芯片企业的“真功夫”

2020-11-06 11:10评论关闭Views: 105

xinpian

中美关系面临很多不确定性,在美国限制并断供芯片的环境下,中国正加强芯片的研发和制造,来突破美国的“卡脖子”。外媒报道,中国正在加速研发国产芯片,一系列的新政策将持续出台——可能在未来五年投入9.5万亿人民币发展芯片产业。无疑,如果有如此巨大的投资金额,将使得中国的芯片产业成为世纪工程。投入巨资,是因为造高端“芯”确实很难,甚至有专家说,比造原子弹还难。

造“芯”很难

造芯片究竟有多难,举个通俗的例子,建设大城市不容易,造高端芯片有点像把一个大城市缩小在指甲盖上,城市的每个建筑相应缩小,里面的水、煤、电线路,甚至下水道要达到纳米级别——约头发丝的万分之一,而且这些微缩设备全部还能正常使用。

除此之外,芯片设计方法和制造过程,处处都有专利,是另外一个维度的拦路虎,新兴的芯片企业一不小心可能掉入专利陷阱,被人整得死去活来。

做出芯片包括如下工序:芯片规划、选择架构、逻辑和电路设计、布线、制造、测试、封装和总测试。

其中最核心的技术是设计和制造,对于我国来说,华为等少数企业具有较强的芯片设计能力,但是芯片架构方面的基础专利,几乎都在国外。另外,高端芯片的设计软件主要是外国的,我国自主的设计软件,还有差距。

有设计能力,华为依旧面临断供,因为原材料和制造还跟不上,大陆企业目前生产不出华为的高端芯片。

高纯度单晶硅是芯片中的重要原材料,高端芯片对纯度大多要求达99.9999999%以上,而国内企业的产品很难达到这个标准,主要依赖进口。

在芯片的制造过程中,最重要的是光刻机。世界上最先进的光刻机已达到5nm以下,要在手指大小的材料上,造出如此微小的线路,可见光刻机有多难。

曾经有公司表示,给了图纸,很多国家都造不出光刻机,因为里面涉及到很多的高精尖部件。

一台高端光刻机需要将近十多万个零配件组成,几千条线路,单台重量超过180吨,这些配件来自全球60多个国家。

最高端的光刻机只有荷兰一家公司能制造,受美国影响,目前不能向中国出口。

在光刻机制造领域,虽然我国与国外顶尖企业还存在较大差距,但是我们正在快速追赶,成绩显著,未来与国际的差距将逐渐缩小,达到世界先进水平。

 

 

万企造芯

“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,中国的近万家企业,知难而上,顺应投资的大方向,开始造芯。

行业数据库IT桔子的统计显示,今年我国第二季度资本对芯片产业的投资情况,同比以近10倍的速度增长,环比增长65%。在一级市场上,5家半导体公司都获得了10亿元级以上融资,显示大量资本正快步涌入芯片行业。

《21世纪经济报道》数据显示,2020年前8个月,中国有9335家各色企业转投芯片行业,其中广东、江苏、浙江转产半导体的企业数量分别达到了2401、1262和1230家。

陕西、浙江、海南增长率排名前三,转产半导体企业数量分别增长了618.25%、547.37%、484.62%。

但是,这些芯片企业有多少能成功?想在芯片大锅中抢饭吃的企业有很多,甚至有些是芯片产业的门外汉,有做房地产、建材的企业,也有纺织业、塑料行业的公司,甚至连医疗美容、保健品等企业也跑步进场。

近万家企业杀入芯片行业,目的都是想赚钱,但实话实说,如果去掉补助的话,纯粹从市场经济角度看,芯片不是一门好生意,和国外的老牌芯片企业竞争极其困难,一旦补助潮退却,可能很多企业要搁浅。

赛迪研究院集成电路所刘雨说,半导体园区在全国铺天盖地,但园区大多数由地方政府规划建设,地方有自身的利益考虑,可能存在缺乏整体统筹的现象,一些园区会恶性竞争,地方政府之间为了争抢优秀企业,可能在土地使用、财税优惠、返现奖励等方面采取过于丰厚的条件,某些不良企业会借此套利。只要有政策大力支持的领域,就可能存在骗补骗贷,趁机来套利的商人。

 

 

芯片的“真功夫”

业界多数人认为,中国万企造芯,未来有90%的公司会消失,有的企业一开始目的是“骗”,跑路很快,有的企业会无奈地被市场淘汰,只有10%的公司才有机会活下来。

由于摩尔定律的存在,芯片行业比其他行业更加困难,对芯片研发的技术要求很高,对时效性要求非常苛刻,错过了时间,产品就没有任何竞争力和市场机会。我们熟悉的电脑、手机终端等芯片领域,高端芯片基本是寡头垄断,只有数一数二的公司才有机会占领市场,并获得可观的利润,后面的公司基本没机会。

一个笑到最后,跻身10%范围的成功芯片企业,至少要在如下几点做好,才能具备一定的“真功夫”。
一、持续投入资金

芯片巨头英特尔在业绩发布会上曾经表示,过去15年英特尔就在研发方面花了1300多亿美元,约合9118多亿人民币。这个研发投入费用,目前国内没有一家科技企业能达到,甚至比某行业企业群体投的还要多。

中国半导体行业协会副理事长魏少军教授认为,中国集成电路面临的最大问题是,中国企业总体而言研发投入不足,即便现在有些企业研发投入已经达到20%以上,但是体量太小,仍然无法实现完全正向的循环。目前,中国集成电路产业迫切需要国家战略引导下的资本,以及技术双轮驱动战略。因此,解决研发资金长期、稳定、持续、高强度的投入,是中国集成电路产业的关键。

魏少军教授强调,半导体企业的研发投入必须要持续性,尤其是已经上市的企业,要把创新放在第一位,应该把从股市等资本市场筹集到的钱,坚持不懈地投入到研发中,才能使企业未来走到产业链的顶层。

中科院外籍院士马佐平建议,有实力做芯片的企业,要舍得给芯片研发持续投钱,而不是把钱都花在买技术和建厂上,那样就算产出芯片,也落后国外好几年。
二、优秀的团队

中国工程院院士李国杰曾经表示,芯片方面的人才储备与培养比较薄弱,是我国芯片半导体产业,与国际顶尖水平相比仍有明显差距的一个重要因素。

芯片人才稀缺,有的企业想找一个芯片行业的技术大牛做代言人,是行不通的。芯片行业,没有团队就没有芯片,从芯片规划到芯片研发,以及架构的选择,再到生产及封装测试,最后到芯片销售,每块业务都需要专才。能不能建立起一个有效率、有核心竞争力的团队,对于芯片公司的成败起着关键性的作用。

芯片创业非常需要经验丰富的技术人才,而当前国内这个行业的人才严重不足。培养人才需要时间,用数倍的工资去挖其他芯片公司的人才,是一条捷径,但是要面临专利和竞业限制条款的羁绊。曾经有芯片企业在此方面吃了大亏,业务停顿并被迫陪了很多钱。

因此,能够召集一支完整团队的芯片公司才有作为。一个优秀的芯片公司,肯定有卓越的人才机制。
三、创新的技术

目前国内低端芯片市场成为了红海,技术门槛不高,企业间竞争激烈,倒闭也很容易。高端芯片的技术门槛比较高,所以芯片企业想要持久发展,可以考虑选择相对高端一点的方向,比如射频类芯片、无线通信类芯片、人工智能类芯片等。

特别是人工智能领域,现有的国外芯片巨头也在起步阶段,尚未形成绝对垄断,这也为国内企业留下了机会,攻下技术难关才有更广阔的天地。

中国科学院院士及清华大学人工智能研究院院长张钹表示,计算机行业的芯片,我国还处于追赶的状态,想实现弯道超越很难。现在,人工智能给我们提供了新的机遇,让我们有机会可能实现超越。

张钹院长强调,对于人工智能芯片来说,中国要实现超越,合适的切入点很重要,这个切入点就是基础算法。要想在基础算法方面赶上去,必须提升原始创新能力,这是一个系统工程,涉及人力、环境、文化、机制、政策等多个层面的改变,要极大地减轻原始创新的压力和代价。

所以,芯片企业必须要有极强的原始创新能力,习惯抄作业的“同学”,在芯片这个行业很难呆长久。
四、不赚快钱

中国工程院院士倪光南认为,集成电路芯片的研发和生产,要有长期的准备和投入,不要期望短短几年就能取得回报。希望企业和投资界都能够把眼光放远一点,不要都把资金投入到短期见效的项目上。

做芯片需要时间和耐心,每一步都需要踏踏实实地走,没有捷径,更没有弯道,只有一条荆棘路。芯片创业公司成功所需要的时间至少是5年,也可能超过10年,或者更长。

中国芯片企业只有经历了千难万苦,持续投入资金,源源输入优秀人才,不断创新,打造核心技术,而且不赚快钱,才能熬成芯片界的千里马。这些未来能成功的千里马,只占现有芯片企业的10%,所以伯乐一定要有火眼金睛,把精粮补助给真正的千里马,才能为全球提供众多的“中国芯”。
文:石岩

 

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