中国的芯片产业发展

1. 如何发展中国的芯片产业

在一个智能信息化的时代，芯片早已超过石油，成为每年进口最多的物资，年进口额超过2000亿美元。我国国产芯片行业一直未能有所发展，制约其发展的主要因素有三个方面：即资本匮乏、技术壁垒和专业人才匮乏。芯片产业投资周期长、风险大，同时产业不断升级需要大量资金持续投入。据了解，有公司在芯片上的研发投入、研发费用是其利润的两倍，因此，巨额的研发资金投入难以持续，加上各自为阵的产业投资格局，都致使国产芯片研究难以走远。
有观点称，中国芯片必产生于民企。前瞻产业研究院并不反对这个观点，但也难以完全赞同。事实上，芯片产业已经是一国制造业和科技实力的象征，甚至可以说，芯片产业已经成为一个国家级的战略产业，其发展与产业链布局，必然需要一个整体的战略思维。显然，个别企业单打独斗难以胜任，一哄而上也无法解决问题。

2. 中国芯片的发展现状及应用情况

根据一项对多位资深业界人士所做的非正式调查，从现在开始到未来几年内，半导体产业都正处于一个转折点。初创的无晶圆厂半导体公司能获得1亿甚至2亿美元的资金，用以开发新一代复杂系统单芯片(SoC)产品的时代已经过去了。创投业者们并未获得与其投资相等的回报，而过去鼓吹大力投资的合伙人也早已离开这个产业。因此，下一步该走向何方？会出现更多的半导体初创公司吗？他们将如何获得资助？在一个受到严重限制的集资环境中，又如何获得突破性的创新？要了解产业的困境，就必须考虑IC开发成本(图1)和初创公司先期投资趋势线(图2)之间的差异。在与业界超过25位利益相关人(stakeholders)──包括创投业者、创立半导体公司的CEO,以及新创公司的CEO──进行访谈后，我们得出的结论是，新兴的趋势可能将半导体产业从一个充满活力的技术经济创新引擎，转变为仅能提供‘Metoo’产品的承销商。 图1:每代制程开发集成电路的成本(单位：百万美元)从这次访谈中，我们确定了三大主要趋势。首先，规模较小的业者整并为更大规模公司正在加速进行。事实上，过去十年间，许多公司历经收购整并而退出了半导体产业；IPO则几乎已不存在。即使是中等规模的上市公司，在过去数年间也经历了大量整合。其次，由创投业者支持、已募集到新资金的公司均专注于特定利基市场。例如一些开发专有模拟和混合讯号IC的业者；这些组件通常采用较大的制程几何尺寸，整合度也相对较低，这将使业者能维持合理的成本。最后，SoC新创业者的活动似乎更加平息了，因为要开发这些高度复杂组件，需要极其庞大的费用。那么，这个产业还剩下些什么呢？相当令人遗憾，对创业者来说，仅存的也许是愈来愈狭窄的空间和更少的创投资本。不过，新创企业仍可能在这个产业占有一席之地，也许是主攻某些成长潜力有限的小型市场；或是让自己成为一家IP供货商，循ARM和MIPS的模式前进。两种情况都提供了相当惊人的财务表现，为创投产业再注入了活力。在访谈中，一位资深CEO指出，芯片产业看起来可能会越来越像汽车产业──成熟、进展缓慢，并且由少数几家大公司所把持。其它业界人士则认为，采取制药业的模式可占上风；一些处于开发阶段的小型公司创造出了极有潜力的智财权，之后再卖给握有大量资源的大型企业，藉此推动产品上市。另外，访谈中也有一位业界人士指出，业界也许会重返大型实验室主导的时代，如贝尔实验室、XerorParc和Sarnoff等。但无论在上述的任何一种情况，都没有让创投业者投下资金的余地，而且也并未看到能容纳真正突破性技术的空间。难道我们的产业将持续成熟到边缘化的地步是无可避免的结果吗？抑或是仍有其它可能？回顾最近一波半导体新创业者的成功范例，博通(Broadcom)和Marvell是两个很好的例子。这两家创立于上世纪90年代的公司在过去十年间取得了重大成就。而促成他们在市场上获得成功的主要因素有两个。首先，两家公司都采取纯粹的无晶圆厂半导体公司运作模式。这个策略让他们免于巨额投资，否则他们将一直致力于建设庞大的生产设备。更有效地利用资本是非常必要的，然而，对这个产业而言，成功往往伴随着破坏性创新而来。具备破坏性创新特质的公司，如Broadcom和Marvell,他们为市场带来了将系统开发者(包括通讯系统工程师及科学家)和IC电路开发者结合起来的做法──这些人才都是开发SoC不可或缺的。几乎每一位与我们访谈的半导体产业专家都强调，他们现在的软件开发人员比例远较IC设计师来得多。这种转变是SoC设计人员为业界直接来带来的创新成果。现在，这些公司即将向市场推出更新颖的SoC思维，不再局限于破坏性创新，这些业者们现在强调持续创新。是的，他们为硅产业带来了崭新的思维和更新的系统技术，且现有的SoC业者们都已具备这样做的能力。当Broadcom和Marvell进入市场后，当时主导市场的半导体业者们还没有雇用能够设计出创新自适应滤波器或复杂调制解调器和里德-所罗门编译码器的工程师。当时，这可是系统OEM业者的工作。但现在，几乎所有的半导体业者都拥有系统工程师和开发人员；由于开发成本不断升高，拥有这些工程人员就显得更具优势。从这个角度观察，试图投资SoC新创公司似乎没有道理。我们不禁要问，在半导体领域中，究竟破坏性创新象征着什么。SoC上一场比赛，而不是下一个。与我们访谈的业界高层们一致认为，半导体产业仍然有创新需求。他们列举了通讯和消费电子产品不断增加的带宽需求；移动装置和汽车对更轻、更高效电源的需求，以及能以更智能的方式，将能源送到消费者和企业客户端的全新能源解决方案。但他们也相信，要确实满足这些需求，现有技术版图仍然缺少了一些关键。那么，他们认为半导体创业潮有可能卷土重来吗？在我们的访谈调查中，部份受访者认为，‘无芯片’(chipless)半导体公司也许会成为未来的产业先锋，如eSilicon和GlobalUnichip等。向‘无芯片’转移，将能显着降低为了将新的半导体产品推向市场所需挹注的前期投资成本。一些CEO表示，将传感器和驱动器整合到半导体组件中的热潮仍在持续，并可望成为推动半导体朝更高整合度发展的一股主要驱动力量。在芯片中添加陀螺仪、加速度计、相机零件、麦克风和磁强度计等零组件的能力将成为关键，特别是如果能采用标准CMOS制程，那么，这些能力将极具开创性。事实上，微机电系统(MEMS)将芯片的整合度拉高到了全新的水准，这也可望为半导体产业带来下一波大规模的破坏性创新技术浪潮。没有人能预测下一波半导体的转变会在何时发生。但根据过去的产业经验，只要有一个人做了正确的事，实现了技术创新和突破，就有可能带动下一波创新浪潮。半导体产业能否重新找回不久以前还曾拥有的热情、活力和能量？答案将取决于企业家们是否针对创新做出正确的决定了。我们正处于芯片产业的转折点。对半导体领域来说，无论是创新，或是持续整并和削减成本，未来这些趋势都可能愈来愈多地出现在美国以外的国家。 图2:第一轮半导体领域创投资金的芯片产业营收百分比。本文由Bruce Kimble、Marty McMahon与Matt Rhodes三位半导体产业专家共同撰写。Kimble是半导体产业专家；McMahon是洁净能源产业专家，并作职于美国加州一家调查公司McDermott&Bull;Rhodes是半导体产业的长期投资者。

3. 现在中国的芯片行业的发展前景

在全球芯片业刚刚走出的这个低糜的产业周期里，世界上超过百家芯片工厂被迫关闭，而东亚地区又有60家芯片工厂开动了机器，与此相对映，亚洲市场的强劲需求令它在芯片制造商心中占据着重要的地位，芯片业的重心再次向亚洲偏移。 过去30年间，这个产业数次遭遇周期性市场低糜，每一次为了摆脱困境的产业调整都给亚洲带来机遇，日本、韩国、中国的台湾地区，它们都幸运的抓住了机会促成了本地半导体产业的腾飞，现在，这个机会就摆在中国面前。 两年来，中国芯片制造业研制了多颗“中国芯”，可大量缺芯的局面依然没有根本改变。现在，在这个巨大的市场上，海外芯片企业、中国各地政府、半导体行业领袖和民间机构都在努力，以期填补各种市场空缺。他们出于不同的战略考虑，采取了不同的发展策略，都是在推动中国芯片业快速向前，但一时间也很难把多年积下的问题全部解决--技术差距、设计能力缺欠、产能不足，以及“中国芯”的产业化难题，能否恰当的化解这些矛盾和难题关系到中国能否于世界芯片业的又一次变革中，成为产业重心。 当全球芯片业的版图开始漂移，明日“芯”世界的格局日渐明晰，中国如何抓住机遇，已经是各方共同关注，也不能回避的话题。

4. 芯片自主困难重重，中国该如何发展芯片产业

人工智能芯片基本概况分析
目前人工智能的基础是数据，核心是算法，芯片则是整个系统运行的硬件平台。
一般来说人工智能系统对于搜集来的大量数据用某些特定的算法在硬件平台上进行处理、消化后，对用户提供某些建议或根据设定的程序自动进行反馈，从而形成人工智能系统。
在PC行业已经开始逐年衰退，智能手机行业也随着市场的逐渐饱和进入瓶颈期的情况下，人工智能、物联网、云计算、大数据等领域被认为是下一个风口。其中，人工智能无疑是最受媒体和资本热捧的宠儿。同时，国外大厂纷纷推出了自己的人工智能芯片。技术架构来看，人工智能芯片分为通用性芯片(GPU)、半定制化芯片(FPGA)、全定制化芯片(ASIC)三大类。
人工智能芯片计算过程分析
伴随着大数据的发展，计算能力的提升，人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。而人工智能的实现依赖三个要素：算法是核心，硬件和数据是基础，其中硬件指的是运行AI算法的芯片与相对应的计算平台。芯片就是硬件的最重要组成部分。包括两个计算过程：1、训练;2、执行。
全球人工智能芯片市场规模预测
据前瞻产业研究院发布的《人工智能芯片行业市场需求分析与投资前景预测》最新统计数据显示，2017年全球人工智能芯片市场规模达到44.7亿美金，随着包括谷歌、脸书、微软、亚马逊以及网络在内的巨头相继入局，预计到2018年将达到57亿美金，2020年有望突破百亿大关，增长迅猛，发展空间巨大。
中国人工智能芯片市场规模预测
目前，我国的人工智能芯片行业发展尚处于起步阶段。随着大数据的发展，计算能力的提升，人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。据前瞻产业研究院数据显示，2017年中国人工智能芯片市场规模达到33.3亿元，同比增长75%;预计2018年市场规模将进一步增长，达到45.6亿元。
国内的比特币芯片生产厂商，都有可能在人工智能时代华丽转身，成为拥抱深度学习的定制芯片供应商。在这块领域有所深耕建树的公司有，国内的深圳烤猫、迦南耘智、比特大陆和龙矿科技。拥有自产芯片的矿机生产商的盈利能力强，普遍的毛利率达到50%以上。
随着人工智能算法和应用技术的日益发展，以及人工智能专用芯片ASIC产业环境的逐渐成熟，人工智能ASIC将成为人工智能计算芯片发展的必然趋势。
ASIC芯片落地浪潮，国产化趋势或带来发展机遇
随着行业快速发展，行业发展进入快速发展阶段，应用场景不断拓展，ASIC芯片由于其低功耗高效率的特特分别适用于功耗较低，空间较小的智能终端，在国家政策的帮助下，芯片日益国产化作为国内企业带来发展机遇。
国家政策持续出台，市场前景广阔
近几年来，国家对人工智能和芯片给予战略性支持，人工智能和芯片行业作为国家级战略，市场前景广阔。

5. 芯片行业未来有前途吗

硬件行业怎么会没前途，物联网发展也很迅速了。

6. 大规模集成电路的中国超大规模集成电路发展

“超大规模集成电路设计专项的实施和顺利进展，为我国在2010年由世界第二大集成电路消费国走向集成电路设计大国奠定坚实的基础。”这是在最近的一次会议上国家“十五”863超大规模集成电路设计专项负责人说过的一句话。
对集成电路的作用，行内有四句话形容的非常好，说是：电子信息产品和国防电子装备的核心，是信息产业核心竞争力最重要的体现，是信息技术与产业掌握发展主动权和实现跨越发展的基石，是自主发展信息产业和现代服务业并提高其附加值所必备的技术保证。
“掌握集成电路和软件的关键技术并实现产业化，对我国实现以信息化带动工业化，确保国家信息安全，具有至关重要的作用。”该负责人说。
“集成电路和软件重大专项”是我国“十五”计划期间的十二项重大科技专项之一。科技部在863计划集成电路方面，共设立了超大规模集成电路设计、100nm集成电路制造装备和集成电路配套材料三个专项，而在超大规模集成电路设计方面成果尤为显著。
全面达到预期目标
据该负责人介绍，超大规模集成电路设计专项自实施以来，在三个方面取得了重大进展，分别是在人才建设、微处理器、网络通信等方面。
“我们在7+1个国家集成电路设计产业化基地和9个国家集成电路人才培养基地建设方面取得了显著成效；而在微处理器CPU和DSP设计方面，‘众志’、‘C—Core’、‘龙芯’和‘汉芯’等都实现了由技术突破向重点推广的纵深发展。最后一个是在网络通信、信息安全、信息家电等领域的SoC系统芯片开发和应用方面,“COMIP”、“华夏网芯”和“星光多媒体”等芯片取得开发和应用的重点突破。另外，在MPW、IP核联盟、EDA工具、国际合作四项服务体系的建设也逐步完善。在实施效果中不但体现了立项的指导思想，而且除IP核应用推广联盟工作尚需进一步探索外，专项全面达到了立项的战略目标和预期成果。”该负责人说。
作为知识高度密集产业，人才是发展我国集成电路设计产业的关键，专项大规模培养的人才对解决我国集成电路人才匮乏的瓶颈问题起到了重要作用。而一批具有自主知识产权的核心芯片产品和一批具有核心技术竞争力的集成电路设计企业先后出现，为集成电路的最终产业化打下了坚实的基础。
体现国家意志，集聚一流人才，发挥后发优势，抢抓国际IT产业结构重组的难得机遇，高起点地推进具有战略前瞻意义的超大规模集成电路设计技术及产业的自主创新与跨越。这是专项实施时的初衷，而现在，专项组的科研人员们几近圆满地完成了这一任务。
为信息产业发展提供有力支撑
“‘十五’期间，我国电子信息产业保持高速持续发展，而集成电路设计是具有战略性的关键核心技术。本专项的实施对集成电路技术和产业具有显著的推动作用，集成电路设计产业产值从1999年的5亿元增长到2005年的近150亿元，为支撑我国信息技术和产业的发展发挥着越来越大的作用。”该负责人介绍道。
在专项实施过程中，建设了一大批的产业化基地，这些基地的建设有效地调动了中央和地方的资源对集成电路设计业的推动；营造了集成电路设计业在市场、政策、资金和人才等方面健康发展的氛围；形成了人才、技术和企业的集聚，为我国信息产业的发展提供强有力的支撑。

7. 现在，中国的芯片行业发展怎么样了

当前，我国芯片行业已上升到国家战略高度。《中国制造2025》明确提出，到2020年，国产芯片专自给率要达到属50%;工信部提出的“十三五”目标中，到2020年，集成电路行业年均增速超过20%。
芯片的发展是新时期互联网相关行业发展的主要技术支撑，对技术实力要求较高，高端芯片领域我国的海外依存度较高。但是在我国制造业发展的推动下，国内芯片代工企业发展迅速。据前瞻《2018-2023年中国芯片行业市场需求与投资规划分析报告》数据显示，2016年，我国芯片代工企业总体市场占有率达到80%。
5G新时期的到来，中国以华为、中兴等为代表的设备制造商和以移动、联通、电信为代表的移动通信运营商的积极推动，使得我国5G发展位于全球领先地位，华为企业5G芯片的研发的商用化的推广，让中国有机会在高端芯片生产企业抢占一席之地，实现行业发展的突破。

8. 中国芯片产业发展差距有多大

业内人士指出，抄中兴“禁售令”一方面透露出美国对中国迈向高端制造的焦虑，另一方面也警示我们正视自身存在的短板和高新技术领域的差距。

芯片被喻为信息时代的“发动机”，是一个国家高端制造能力的综合体现。

“中兴事件既不等同于整个中国制造业发展水平，但也不是中国制造中的个案。”经济学家张连起说，中国的“缺芯”困境一定程度代表了中国制造的现状：够大而不够强。

近年来，我国一批集成电路制造关键装备已实现了从无到有的突破,技术水平全面提升。以中兴通讯为例，其国际专利申请量在全球企业中连续八年排名前三，公司各主要产品中大量使用自主研发专用芯片。

“只有强大了，对方才会把你当对手。‘禁售令’一定程度上反映美国对中国高端制造业发展的警惕和担心。”北京邮电大学教授张平表示。

9. 中国的集成电路产业现状怎么样

信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术等交叉融合正在引发新一轮科技革命和产业变革，将给世界范围内的制造业带来深刻影响。这一变革与中国加快转变经济发展方式、建设制造强国形成历史性交汇，对中国制造业的发展带来了极大的挑战和机遇。

集成电路是制造产业，尤其是信息技术安全的基础。前瞻产业研究院《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》指出：我国集成电路产业起步晚，存在诸如集成电路设计、制造企业持续创新能力薄弱，核心技术缺失仍然大量依赖进口，与国际先进水平有显着差异。从国家安全角度来看，只有实现了底层集成电路的国产化，我国的信息安全才能得以有效保证。因此在国务院印发《中国制造2025》中将集成电路放在发展新一代信息技术产业的首位。随着中国半导体产业的发展黄金时期的到来，重点企业规模保持快速增长。

在电子行业的众多新兴子行业中，集成电路、北斗产业、传感器、智能家居、LED等有望在本轮升级转型中脱颖而出。从之前的千亿扶持计划，到近期的中国制造2025，中国半导体产业面临着前所未有的发展机遇，只有抓住这个时间窗口才能重新定义全球市场格局。

集成电路技术和产业对中国制造的重要意义

集成电路是工业的“粮食”，其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一，是实现中国制造的重要技术和产业支撑。国际金融危机后，发达国家加紧经济结构战略性调整，集成电路产业的战略性、基础性、先导性地位进一步凸显，美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。

发展集成电路产业既是信息技术产业乃至工业转型升级的内部动力，也是市场激烈竞争的外部压力。中国信息技术产业规模多年位居世界第一，2014年产业规模达到14万亿元，生产了16.3亿部手机、3.5亿台计算机、1.4亿台彩电，占全球产量的比重均超过50%，但主要以整机制造为主。由于以集成电路和软件为核心的价值链核心环节缺失，电子信息制造业平均利润率仅为4.9%，低于工业平均水平1个百分点。目前中国集成电路产业还十分弱小，远不能支撑国民经济和社会发展以及国家信息安全、国防安全建设。2014年中国集成电路进口2176亿美元，多年来与石油一起位列最大宗进口商品。加快发展集成电路产业，对加快工业转型升级，实现“中国制造2025”的战略目标，具有重要的战略意义。

当前中国集成电路产业发展现状

经过改革开放以来30多年的发展，特别是2000年《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》发布以来，中国集成电路市场和产业规模都实现了快速增长。市场规模方面，2014年中国集成电路市场规模首次突破万亿级大关，达到10393亿元，同比增长13.4%，约占全球市场份额的
50%。产业规模方面，2014年中国集成电路产业销售额为3015.4亿元，2001-2014年年均增长率达到23.8%。

技术实力显着增强。系统级芯片设计能力与国际先进水平的差距逐步缩小。建成了7条12英寸生产线，本土企业量产工艺最高水平达40纳米，28纳米工艺实现试生产。集成电路封装技术接近国际先进水平。部分关键装备和材料实现从无到有，被国内外生产线采用，离子注入机、刻蚀机、溅射靶材等进入8英寸或12英寸生产线。

涌现出一批具备国际竞争力的骨干企业。2014年海思半导体已进入全球设计企业前十名的门槛，数据显示，我国设计企业在2014
年全球前五十设计企业中占据了9个席位。中芯国际为全球第五大芯片制造企业，连续三年保持盈利。长电科技位列全球第六大封装测试企业，在完成对星科金朋的并购后，有望进入全球前三名。

制约产业发展的问题和瓶颈仍然突出

主要表现在：

一是产业创新要素积累不足。领军人才匮乏，企业技术和管理团队不稳定;企业小散弱，500多家集成电路设计企业收入仅约是美国高通公司的60-70%，全行业研发投入不足英特尔一家公司。产业核心专利少，知识产权布局结构问题突出。

二是内需市场优势发挥不足。芯片设计与快速变化的市场需求结合不紧密，难以进入整机领域中高端市场。跨国公司间构建垂直一体化的产业生态体系，国内企业只能采取被动跟随策略。

三是“芯片-软件-整机-系统-信息服务”产业链协同格局尚未形成。芯片设计企业的高端产品大部分在境外制造，没有与国内集成电路制造企业形成协作发展模式。制造企业量产技术落后国际主流两代，关键装备、材料基本依赖进口。

中国集成电路产业发展面临的机遇与挑战

当前，全球集成电路产业已进入深度调整变革期，既带来挑战的同时，也为实现赶超提供了难得机遇。从外部挑战看，国际领先集成电路企业加快先进技术和工艺研发，推进产业链整合重组，强化核心环节控制力。不少领域已形成2-3家企业垄断局面。

从发展机遇看，市场格局加快调整，移动智能终端爆发式增长，成为拉动集成电路产业发展的新动力。产业格局面临重塑，云计算、物联网、大数据等新业态引发的产业变革刚刚兴起，以集成电路和软件为基础的产业规则、发展路径、国际格局尚未最终形成。

集成电路技术演进呈现新趋势，制造工艺不断逼近物理极限，新结构、新材料、新器件孕育重大突破。此外，随着信息消费市场持续升级，4G网络等信息基础设施加快建设，中国作为全球最大、增长最快的集成电路市场继续保持旺盛活力，预计2015年市场规模将达1.2万亿元，这些都为中国集成电路产业实现“弯道超车”提供了有利条件。