中兴事件引发思考:未来芯片产业如何摆脱“空芯”之痛

阅读量:281|2018.05.31

不久之前,美国商务部发表禁令,禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术7年,这使中兴通讯即可陷入困境且被腿上风口浪尖。 目前,随着中美贸易谈判的发展,美国政府与中国达成了解除对中兴通讯制裁的框架协议。


作为国内高科技公司的代表,中兴通讯拥有国内外名列前茅的技术实力和专利申请数量。然而,面对美国的禁令却是毫无办法。这也反映了国内集成电路乃至整个电子信息产业仍然面临内核“空芯”的局面。此次事件之后,再次引发业界对国内芯片行业如何摆脱受制于人状态的讨论。专家表示,芯片行业的竞争最终是综合国力的竞争,国内集成电路产业的发展不能靠单打独斗来实现。而应通过培育龙头企业,利用专利运营等手段形成协同带动效应,促进产业整体提升能力。


高端芯片遭遇国外垄断

据了解,通信类芯片可大致分为成熟度、可靠性较高的基站芯片和一般的消费终端芯片。前者是中兴通讯等信息通讯技术服务商所要用到的高端芯片,基本被外国厂商所垄断。


IC Insights发布的一份报告显示,目前全球半导体市场规模已达4385亿美元,前十大半导体制造商占整个市场份额的58.5%,这些制造商是三星,英特尔等,其中没有中国制造商。 在最常见的智能手机芯片中,尽管华为海思在国内推出麒麟芯片,但国外芯片仍占据主导地位。 “智能手机主要使用的是基带芯片、射频芯片、存储芯片、MCU芯片、显示芯片等,这些芯片控制和支持近乎手机的所有功能,如数据通信,数据处理,数据存储和显示。” 中国集成电路知识产权联盟秘书长、北京纲正知识产权中心澳门新濠天地官网执行总经理杨晓丽表示。


集成电路产业是一个技术密集型、人才密集型和资本密集型产业,其产业链包括设计、制造、封装、测试、设备和材料等多个环节。目前,在材料,设备,制造等领域,外国企业也占有绝对优势。芯片设计类似于软件,依赖于人类的智力,中国跟国外差距不是太大,但芯片制造是我国芯片产业的短板,它类似于传统工业,依赖工业基础。场虽然中芯国际等制造企业在加紧研发,但在全球化市竞争中还不具有优势,导致我国企业在集成电路的重点核心领域布局较少,只能在应用端寻找市场突破。


另外,中国半导体行业协会公布的数据显示,2015年至2017年,中国集成电路产业进出口总量分别为3140亿,2300亿,3425.5亿,2270.7亿,377.1亿,2601.4亿元。 SEMI公布的数据显示,2015年至2017年,中国国内芯片需求为570亿美元,660亿美元,780亿美元。 从以上数据可以看出,随着中国芯片每年需求量的不断增加,对外国芯片的依赖度不断加深。


专利壁垒等待攻破
  在目前依赖国外芯片产品的现状背后,反映了国内芯片产业核心技术和基础专利的缺失。 近日,中国集成电路知识产权联盟发布了《集成电路专利态势报告》,涵盖了集成电路领域,DRAM(动态随机存取存储器),FPGA(现场可编程门阵列)和光刻技术领域全球公开的专利设备,分析了该领域三个核心领域公布的专利。 截至2017年底,全球集成电路行业申请专利约为209.7万件。 美国和日本排名前两位。 两者在IC领域的申请中占45.87%。 中国的专利申请量约为46.4万件。 排在第三位。


  “大量的中国集成电路专利申请表明,可以说明中国是一个芯片市场,国内外企业都非常重视,但这并不能说明中国芯片产业具有很强的创新能力。”杨晓丽分析说,中国的集成电路专利申请人排名前10中有5家是国外企业;从全球布局来看,排名前10的专利申请人均为国外企业,如三星、NEC、高通、日立、富士通、松下等;从细分的核心领域专利布局来看,国外巨头的专利壁垒依然存在,国内芯片产业拥有的自主知识产权状况不容乐观。


  在DRAM领域,全球共有14万多项专利申请。日本,美国和韩国在全球的申请数量最多,占总数的76%。中国DRAM产业技术基础薄弱,相关专利申请数量很少。只有4%。该领域的前10名专利申请人都是外国公司,中国公司没有排名。“中国需要90%以上的存储芯片需要进口,国内的DRAM专利也掌握在海力士,三星,NEC,IBM等韩国公司手中,我国DRAM领域的专利基础及布局相对薄弱,相关企业面临着较高的知识产权风险。”杨晓丽分析说,目前,在国家有关政策的指导下,中国正在为武汉,合肥,上海等地的集成电路产业园区重点发展存储器,国内也涌现出兆易创新、长江存储等代表性企业,我国企业在存储器领域的专利申请数量将迎来高峰。


    FPGA领域,全球共发布专利申请8万多件,其中中国专利申请超过2万件,居世界首位。 在前10名专利申请人中,有5人来自美国,2人来自中国,3人来自日本。 其中,美国公司ALTERA和Xilinx的专利申请遥遥领先,中国专利申请人主要是为高校及科研院所。 “中国是FPGA技术的主要应用国家,作为全球主要的应用市场,中国市场吸引了各国公司的关注,但国内主要专利申请人为高校及科研院所,说明国内芯片产业在该领域存在专利市场化应用程度不高的问题。”杨晓丽表示。


在光刻设备领域,全球申请专利82,000件,美国专利申请37.48%,居世界首位。中国的专利申请量约为1万件,只有12.84%。排名最高的专利申请人主要在美国,日本和韩国的大公司占领,没有中国公司出现。 “在光刻设备领域,国内企业起步较晚,与国外巨头相比仍有很大差距,”杨晓丽说。但在整个设备领域,在国家专项的大力支持下,已在北京,上海等地形成了几家重点企业。就北方华创在北京的情况而言,北方华创知识产权总监表示,华北创作澳门新濠天地官网的产品包括:蚀机,PVD,CVD,氧化炉,扩散炉,清洗代理和MFC。提交了大量专利申请,尤其在刻蚀机和PVD领域具有明显优势,其PVD设备能与国外产品相抗衡。


产业发展需要协同作业
  中国集成电路产业应如何发展?如何摆脱“空芯”之痛?这是中兴通讯被制裁事件后备受业内关注的核心话题,甚至有专家呼吁,要拿出当年发展两弹一星的决心和模式来发展芯片产业。然而,在杨晓丽看来,发展芯片产业与两弹一星的技术攻关不同。芯片产业是一个全球化较为深入的行业,市场竞争极为充分。两弹一星不计成本的模式并不适合商业市场领域的产品。在该模式下,即使产品做得出来,在商业市场上也不一定能够获取成功。而国内目前最欠缺的就是市场竞争环境下的产学研用深入协同的市场化攻坚共建机制。


  芯片产业的发展需要投入大量的人力、物力、财力,而且这些投入在短期内难以看到成效,单个企业的单打独斗是远远不够的。说到底,集成电路产业是一个国家综合国力的比拼。对此,杨晓丽建议,首先,行业应充分利用和发挥产业知识产权联盟的作用,运用知识产权运营等手段充分整合集体力量和上下游资源,建立起产学研用全产业链条的协同机制,发挥我国应用领域全球最大的单一市场这一先天优势,降低企业知识产权风险,夯实知识产权实力,营造有利于中国集成电路产业发展的应用生态环境。其次,国家还需要重点扶持龙头企业,以点带面,在市场竞争、技术研发中形成正反馈。龙头企业在市场中已经获得现金流支持,资金压力小,同时从企业战略上有把控上游市场和下游应用的需要。此外,我国还应不断加强知识产权保护力度,以激励国内企业加强创新,全面融入市场竞争。“表面来看,我国集成电路领域技术相对落后,加强保护会给国内产业带来较大的费用支出,但从多年的实践经验来看,弱保护会滋生企业的创新惰性,研发投入不积极,长远来看危害更大。”杨晓丽表示。


  随着2014年《国家集成电路产业发展促进计划》的发布,国家集成电路产业投资基金成立。中国正在加大对龙头企业的扶持力度,鼓励企业加大对重点领域关键技术的研发投入。行业也在积极探索生产,研究和开发的协作机制。目前,在中国集成电路知识产权联盟的推动下,全国工业信息安全发展研究中心,纲正知识产权中心、兆易创新、中芯国际等科研机构和企业成立了中集智联存储专业工作组。建立专利池并开展专利活动。业内人士预计,随着创新投入的不断增加,创新机制的不断完善以及知识产权意识的逐步提高,中国芯片产业将能够尽快消除“空芯”的痛苦,实现曲线超车。


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