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行业再一次出现公司数剧增的发展热潮。多个方面数据显示,2018年中国大陆(含香港)共有1698家
2018年,中美贸易战升级,被美国企业停止供货使得中兴通讯生产难以为继,使我们意识到掌握技术的重要性。依赖进口只是在“花钱买便利”而不是“靠智慧创造便利”,中国政府必须把电子元器件行业尤其是IC行业、IC设计作为发展的重中之重。
芯片(chip)是半导体元件产品的统称,也是集成电路的载体。芯片是集成电路经过“设计、制造、封装、测试”后形成的可立即使用的独立整体,集成电路必须依托芯片来发挥他的作用。
芯片组,则是为发挥更大的作用,对一系列相互关联的芯片进行组合。芯片及芯片组几乎决定了主板的功能,进而影响到总系统性能的发挥。因此,可以说芯片是电子设备的灵魂,是电子设备实现各种功能的重要载体。
芯片制作完整过程包括芯片设计、芯片制作、封装制作、成本测试等几个环节。其中,芯片制作最为复杂。
按照不同功能划分,芯片可大致分为7大类。分别为:思考类、及一类、感知类、传递类、功能类、驱动控制类和接口类芯片。
中国芯片产业历经近20年,为改变集成电路制造技术严重滞后的局面,我国自1997年启动“909工程”到2004年上海华虹NEC转向芯片代工,正式开启我国芯片产业的探索道路。后续十年随着对芯片产业投入加大,生产线和产能逐步扩大。如今,经济和科技都不停地改进革新的中国在芯片领域也取得了巨大的进步,但在芯片的自主研发上仍待探索。
芯片产业是整个信息产业的核心部件和基石,也是国家信息安全的最后一道屏障,芯片高度依赖进口使得整个国家安全受到严重威胁。因此,近年来国家出台了一系列鼓励扶持政策,为芯片行业建立了优良的政策环境,促进芯片行业的发展。
收益与政策的大力扶持,近年来中国芯片产业销售额增速高于全球且处于不断上涨的趋势。2017年,中国集成电路销售额达到2073.5亿元,约800亿美元,同比增长26.1%。2018年上半年,中国芯片产业销售额达2726.5亿元,约400亿美元,同比增长23.9%,设计、制造、封测三大环节比例格局基本保持一致。其中,设计业同比增长22.8%,销售额为1019.4亿元;制造业继续保持高速增长态势,同比增长29.1%,销售额为737.4亿元;封装测试业销售额969.7亿元,同比增长21.2%。
2009年来,我国芯片设计行业销售额不断增大,增速于2005年达到最高后有所降低,现保持在20%左右,2018年上半年,中国芯片设计销售额为1019.4亿元,同比增长23%。从“2017年国内十大集成电路设计企业”来看,销售额排名第一的是,2017年的销售额高达361亿元;清华紫光展锐以110亿元的销售额位居第二;之后依次是中兴微电子(76亿元)、华大半导体(52.1亿元)、智芯微电子(44.9亿元)等。
在前十名中,只有排名第十的北京中星微电子是新入榜企业;而海思半导体在IC设计市场所拉开的优势差距,相对制造、封测市场,“独大”的格局十分明显。不过,2017年,中国集成电路TOP10市场占有率仅38%,市场处于起步期。
中国主要的集成电路设计区域分为长江三角洲、珠江三角洲、京津环渤海和中西部地区四个区域。珠江三角洲的产业规模是全国最大,2018年的产业规模预计高达907.46亿元,2017年为687.5亿元,增长达31.99%。占比约为35%。
在集成电路制造市场,2010年以后中国芯片设计行业销售额和增速整体一直上升。2017年,销售额达1448.6亿元,同比增长15%,2018年上半年,销售额为737.4亿元。从企业角度看,三星(中国)半导体的表现最为亮眼,2017年的销售额高达274.4亿元,在“2017年国内十大集成电路制造企业”榜单中排名第一;中芯国际2017年的销售额为201.5亿元,排名第二;而其余上榜企业中,只有排名第三和第四的SK海力士、英特尔半导体(大连)销售额超过了100亿元,分别为130.6亿元和121.5亿元。TOP10企业市场占有率达70%,集中度较高,其中有4家为外资企业,这4家外资企业市场占有率达到40%。
IC封测市场2012年和2013年行业销售额出现下降,近四年持续上涨,2017年,销售额达到1889.2亿元,增速达到21%。企业梯队同样明显,在“2017年国内十大集成电路封测企业”的榜单中,江苏新潮科技、南通华达微电子分别以242.6亿元、198.8亿元的销售额分列一、二,与其余上榜企业拉开差距。十大封测企业格局基本稳定,其中三家为外资;2017年,集中电路测试市场TOP10市场占有率达45%,TOP10中的外资企业市场占有率约10%。
虽然我国芯片产业规模逐步扩大,但仍面临一些重要的核心问题。目前,我国芯片主要依赖进口,核心自主化近乎零。根据海关总署历年数据,近年集成电路年进口额都超过2000亿美元,进出口贸易逆差也在2017年达到了最高值1932.6亿美元。
虽然我国集成电路产品自给率不断攀升,但我国半导体自给率提高速度十分缓慢,2016年自给率达到10.4%,测算2017年芯片自给率约11.2%。,国内技术水平及本土化服务仍有较大上升空间。
不容忽视的是,我国核心芯片自给率极低——计算机系统中的CPU/MPU、通用电子统中的FPGA/EPLD和DSP通信装备中的嵌入式MPU和DSP、存储设备中的DRAM和Nand Flash、显示及视频系统中的Display Driver,国产芯片占有率都几乎为零。
2018年全球TOP10芯片企业韩国上榜两家企业,最大半导体供应商三星电子以及SK海力士;美国上榜5家企业,是名副其实的芯片强国。而百强榜单中始终没有中国企业上榜,形成这一差别的根本原因,可以从研发投入中来看。
从研发投入来看,我国企业与国外领先企业差距较大,投资比重超过20%的企业投资金额也远远不及全球企业,投资金额较大的,例如中兴通讯,投资比重仅是英特尔、高通等企业的一半。研发投入较低会阻碍我国芯片自主化发展,受制于人现象加重。
2015年以来,美国对我国芯片行业的发展采取了一系列的制裁,美国的封锁使我们更清醒,克服自主化发展难点才是我国的主要目标。
从我国的发展现在的状况来看,弯道超车不如直线加速,既要认清不足之处,也要找出优势所在,将我们的优势发挥到极致。例如我国具有极大的芯片发展优势,在于市场和大数据资源,智能终端有很强大的人工智能需求,必然会诞生强大的人工智能需求和芯片公司。其他的还有5G物联网的发展,将会带来更新更多的机会。所以,直线加速垂直细分领域将是我国芯片产业的发展方向。
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