買芯片一年超2萬億,國家隊集結,能否打破英特爾X86壟斷鐵幕?

1999年6月21日,正值北京酷暑時節,一場由科技部召開的會議上,與會者個個面色沉重,會議的主題是“發展我國自主操作系統”。

時任科技部部長的徐冠華,痛心疾首地總結,“中國信息產業缺芯少魂”!——芯是芯片,魂是操作系統。

此後20年間,中國芯片產業全力突圍,幾度沉浮。芯片業堪稱高科技行業的珠穆朗瑪,後來者從0攀爬,欲達頂峯談何容易?!

技不如人,中國付出的代價不可謂不貴——自2015年之後,中國芯片進口規模連續數年超過2000億美金,名列第一大進口商品,到了2018年,進口額又攀升至3120億美元,佔據全球芯片總產值的三分之二。

比高價更恐怖的是“斷供”——隨着中美關係進入冰封期,芯片又成為了美國的制裁武器,試圖以此遏住中國信息產業的喉嚨。

外部,壓制越發緊迫。

上個月,美國商務部再發禁令——限制華為利用美國的技術和軟件,設計和生產半導體產品。“造不如買,買不如租”的省力省事模式,就此走到了死衚衕。

國內,芯片企業卻迎來了小爆發。

5月底,中國移動80億採購大單中,芯片板塊雖然英特爾佔了八成,但國產芯片這次也不再是陪跑,華為鯤鵬、天津海光拿下了兩成份額。

6月1日,中國最大、全球第三的芯片代工企業中芯國際科創板上市獲受理;

6月2日,寒武紀通過了科創板首發申請,創下了今年最快過會新記錄;同天,敏芯微也順利過會,敲開了科創板的大門。

外冷內熱之下,中國“芯”機遇是否已至?芯片產業能否逆勢上行,突破美國封鎖線?

1

舉國之力,能否復刻日韓奇蹟?

中國幾代芯片人20年傾心的芯片產業,堪稱整個信息產業的基石,也是信息安全的最後一道屏障。

從1999年至今20年間,發展自主芯片產業,一直是政府和市場的雙重期許。

尤其在中興、華為事件之後,扶持芯片產業,開始上升為重中之重的國家戰略。

2018年的《政府工作報告》,明確提出要推動芯片產業發展。

政府出手,該以什麼招式和身位切入?答案是缺什麼給什麼。

芯片產業的特點是資金密集,投入巨大,研發週期長,回報週期久,風險性較高,板凳要坐十年冷。

可以作為參考的是,全球第一大半導體巨頭英特爾,2019年的研發支出高達134億美元。中芯國際此輪計劃的200億募資,其中六成也將投入研發。

因此,多數民間風投資本一度對芯片行業並不青睞——國家層面的重金支持,自然不可缺失。

去年10月,國家集成電路產業投資基金二期股份有限公司正式註冊成立,註冊資本高達2041.5 億元,高於2014年發起的一期基金。

大基金二期的27家股東,也以國字頭為主,包括財政部、國開金融有限責任公司等——這些資金並不急於回報,並不着急退出。

此外,廣東、上海、廈門等省市,也陸續成立了集成電路產業投資基金。

此次中芯國際的募資中,除了老股東國家大集金外,上海集成電路基金也以戰略投資者現身,最高計劃認購額高達5億元。

除了千億資金輸血,更為體系的扶持優惠政策,從中央到地方,也在陸續出台。

2019年5月,財政部和税務總局發佈了《關於集成電路設計和軟件產業企業所得税政策的公告》,對集成電路和軟件企業繼續實施所得税優惠政策。

此後,北京、上海、深圳、合肥等地方政府也陸續呼應中央,出台了若干支持本地集成電路產業發展的措施,優惠措施廣覆財政、税收、技術和人才等。

除了在重金投入、政策扶持之外,2018年5月,中央採購首次入選了一批國產芯片龍頭,這也是國產CPU服務器首次入圍中央採購名錄。

政府之手從來不是金手指,唯有與市場機制結合,產業才能健康長青,但政府投資,卻是中國芯片產業趕超的必要條件。

可以類比的是日本——從上世紀70年代到90年代,日本半導體產業曾經歷了20餘年的輝煌,逐漸把控全球半導體王位,日企NEC也於1985年,碾壓英特爾,一舉登頂全球半導體廠商營收榜首,此後7年連續穩戴王冠。

這一輝煌成就,很大程度上要歸功於日本政府1974年批准的“VLSI計劃”,並於兩年後,集結日立、NEC等公司籌集720億日元,設立“VLSI技術研究所”,以大兵團模式,啓動了趕超美國的大反攻。

舉國之力與市場之手如能打好各施所長的配合戰,或許日本奇蹟,有望在中國重演。

2

突圍新賽點,中國隊再集結

徐冠華髮出那句痛心疾首的吶喊之後,中國芯片創業迎來一波高潮,多路人馬集結入場。

一路是學院派,1999年,倪光南院士牽頭成立的方舟科技;2002年,北大眾志成立;2001籌備、2010年正式成立公司的龍芯,由中國科學院計算所主導;等等。

學院派在自主化道路上很是激進,上望廟堂之高,試圖徹底擺脱美國依賴,構建完全自主可控的CPU;下探市場之遠,企圖找到商業變現之路。

為了護佑羸弱的學院派芯片企業,北京政府在採購過程中,一度把微軟和英特爾構建的WINTEL剔除出局——此舉爭議頗大,基辛格甚至直接施壓北京政府,要求處置相關負責人。

但這條從0到1,基於全封閉模式的自主發展道路,並未走通——即便千辛萬苦實現了單一技術突圍,但撼動固若金湯的生態體系卻殊為不易。

倪光南一腔熱血壯志未酬,方舟CPU最終抱憾離場。而龍芯等主要退守To G市場。

第二路是海歸精英派為主,比如前德州儀器高管、台積電創始人張忠謀老同事張汝京,牽頭成立的中芯國際;前硅谷創業家鄧中翰1999年回國創立的中星微;等等;

初創之時,中芯國際在與台積電的鏖戰中,連續失利,僅賠償金就超過3億美金,硬漢張汝京灑淚離場。

十幾年過去,儘管中芯國際仍與台積電差距兩三個身位,但終有所成,已然成為中國芯片代工行業的扛把子。

第三路則是由國內民營企業主導,2001年成立的展訊,2004年成立的海思等等。

到了2014年前後,隨着《國家集成電路產業發展推進綱要》的出爐,又一批芯片公司躬身入局。

比如2014年成立的天津飛騰,由中國電子集團、國防科大、天津市政府聯手打造;2013年成立的上海兆芯,則是台港澳與境內合資企業;年屆70高齡的張汝京也再次返場,2018年創辦了芯恩。

縱觀20年激盪創業史,中國芯片行業可行的突圍路徑,是從低端切入,而後上攻高端,逐漸完善芯片設計、製造、封測的全鏈路佈局。

但是,在高性能芯片如CPU領域,中國企業的追趕之路,險象環生,差距明顯。

在全球CPU芯片戰場,服務器、PC端的主導者是Microsoft與Intel組成的封閉的WINTEL聯盟,手握X86的英特爾,從1991年至今,連續28年名列全球半導體行業榜首;

而在手機、平板等移動端市場,佔據鰲頭的是ARM與iOS、Android打造的開放同盟。

不過,風水輪流轉,呼嘯而至的四大變量,為中國芯片業帶來了有望破局的新賽點。

第一大變量,美國斷供、中國扶持,一壓一拉之下的現實扭曲力之下,美國把中國市場讓位給了中國芯片企業。

因此,美國的斷供威脅,短期來看,給中國市場帶來了重重壓力,長期來看,倒逼之下,中國芯片產業有望藉此突圍。

對此,波士頓諮詢公司預測,美國如果繼續維持當前出口限制和技術管制,3-5年後美國半導體企業從中國市場獲得的營收將減少55%,全球市場份額下降8%,全球營收減少16%,研發投入下降13%~25%。

第二大變量,則是5G、人工智能、萬物互聯的發展,給芯片業帶來了新增量,中國芯片企業或許可以側翼突襲。

基於這一技術紅利,寒武紀聚焦AI芯片,中星微則錨定物聯網市場。

第三大變量,則是經過累計20年的積累,中國的芯片產業的佈局逐漸完善——將在下文詳述。

第四,高端CPU芯片的應用主場轉移到了中國。

在智能手機領域,華米OV可以與蘋果三星平起平坐;而在技術門檻更高的服務器領域,也逐步實現了國產化替代。

一旦中國芯片行業在性能上逐漸逼近、在性價比上超越全球巨頭,這些下游的中國客户,很可能會優選中國芯片企業。

3

上攻制高點,撼動英特爾鐵幕

對性能要求極為嚴苛的服務器CPU芯片,堪稱芯片行業的制高點。

過去10年間,以阿里云為代表的雲服務商,率先啓動了去IOE計劃,任務之一就是用X86服務器替代價格高昂的傳統IBM小型機。

風起雲湧的替代浪潮,引爆了中國服務器市場。IDC數據顯示,2018年中國服務器市場規模達到176.9億美元,同比增長57.82%。

在新基建中,擔當重任的服務器也即將迎來超級利好。

但是,中國服務器底層的話語權依舊掌握在英特爾等手中——以英特爾為首的X86陣營,吃下了全球服務器市場95%以上的份額。

絕對的壟斷意味着絕對的定價權,也意味着絕對的超額利潤。

一個令人心痛的事實在於,儘管中國服務器市場正在大爆發,但中國服務器企業獲益有限,大頭被英特爾“輕鬆撬走”。

第三方數據顯示,僅CPU、內存和硬盤三大件就佔服務器整體價格約為60%~70%,CPU價格尤其昂貴,躺贏的英特爾賺得盆滿缽滿,僅2019年的淨利潤就超過200億美金。可以類比的是,中國服務器龍頭浪潮2019年的淨利潤,僅有區區9億人民幣。

不過,英特爾的壟斷鐵幕,逐漸出現了鬆動。

早在十五期間,科技部就啓動了發展國產CPU的“泰山計劃”,點燃了CPU國產化的 “星星之火”,十五年間,中國芯片產業生態短板逐漸補齊,而且技術路線多元豐富。

比如,基於英特爾架構的天津海光、上海兆芯;基於ARM架構的天津飛騰;基於MIPS架構的龍芯;基於Alpha架構的申威等。

不同的架構,基於不同的指令集——指採用的語言規範不同,可以類比為是用中文還是英文寫作。

早前,國際上曾經有不下十種指令集,經過殘酷的市場競爭,目前通用領域得到廣泛使用的架構只有英特爾的X86和軟銀旗下ARM。

採取封閉路線的英特爾鮮少對外授權指令集,中國企業中,唯有海光、兆芯拿到了間接授權。此外,英特爾是美國公司,而ARM公司總部位於歐洲,這意味着在中美關係趨冷的前提下,ARM的政治安全係數更高。

因此,出於商業化和安全性考量,飛騰轉向了更為開放的ARM架構,繞開英特爾——這是打破英特爾壟斷的第一步。

目前,天津飛騰的產品線佈局日趨完善、商業化生態雛形初現,產品覆蓋了高性能計算CPU、服務器CPU、桌面CPU和高端嵌入式CPU,其中,飛騰2000 /64核產品性能已經與英特爾主流E5部分產品性能相當,但價格遠遠低於英特爾;

而在生態搭建上,截止2019年底,其合作伙伴數量已經達到 410個,拿下了157家獨立軟件供應商的兼容認證。

但整體來看,飛騰根植的ARM架構,雖然盤踞移動處理器市場的頭把交椅,在手機芯片等處於碾壓優勢,但是在服務器市場,要打破英特爾的壟斷鐵幕殊為不易。

歸根結底,而中國芯片業能否起勢,投票權掌握在下游客户手中。

服務器和芯片的超級採購大單中,也出現了中國芯片企業的身影。5月底,中國移動公佈了總計13萬台服務器、總額高達80億的採購大單名錄。其中,芯片層面,英特爾雖然佔比依然高達八成,但華為鯤鵬、天津海光兩大國產芯片,也佔據了兩成份額。

超級金主中國移動的認可,或許是中國服務器芯片在市場層面,打破英特爾壟斷的起點。

儘管這場後發制人的反攻,殊為不易,但無論如何,中國芯片企業,已經開始從閉門造車的實驗室,走向了商業變現的大市場,一場服務器芯片新舊替代的大幕雖然遙望不到終局,但已啓幕開場。

或許,在下一個二十年,日本芯片企業追趕超突圍的一幕,有望在中國市場上演,中國苦苦求索的幾代芯片人,也能等到苦盡甘來的豐收期。

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