商。

英国强在架构:除也拥有x86指令集之外,还有占据另外半壁江山的ARM架构。

台湾强于代工:台积电在芯片制造工艺上的领先已不用再过多累赘。

韩国强于存储和显示:三星和LG在90年代之后迅速崛起。

日本强于材料:信越、SUMCO、住友电木等日企垄断全球52%的半导体材料市场。

欧洲强于设备:荷兰ASML公司垄断全球光刻机设备。

注意到没有?芯片是一个头部效应高度集中的产业,必须站在“食物链”的顶端才不会被挤占出局,自中美贸易战以来,国家开始正视芯片产业的重要性之后,大量芯片项目在各地上马,根据华夏幸福产业研究院去年的研究数据显示,近几年,光在芯片制造领域,我国新投产了10条12英寸产线,总投资约3200亿元;同时在建14条,总投资约5100亿元;另有23条规划待建,总投资约5000亿元。

数据来源:华夏幸福产业研究院,2019.08

中国需要这么多产线吗?这些产线最后都能存活吗?存活下来的产线最终能与台积电、三星这样的先进芯片制造企业掰掰手腕的又会有几条?

太过直白的回答可能会影响到地方政府参与芯片产业的积极性,但客观存在的事实是,芯片作为一个技术密集型产业,要求对行业的发展趋势有非常强的洞察能力;作为一个资金密集型产业,决定了一个芯片项目一旦失败,损失会非常惨重。

总而言之,风险极大。

这方面中国芯片产业在过去是吃过亏的。

1990年9月电子工业部曾启动了一项“908”工程,想在超大规模集成电路方面有所突破,目标是建成一条6英寸0.8—1.2微米的芯片生产线。项目由无锡华晶承担,芯片技术向美国朗讯购买,但最终结果是:行政审批花了2年,技术引进花了3年,建厂施工花了2年,总共7年时间,投产即落后,月产量也仅有800片。后来经中芯国际创始人张京汝接手改造,直到1999年5月达到盈亏平衡,项目才得以验收。

或许中国在芯片产业上广撒网的策略是为了“补课”而不得不交的学费,那么在追赶世界先进的过程中,如何保持速度与效率则是地方政府所要面临的第一道考验。

2、投资回报周期长,产业人才需沉淀,地方政府是否有足够定力?

芯片产业投资不光资金需求量大,回报周期也很长,且还是一个需要持续投入的产业,1996年启动的“909工程”就是一个典型案例。

当时这个项目投资100亿人民币,由上海华虹承担,与NEC合作,时任电子工业部部长胡启立亲自挂帅,是建国以来最大的电子工业项目。1997年7月开工,1999年2月完工,用了不到两年即建成试产,在2000年就取得了30亿销售,5.16亿的利润。

如果按照这个速度不变,“909工程”也需要差不多20年才能收回投资,然而事情并没有想象中的一帆风顺,还有反复。

2001年,华虹NEC遭遇了芯片行业的寒冬,全年亏损13.84亿,直到2004年之后才恢复业绩稳定,其实芯片行业中三星有越亏越投的“反周期大法”,张汝京有“盖厂一定要在行业低潮期”的理论,但华虹NEC一直止步与建厂时的规模,在之后的十多年时间内,再也没有获得国家资金支持扩建升级。

我们需要注意到,“909工程”可谓是“根正苗红”,自一出生就自带光环,可在其实际发展过程中依然步履荆棘,地方政府在入局芯片产业之前可对产业发展有过周末的规划与预估?可曾清点过有哪些底牌和子弹在关键时期可以成为自己的救命稻草?

在另外一个方面,地方政府发展芯片产业巨大的人才缺口从何而来?

根据《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》数据显示,到2020年,我国集成电路行业人才需求规模约72万人左右,而我国现有人才存量40万人,专业人才缺口将达32万人。

中国半导体行业协会副理事长于燮康表示,如果说现在集成电路的人才缺口是30万,那么未来随着芯片需求的增加,人才缺口只会越来越大。

中芯国际曾公布过一组数据,中国每年有近800万大学毕业生,但进入电子和相关产业的只有20万。在这20万大学生里,只有4万人从事电子行业,2万设计、2万制造,3年后,流失率可能有20%、30%,甚至更高。

产业需要长时间的人才沉淀才会具备发展的动能,在这一方面,地方政府是否有足够的心理承受能力,或者有完善的解决方案?这些问题的答案必定不是走一步看一步,而是需要沉下心以破釜沉舟的气势做出决断。

其实,无论是资金投入和回报也好,还是人才沉淀也好,考验的都是地方政府的产业定力,既然已经下场,肯定不能玩票,如何漂亮的赢得更多筹码才是目标。

3、在产业基础和行业热度的取舍中,地方政府和企业如何制定自己的发展策略?

清华大学微电子研究所所长魏少军曾公开表示,“集成电路并不是一个能够遍地开花的事情。”除了上文提到的资金实力和人才素质之外,产业发展环境也很重要,这也是说,面对当前的芯片产业热潮,地方政府一定要保持冷静,对自己的产业基础有清楚的认识,这个事情是无法勉强的。

在这方面,首钢跨界涉足芯片惨败首场的案例可以给我们足够的警示。

与现在各地上马芯片项目的热潮相似,国家在1986年针对“七五”提出了“531战略”,即“普及5微米技术、研发3微米技术,攻关1微米技术”,并在全国多点开花建设集成电路制造基地。从1986年到1995年,陆续诞生了无锡华晶、绍兴华越、上海贝岭、上海飞利浦、和首钢NEC等五家公司。

其中首钢涉足芯片制造是在1991年,那会儿的首钢是北京的牛逼单位,财大气粗不差钱。1991年12月,首钢喊出了“首钢未来不姓钢”的口号,跨界芯片,与NEC成立合资公司,技术全部来自于NEC,工厂“对着日本图纸生产”。尽管NEC提供的技术不算先进,但恰逢行业景气,1995年的销售额就达到了9个多亿。

受此激励,首钢准备再接再厉。2000年12月,首钢找了一家美国公司AOS,合资成立“华夏半导体",投资13亿美金做8英寸芯片,技术来源于AOS。但很快,2001年IT泡沫导致全球芯片行业低迷,AOS跑得比兔子还快,华夏半导体没了技术来源,很快夭折,而与NEC的合资公司也陷入亏损。2004年,首钢基本退出芯片行业。

这是大型企业受地方政府“鼓励”跨界做芯片的第一个案例,也值得我们长时间的琢磨与反思,一个企业或者一个区域如果没有产业基础,光靠钱就想把这个产业给砸出来简直就是天方夜谭。

这里说的产业基础包括两方面的内容,一是芯片产业自身的基础,另一个是与芯片产业关联的其他应用产业基础,就目前诸多入局芯片产业的省市来看,有相当一部分城市的基础不牢,是不具备发展芯片产业的条件的。

三、成为“芯片第一城”要具备哪些特质能力?

发展芯片产业,上文提到的资金实力、人才素质、产业基础这三项只是迈入产业的基础门槛,要想有更进一步发展成为人人向往的“芯片第一城”,则需在这三项基础之外还得有有别于其他城市特有能力。

“智能相对论”认为首先,得有行业领军人物和标志性项目所立起的标杆。

都说大海航行看舵手,芯片产业的标杆作用尤其重要。

稍微远一点,三星靠梁孟松追上台积电;发生在我们身边的,中芯国际先后因为张汝京和梁孟松,大举向前。

此外,像邓中翰之于中星微,武平和陈大同之于展讯,戴伟民之于芯原,朱一明之于兆易……毫不夸张的说,没有这些领军人物就没有这些在中国芯片产业占据重要一席的这些企业,在一定程度上,一个技术带头人,可以缩短十年甚至更长研发周期,节省百亿级研究经费。

领军人物决定了一个企业一个项目的前途几何,标志性项目决定的是一个区域的产业聚集能力,近期冒头的新兴势力中,合肥几乎是凭借合肥长鑫一家企业构建了整个城市的产业生态,西安如果没有三星电子项目,其芯片产业也无从谈起。

其次,在于关键技术的突破。

中国芯片产业被“卡脖子”,“菜”是原罪,说到底就是技术实力不行。

就设计、制造、封装这三个流程来看,中国都存在不小的短板。

设计虽说有华为海思这样的企业能够与英特尔、高通这些国际巨头正面竞争,但在设计工具上,完全受制于美国,一旦设计工具被停止授权,华为海思辛辛苦苦建立起的竞争优势瞬间崩塌,空有一身武艺,难有用武之地。

制造上中国则是全方位的落后,中芯国际作为“全村的希望”与台积电在制程工艺上存在两个代差,而在制造设备上和制造材料上,又分别有欧洲和日本两座大山需要翻越。

封装中国虽说占据了全球70%的份额,部分技术也进入到世界先进水平,但在高密度封装工艺上仍处于研发攻关阶段。

要成为“芯片第一城”,必须在上述领域拿出可以成为竞争壁垒的突破,从追赶者变成领跑者的转变。

最后,要形成产业闭环生态,不能瘸腿发展。

现在很多城市的芯片产业规模已经发展到非常大的体量,看似跑在前面,但产业发展极不均衡,其中的优势部分仅仅是芯片产业中的某个环节流程,深圳就是其中的典型。

相对于其它城市,深圳IC产业接近千亿的规模足以跻身头部城市,它的不足之处在于IC设计非常发达,但是IC制造和封装测试不足,产业链存在严重短板,这就造成了IC设计企业在进行制造时,增加了很多的物流、交流、维护的成本。

深圳发展遇到的难题看似简单,但要解决起来并不那么容易。

去年5月31日,深圳下发《进一步推动集成电路产业发展五年行动计划(2019-2023年)》以及配套的《关于加快集成电路产业发展的若干措施》两份文件,应对深圳集成电路发展遇到的问题。其中提到,深圳计划到2023年集成电路产业整体销售收入突破2000亿元,其中设计业销售收入突破1600亿元,制造业及相关环节销售收入达到400亿元。但这还需要时间的验证。

深圳尚且如此,其他城市就更不用说了。

参考文献

选址960:《最受芯片企业欢迎的十大城市》

城市进化论:《中国芯片产业征程:十多个城市紧锣密鼓布局,人才缺口明显》

饭统戴老板:《中国芯片往事》

甲子光年:《芯片历史的4次拐点,一部后发者崛起史》

叶檀财经:《万众瞩目的芯片行业 为什么在这个城市惊现重大挫败?》

本文为 极速5分3D(http://cypmi.com)投稿作者:智能相对论 的原创作品,责编:lucky。欢迎转载,转载请注明原文出处:。本文仅代表作者观点,不代表极速5分3D观点。

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