我國(guó)能否在2025年實(shí)現(xiàn)70%的芯片自給率目標(biāo)嗎？

近日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，其中提到，中國(guó)芯片自給率要在2025年達(dá)到70％，成為無(wú)數(shù)人關(guān)注的焦點(diǎn)。

而官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2019年我國(guó)芯片自給率僅為30％，要想在2025年達(dá)到70％，即在5年時(shí)間里自給率翻一倍以上，這十分具有挑戰(zhàn)性。

芯片國(guó)產(chǎn)替代的空間有多大？

根據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年以來(lái)我國(guó)集成電路進(jìn)口數(shù)量和進(jìn)口額呈逐年上升趨勢(shì)。2019年我國(guó)芯片的進(jìn)口額為3050億美元，較2018年進(jìn)口額少了72億美元，同比下降2．3％；2019年累計(jì)出口芯片金額為1016．5億美元，同比增長(zhǎng)20．1％；貿(mào)易逆差達(dá)到2033．60億美元。

在南京舉辦的世界半導(dǎo)體大會(huì)上，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍表示，中國(guó)2020年芯片進(jìn)口預(yù)計(jì)將連續(xù)第三年保持在3000億美元以上。

這意味著目前國(guó)產(chǎn)芯片遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)需求，國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)在接下來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，仍有較大市場(chǎng)空間。

5年時(shí)間芯片自給率達(dá)70％能實(shí)現(xiàn)嗎

在芯片領(lǐng)域有個(gè)著名的摩爾定律，每隔18－24個(gè)月，集成電路上可容納晶體管數(shù)目的數(shù)目便會(huì)增加一倍，性能也將提升40％。

這半個(gè)多世紀(jì)來(lái)，各大芯片制造廠商不推推陳出新，陸續(xù)推出先進(jìn)的制造工藝水平，驗(yàn)證著摩爾定律的效應(yīng)。發(fā)展到現(xiàn)在，人們?cè)噲D從物理層面上生產(chǎn)出更小、更高集成度芯片所面臨的挑戰(zhàn)也越來(lái)越大，摩爾定律雖然沒(méi)有失效，卻也在逐漸放緩。

對(duì)于英特爾、三星、臺(tái)積電這種率先掌握了最高端的芯片技術(shù)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，哪怕摩爾定律放緩，他們也能先一步占領(lǐng)高端芯片市場(chǎng)而獲益。而對(duì)于起步較晚的國(guó)產(chǎn)芯片來(lái)說(shuō)，倒也是個(gè)機(jī)會(huì)，就好比跑得快的人臨近終點(diǎn)時(shí)遇到阻力放慢了腳步，給跑得慢的人拉近距離的機(jī)會(huì)。5年時(shí)間，芯片自給率從30％躍升到70％，并非不可能。

信息消費(fèi)聯(lián)盟理事長(zhǎng)項(xiàng)立剛也對(duì)這個(gè)問(wèn)題表達(dá)了自己的看法，10年前或許這個(gè)想法不現(xiàn)實(shí)，但現(xiàn)在很有信心。

在其看來(lái)：

第一，從這幾年經(jīng)驗(yàn)看，只要中國(guó)下決心攻堅(jiān)的芯片領(lǐng)域，都有不錯(cuò)的表現(xiàn)，而最主要的差距體現(xiàn)在晶圓制造領(lǐng)域；

第二，美國(guó)不斷利用其在全球芯片產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)地位對(duì)中國(guó)進(jìn)行封堵，讓全社會(huì)逐漸形成了強(qiáng)大共識(shí)，對(duì)于芯片這種卡脖子的核心產(chǎn)業(yè)，必須要有主動(dòng)權(quán)，不能再受制于人；

第三，國(guó)家政策和資本市場(chǎng)對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片的支持已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出想象；

第四，市場(chǎng)對(duì)于國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)的信心正在逐漸增強(qiáng)，中國(guó)在終端領(lǐng)域已成為全世界最強(qiáng)大的國(guó)家之一，無(wú)論是華為的麒麟芯片還是京東方的屏都讓大家認(rèn)識(shí)到國(guó)產(chǎn)配件的可靠性，如果能制造出質(zhì)量過(guò)關(guān)的芯片，市場(chǎng)的接受將不是大問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀如何？

如今，與國(guó)外相比，國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展不盡相同，有些環(huán)節(jié)處于落后狀態(tài)，但有些領(lǐng)域發(fā)展卻可以和國(guó)際巨頭一較高下。

芯片設(shè)計(jì)

在國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的眾多環(huán)節(jié)當(dāng)中，我國(guó)芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展較為出色。ICCAD 2019年會(huì)上公布數(shù)據(jù)顯示，2019年全國(guó)共有1780家設(shè)計(jì)企業(yè)，比上一年的1698家多了82家，數(shù)量增長(zhǎng)了4．8％。除了北京、上海、深圳等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)企業(yè)聚集地外，無(wú)錫、杭州、西安、成都、南京、蘇州、合肥等城市的設(shè)計(jì)企業(yè)超過(guò)100家。其中，深圳、上海和北京占據(jù)了芯片設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模前三位。

國(guó)內(nèi)比較知名的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)有華為海思、紫光展銳，專注于移動(dòng)處理芯片市場(chǎng)；處于指紋識(shí)別芯片龍頭企業(yè)地位的匯頂科技；擅長(zhǎng)嵌入式CPU設(shè)計(jì)的杭州中天微電子；大陸最大的閃存芯片設(shè)計(jì)企業(yè)兆易創(chuàng)新；高性能、高品質(zhì)模擬集成電路芯片廠商圣邦股份，還有走出非常規(guī)路線的加密貨幣礦機(jī)的算力AI芯片的比特大陸等等。

綜合來(lái)看，我國(guó)芯片設(shè)計(jì)業(yè)的產(chǎn)品范圍廣泛，涵蓋了幾乎所有門類，且部分產(chǎn)品已擁有了一定的市場(chǎng)規(guī)模，但芯片產(chǎn)品總體上仍然處于中低端層次，在高端芯片市場(chǎng)上，除了少數(shù)名企能夠與國(guó)外一較高下外，大部分還距離國(guó)外產(chǎn)品高水平有一定差距。

芯片材料

在芯片材料方面，全球芯片制造材料市場(chǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，芯片制造材料又可以分為晶圓制造材料和封裝材料，隨著先進(jìn)制程的不斷發(fā)展，芯片制造材料的消耗量逐漸增加。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，晶圓制造材料市場(chǎng)銷售額從2013年的227億美元增長(zhǎng)到2019年的328億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為6．33％。

中國(guó)大陸是2019年芯片材料銷售額增長(zhǎng)的唯一地區(qū)。2019年全球芯片材料市場(chǎng)銷售額為521．4億美元，較上一年527．3億美元下降1．1％。全球大部分地區(qū)芯片材料銷售額呈現(xiàn)持平或下跌，只有中國(guó)大陸地區(qū)銷售額繼續(xù)保持上升趨勢(shì)，同比增長(zhǎng)1．9％。

目前國(guó)內(nèi)芯片材料國(guó)產(chǎn)化率并不高，約為20％，且市場(chǎng)份額較為分散，重點(diǎn)集中在靶材、CMP拋光材料、光刻膠、濕電子化學(xué)品、電子特種氣體、光罩這幾方面，比較知名的企業(yè)有江豐電子、安集微電子、蘇州瑞紅、江化微電子、晶瑞股份、南大光電等。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G應(yīng)用的增多，芯片需求量將進(jìn)一步提升，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料行業(yè)必然會(huì)出現(xiàn)高速成長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

制造設(shè)備

芯片制造設(shè)備為芯片大規(guī)模量產(chǎn)提供了生產(chǎn)基礎(chǔ)，因此更是位于整個(gè)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)金字塔頂端部分。芯片制造設(shè)備包含光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)、晶圓劃片機(jī)、單晶爐、外延爐、氧化爐、拋光機(jī)、引線鍵合機(jī)、探針測(cè)試機(jī)等等，十分復(fù)雜。

目前，國(guó)內(nèi)能夠制造先進(jìn)光刻機(jī)的企業(yè)并不多，目前能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的有上海微電子，可實(shí)現(xiàn)28nm工藝制程；其他芯片生產(chǎn)設(shè)備方面，北方華創(chuàng)、中微半導(dǎo)體、中電科電子裝備、格蘭達(dá)、芯原微電子等占據(jù)了部分市場(chǎng)。

芯片代工

提到芯片代工，就不得不提到中國(guó)大陸芯片代工龍頭中芯國(guó)際。根據(jù)拓墣產(chǎn)業(yè)研究院最新預(yù)測(cè)顯示，中芯國(guó)際2020年第三季度在全球芯片代工市場(chǎng)中擁有近4．5％的市場(chǎng)份額，躋身全球十大晶圓代工廠第五名。

除了中芯國(guó)際以外，還有華虹半導(dǎo)體、華潤(rùn)微、粵芯半導(dǎo)體、武漢新芯、方正微電子、芯恩半導(dǎo)體等眾多知名的國(guó)產(chǎn)芯片代工企業(yè)。總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)芯片代工產(chǎn)能占據(jù)全球近12．5％市場(chǎng)份額，成為了全球第三大芯片生產(chǎn)基地。

雖然整體產(chǎn)出表現(xiàn)不錯(cuò)，但實(shí)際上國(guó)內(nèi)芯片制造水平整體還比較有限，尤其在先進(jìn)工藝制程上難以企及臺(tái)積電、三星這種超級(jí)玩家。不過(guò)近年來(lái)國(guó)家大力支持中芯國(guó)際等芯片代工廠商發(fā)展，未來(lái)必然會(huì)扛起國(guó)產(chǎn)芯片的重任。

封裝測(cè)試

封裝測(cè)試同樣是芯片產(chǎn)業(yè)鏈中必不可少的環(huán)節(jié)，它分為封裝、測(cè)試兩大環(huán)節(jié)。封裝是指將通過(guò)測(cè)試的晶圓加工得到獨(dú)立芯片的過(guò)程，使電路芯片免受周圍環(huán)境的影響（包括物理、化學(xué)的影響），起著保護(hù)芯片、增強(qiáng)導(dǎo)熱性能、實(shí)現(xiàn)電氣和物理連接、功率分配、信號(hào)分配，以溝通芯片內(nèi)部與外部電路的作用，它是集成電路和系統(tǒng)級(jí)板如印制板（PCB）互連實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品功能的橋梁；測(cè)試是指檢測(cè)不良芯片，確保交付芯片的完好?？煞譃閮呻A段，一是進(jìn)入封裝之前的晶圓測(cè)試，主要測(cè)試電性；另一則為IC成品測(cè)試，主要在測(cè)試IC功能、電性與散熱是否正常。

目前，國(guó)內(nèi)封測(cè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備了基本的先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)化能力，只不過(guò)在部分高密度集成等先進(jìn)封裝上與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)存在些許差距。而國(guó)內(nèi)封測(cè)廠商也通過(guò)并購(gòu)和自身研發(fā)等方式，例如長(zhǎng)電通過(guò)并購(gòu)星科金朋擁有了SIP、TSV、Fan－out等先進(jìn)封裝技術(shù)，與海外對(duì)手縮小了差距，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。除了長(zhǎng)電科技以外，國(guó)內(nèi)較為知名的封測(cè)企業(yè)還包括天水華天、通富微、晶方半導(dǎo)體等等。

結(jié)語(yǔ)

從芯片的落后到追趕，中國(guó)用了超過(guò)50年的時(shí)間。雖然現(xiàn)在有不少高精尖技術(shù)已經(jīng)能在世界上取得一席之地，但我們還是要回溯歷史，正視國(guó)產(chǎn)芯片與國(guó)外的差距。當(dāng)前正是中國(guó)芯遇到最“壞”的時(shí)代，也是中國(guó)芯發(fā)展最好的時(shí)代。無(wú)論國(guó)際勢(shì)力如何打壓，我們始終相信，取長(zhǎng)補(bǔ)短，加大自主研發(fā)投入，希望總會(huì)到來(lái)。