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芯片,是電子產品的"心臟",被譽為國家的"工業糧食",廣泛應用於信息通訊等領域,有一種普遍的説法:一個國家制造芯片的技術,一定程度上代表了該國的信息技術水平,可以説,掌握芯片製造技術對國家來説至關重要。我國雖然是芯片需求第一大國,拉動了全球三分之一的芯片市場需求,但在芯片的自主研發及製造上,仍有很大的進步空間。
據聯合早報8月27日消息,中國半導體行業協會副理事長魏少軍週三(26日)在世界半導體大會上表示,2020年,中國的芯片進口將預計連續第三年保持在3000億美元以上。另外,據美國半導體協會(SIA)8月26日發佈的數據顯示,1-6月,我國集成電路進口額高達1546.1億美元,同比增長12.2%,經摺算後發現,今年前6個月,全球半導體增長100%都來自中國。
在半導體進口額高居不下及我國市場需求支撐全球半導體增長的背後,透露出一個信息——我國半導體行業目前依賴進口程度較高。市場統計數據顯示,我國在集成電路設備上有90%以上要依賴進口。而隨着我國信息產業的高速發展、國內相關行業對於芯片需求量的越來越多,如何更快地向前推動"國產芯"進度條顯得更加迫切。
實際上,芯片產業的發展在我國已越來越受到重視,早在2013年,我國便出台了《集成電路產業推進綱要》;另外,包括國家大基金、地方基金在內,我國集成電路產業基金總額已經超過4600億元。可以説,無論是在政策,還是在資金上,政府都給予了100%的支持,在政策及資金的驅動下,我國芯片產業正在逐步崛起。
"國產芯"的崛起:已在三大領域發力!需要知道的是,雖有政策及資金的驅動,但半導體的崛起還需落實到產業鏈,即從半導體的材料、設備、軟件三大環節一一"攻破"。
首先是材料。半導體材料主要由硅晶圓、光刻膠、光掩膜版、特種氣體、CMP拋光材料、濕電子化學品、濺射靶材等組成。由於我國半導體行業起步較晚,在很長一段時間內,此類材料的供應商都以美日企業為主導,比如硅晶圓,據SEMI的數據顯示,2016年到2018年期間,日本廠商的市場份額都超過了50%。
到了2019年,市場格局開始發生改變,比如在CMP拋光材料領域,一些中國廠商的崛起填補了國內產業的空白;在濕電子化學品領域,國內整體的自給率已達25%;在電子特種氣體領域,國內自給率約為10%;在濺射靶材領域,國內自給率同為10%。可以説,中國廠商正逐漸打破美日企業的壟斷。
其次是設備。芯片的生產涉及多種設備,其中最關鍵也最廣為人知的便是光刻機。全球光刻機市場主要由荷蘭的ASML及日本的尼康、佳能把持,其中ASML是目前唯一能量產EUV(生產7nm、5nm芯片)的廠商,憑藉技術壟斷,ASML佔據了全球80%以上的市場。
需要知道,由於缺少光刻機,我國在7nm工藝上進程緩慢,為了縮短與ASML之間的差距,我國相關企業、機構一直在積極研發光刻機。近期,上海微電子裝備宣佈,將於年底開始量產28nm沉浸式光刻機,並於2021-2022年交付,這意味着,我國在光刻機技術上與ASML的距離已大大拉近。
最後是軟件。在芯片設計的上游環節,需要使用到EDA軟件和IP授權等工具,通俗地解釋,EDA軟件對芯片設計的重要性便相當於PS軟件對平面設計的重要性。雖然在EDA軟件領域,Synopsys、Cadence、Mentor Graphic三家企業佔據了全球90%以上市場,但據市場消息,此前華為已經買下了ARM V8的永久授權。換言之,在華為的"有備無患"下,即使ARM不再向國內廠商授權其他芯片架構,華為還是能在ARM V8的架構上設計研發。
總的來説,我國雖然在半導體領域起步較慢,但已有"後浪"之勢。
文 | 李銀蘇 題 | 曾藝 圖 | 饒建寧 審 | 鍾志生