中国芯突围—集成电路产业走向理性创新

2007-10-19 09:03:19来源: 中国计算机
人们对于芯片的最初和最直观印象往往来自于代表高精尖科技的通用CPU。然而,随着信息社会的持续快速发展,随着数字消费品和3C融合大潮的逼近,“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”,芯片已经渗入到人们生活的方方面面。在深刻改变着人们生活的同时,芯片产业格局也面临着巨大的变革。

现状篇:挑战与机遇并存

中国本土的集成电路企业只占据10%的国内市场份额,其工艺技术和生产规模,都与世界领先水平有着相当差距。

提到集成电路,人们总会想到著名的摩尔定律——微处理器(通用芯片)的性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一倍。不论这个定律是否仍然有效,都体现了芯片产业激动人心的发展更新速度

中国集成电路产业虽然起步稍晚,但同样经历了一段高速发展的历程。根据中国半导体行业协会的统计,从2001年至2007年上半年,中国集成电路产业收入的年平均增长速度超过30%,中国已经成为全球芯片产业发展最快的地区之一。同时,中国的芯片产业规模从百亿元扩大到千亿元只用了6年时间。

过往的成绩虽然喜人,但是我们也应该看到中国芯片产业面临的挑战。中国本土的集成电路企业只占据10%的国内 市场份额;其工艺技术和生产规模,都与世界领先水平有着相当差距;目前芯片产业的发展趋于平缓;再加上国内外芯片市场竞争的加剧,这些都是摆在中国芯片企业面前的拦路虎。

“中国目前的工艺水平起码要落后于世界领先水平两代 。”在谈到中国集成电路产业目前的技术水平时,赛迪顾问半导体产业分析师李柯直言不讳。就蚀刻尺寸这一芯片主要的技术参数而言,虽然90纳米工艺的芯片产品如神州龙芯、中芯国际等企业已经开始生产,但国内主流的工艺水平仍然维持在0.18微米。而国际上英特尔、AMD以及德州仪器等主流芯片厂商均已将工厂切换到65纳米工艺水平。在今年1月29日和9月18日,英特尔又分别推出了45纳米和32纳米芯片产品,其中45纳米工艺芯片据国外媒体称将在年底前实现量产。

当然,技术不是惟一的问题,中国芯片产业的格局目前还没有达到理想的状态也是芯片产业发展的一大障碍。芯片产业包括芯片设计、制造或代工和封装测试等几个环节。到目前为止,封装测试业在国内芯片产业链条中所占比例最大。

根据赛迪顾问最新发布的《2007年1~6月中国集成电路产业研究报告》显示,2007年上半年中国内地IC产业总产值为607.21亿元,其中IC设计业95.32亿元,占整个产业链的15.7%;芯片制造业实现销售额184.05亿元,占30.3%;封装和测试业实现销售额327.84亿元,占54%。

这也可看出,随着国内芯片设计和制造的逐渐发展,封装测试所占的比例正逐步减少,设计和制造的比例有了很大提高。不过,目前的产业格局同国际公认的3∶4∶3的三业黄金比例相比,还有着不小的差距。

2007年的中国芯片产业界风云变幻。3月26日,Intel宣布将投资25亿美元在大连建设一个晶片加工厂;紧接着,意法半导体获得龙芯2E全球产销权;6月28日,号称“中国3G第一股”的TD-SCDMA芯片研发商展讯通信(Nasdaq:SPRD)正式登陆美国纳斯达克股票交易市场。

全球芯片企业巨头纷纷进军中国市场,同时国内的芯片企业也试图走出国门,这些情况充分表明,中国芯片产业已经完全融入全球市场,中国芯片市场在全球芯片产业中的重要地位日益凸显李柯预测,未来2~3年内中国将变成全球最大的芯片市场。同时,3C融合的潮流与中国即将到来的3G时代,都给中国集成电路产业发展提供了难得的契机。

如何利用后发优势直接切入先进工艺,如何避开红海、开拓蓝海,对中国集成电路产业来说至关重要。

2000年、2004年、2005年中国IC设计、制造、封测比例

分析篇:点石成金的时代已经远去

芯片行业点石成金的美丽神话似乎已像黄鹤一样飘然远去,剩下的只是一个竞争激烈而利润日趋微薄的市场。

龙芯电脑的问世让国人看到了国产芯片的新希望

随着国内外竞争的加剧,芯片制造与封装测试的利润率越来越低,与其说芯片产业是一个高新技术的信息产业,不如说更像是一个传统产业。同时,芯片的价格逐年降低、投入回报率低等等因素,将使芯片制造业的发展环境越来越严峻,也促使芯片制造业从自由竞争走向寡头垄断。在芯片产业中,芯片设计利润率相对较高,且资金投入也较低,对于起步较晚的中国芯片企业来说,应该有更好的发展前景。芯片设计作为芯片产业的龙头与核心,能够更好地带动芯片产业的各个环节,使芯片设计与制造、封装测试三个产业链条能够较好地互动,这些都将更好地发掘中国市场的巨大潜力,使中国芯片产业更上一个台阶。

创新才是生存之道

英特尔连续20多年来都是芯片行业中的领航者,这在很大程度上得益于其持续创新能力。英特尔公司的主席、前任CEO安迪·格鲁夫(AndrewS.Grove)一直推动英特尔寻找能够使公司实现十倍速增长的创新之路。他的名言“只有偏执狂才能生存”,被人们视为英特尔创新强迫症的注脚。创新才有生命力,这句话在芯片行业体现得尤为明显。

英特尔、AMD、三星等芯片企业巨头每年都投入巨资进行产品研发。以最为人们熟知的通用CPU芯片为例, 英特尔与AMD像赛跑一样争着推出新的技术和产品,从单核到双核,再到三核、四核,一次次推动和引领市场和产业的发展。相比之下,国内企业如中星微电子、珠海炬力集成、晶门科技这些最具代表性的IC设计公司,在今年以来销售收入均有不同程度的下滑。究其原因,主要是其高度依赖某一单一市场,如PC摄像头IC、和弦手机IC、MP3芯片与LCD显示驱动IC,而生产单一产品容易受到下游市场饱和、价格下跌或产品过时等因素的影响。可见,虽然企业依赖某一市场可以迅速发展壮大起来,但是就此停滞不前带来的风险也是巨大的。

另一方面,产业的创新也需要创新体系的支撑,这个体系需要人才、资金、制度以及法律等各方面的保障,而中国芯片产业在这方面还亟需加强 。“汉芯事件”带给国人的震撼是巨大的,留下的教训也是深刻的。

我国创新体系薄弱的根源在何处?中国科学院院士王阳元在谈及对目前集成电路产业创新现状的担忧时,给出了解答:“自主知识产权缺少、科技成果产业化率低、研究人员缺乏等,都是我们现在亟需解决的问题。”

科研院所的科技成果不等于产品,而产品又不等于商品,不能量产的商品更成不了利润的来源,利润的枯竭灌溉不了科技成果的种子。如果酿成这样的恶性循环,是任何一个产业都不能承受之重。

创新与转移之间的平衡舞

“国家每年给我们所科研经费几亿元,但取得的专利成果中,能真正转化为产品的也就5%,95%还都在保险柜子里锁着呢!”2006年,某计算技术研究所所长、院士在一次会议上痛心地说道。

技术创新难,创新技术转化成产品更难,在将知识变为产品上头,我们遇到了坎儿。

据了解,我国目前有八成科技成果还在“睡大觉”。在过去的几十年,我国形成的科研格局是数十万高素质的雄厚研究力量主要分布在大学和科研机构里,但这笔宝贵财富却并未得到很好的挖掘。

中国科学院计算技术研究所所长、中国工程院院士李国杰于2006年抛出的《技术转移——创新的薄弱环节》一文给出了对这一问题的思考。他认为尽管我国企业、大学、科研机构的创新能力都较弱,但我国创新体系最薄弱的环节是技术转移。

一味强调自主创新,似乎掩盖了其他的成功之路。而全球竞争的加剧和技术的变化,已迫使企业从内部的垂直集成转变为横向集成:一方面增强自身某一方面的核心优势,另一方面要加强外部资源的利用。

以几家大的跨国公司为例,IBM公司每年的技术转让收入高达11亿美元,飞利浦公司4亿美元;另一方面,微软公司每年购买技术支出15亿美元,惠普公司支出4亿美元,索尼公司支出3亿美元。这说明各大公司都在做技术的大量买入和卖出。

“要把一项核心技术变成占有较大市场份额的产品,除了科研单位自己去实现产业化外,似乎找不到别的技术转移途径,而且产业化的道路上每一步都十分艰难。”李国杰谈到自己做曙光计算机和龙芯CPU产业化的深刻体会时如是说。“创新链就断了,其技术创新必定不会有很高的水平。”李国杰说道。

变局篇:中国企业自主创新之路

3C融合,势不可当;中国之芯,继续领航3C蓝海。

海外上市融资是芯片企业跨出国际化的第一步

中国芯片企业的发展,一路伴随着辉煌和荆棘。他们所走过的每一步,都是留给我们的宝贵经验;他们将要踏出的每一步,都是一次中华民族的伟大尝试。

龙芯独特的个人电脑之路

自2002年9月29日龙芯1号诞生以来,龙芯的一举一动都成为了镁光灯的焦点,有强烈爱国情结的中国人纷纷成为龙芯的铁杆Fans,这一切无不昭显其超越产品本身的社会地位。可产业化进程的缓慢让“中国芯”陷入了光环背后的尴尬境地。但从现在开始,龙芯正宣誓要趟出一条独特的个人电脑产业化之路。

2005年4月18日的一条新闻解开了龙芯发展的谜团——中科院计算技术研究所与梦兰集团正式签署《关于设立龙芯产业化基地的战略合作协议》,龙芯和一家农村的民办企业合作,正是为了给农民做低价电脑。李国杰此刻真正认识到,龙芯进军个人电脑市场的道路将与英特尔、AMD完全不同——CPU功耗做到2瓦以下,电脑芯片(包括CPU、北桥、南桥、图形芯片)总价格低于30美元,性能做到够用……这就是龙芯个人电脑芯片的发展策略。

2005年一家台湾公司开始着手设计“8英寸液晶屏,2.5英寸硬盘,成本控制在300美元以内”的龙芯迷你计算机;2007年1月,1000台售价1599元、基于龙芯2E的福珑迷你计算机开始公测;同年3月,基于该芯片的12英寸笔记本电脑被放到了台面上。龙芯未来还将选用MIPS指令和Linux操作系统,继续与龙芯产业联盟的盟友们一路前行。按照胡伟武的设想,龙芯将来的产业化模式将会接近ARM公司——靠出售知识产权,收取技术许可费维持高利润率。

中芯国际的新关口

中芯国际作为中国内地最大芯片制造商,在近日权威调研机构Gartner评出 的2007年上半年全球十大芯片代工厂中,一举超越新加坡特许半导体,再次回到季军宝座。而其在上海建成的12英寸工厂现已开始试产,这条世界领先的生产线将生产90纳米及以下逻辑芯片,目前正处于产能提升阶段。但是面临日趋激烈的竞争,中芯国际在全球半导体代工第三把交椅上,也并非高枕无忧。作为重要收入支撑的内存芯片(DRAM)业务由于DRAM市场价格持续受挫,中芯国际今年第二季度出现亏损现象,净亏损值为210万美元。

如何改变这种局面,是摆在中芯国际面前亟需解决的问题。中芯国际首先考虑的是战略引资,中芯国际已经成立了一个专门董事委员会,具体操作引资事宜。不管 采取怎样的策略,箭已经放在了弦上,剩下的仅是选择谁做合作伙伴的问题。正如张汝京所说:“考虑的因素和存在的可能性很多,但需要研究哪个投资者对我们最有利。”

至于新的业务增长点,中芯国际看到了目前市场上对于手机应用产品与消费性电子商品强劲的芯片代工需求。在成都经营管理的8英寸工厂成芯的主要市场即为通信、汽车和消费类电子产品,而且目前接单状况不错,主要客户有日本尔必达、美国ISSI公司等国际客户,以及长虹旗下的虹微公司等本地客户。另外,对于特殊应用芯片(ASIC)代工领域,中芯国际也表现出了一定程度的渴望。“倘若未来能跨足这一领域,对中芯而言也将会是一条不错的出路。”一位半导体分析人士表示。

“展望下半年的业绩,我们始终保持乐观态度。”一位中芯内部人士表示。

珠海炬力开创新蓝海

全球每两部MP3中就有一部其内部芯片来自珠海炬力集成电路设计有限公司。珠海炬力目前在全球MP3芯片市场中占有半壁江山,预计今年的全球销量将突破1亿颗。在去年12月份,珠海炬力因在MP3市场上的优异表现荣获2006年度“中国芯”最佳市场表现奖。

毋庸置疑,珠海炬力的成功源于其开拓了MP3芯片市场。自从2003年以来,MP3风行全球,每年销量翻倍增长,其发展速度完全超出了人们的预期。而炬力在创始之初的产品规划上就是按照一个标准消费性音频处理器的平台来规划的,在此平台之上,可以实现的功能很多,其中包括了MP3播放以及其他音频解码、电子字典等非常多的应用。正是有这份积累,又及时地把握住了市场的脉搏,使珠海炬力这家成立没有几年的公司,一举拔得头筹,并在2005年在纳斯达克成功上市。

当然,珠海炬力在发展的道路上并非一帆风顺。2005年初,SigmaTel一纸诉状把珠海炬力告到了美国法庭,诉讼理由是指控珠海炬力侵犯其多项用于MP3播放器的芯片专利。后起芯片设计公司遭诉讼的宿命,珠海炬力同样没有能够绕过去。随后,珠海炬力对SigmaTel提起反诉,称后者也侵犯了珠海炬力的专利。这场官司历时3年之久,虽然官司双方最终于今年6月握手言和,但毕竟对珠海炬力造成一些不良影响。似乎祸不单行,从去年下半年开始,MP3市场趋于饱和,价格也大幅下降,且有瑞芯、吉芯等竞争对手也开始瓜分这份蛋糕。曾经的蓝海开始慢慢染红。据珠海炬力财报显示,今年第二季度比去年同期降低了约50%。

“一招鲜吃遍天”的经营模式在激烈的市场竞争环境下注定不可能长久。要保持持续健康发展,需要寻找新的市场。珠海炬力显然认识到了这一点,开始新的行动。珠海炬力全球销售总监吴章良透露:“为满足未来市场对视频播放、娱乐功能包括移动电视和Java Game等的需求,珠海炬力公司已投入了许多资源在视频处理、图像加速引擎和游戏芯片的研发上,让未来的产品可以在MP4、PMP市场上再次复制MP3主控芯片的奇迹。”

据悉,珠海炬力已经吸纳了多名高级海归人士,并建立了绩效管理与股权激励机制,目前正在国际化的征途上奋进着。

邓中翰与他的星光中国芯

“星光”系列芯片是国内首枚完全拥有自主知识产权的芯片,中星微电子是第一家在纳斯达克上市的中国芯片设计公司,“星光”系列芯片在短短7年内突破7大核心技术,申请了700多项国内外发明专利,被Sprint、惠普、三星、索尼、飞利浦、富士通、罗技等国际品牌大量采用。这一串辉煌的纪录铺就了“星光”中国芯的星光大道。而在这条大道上深深地刻着一个人的名字,那就是同样拥有传奇经历的中星微电子公司董事长邓中翰。

中星微将如何发展?邓中翰在市场定位上没有选择与英特尔、三星等芯片巨头硬碰硬,而是瞄准了数字多媒体芯片领域。这个领域相对较新,没有形成垄断,技术也还不够成熟,中星微在此大有可为。

中星微电子创业之初,还打破了先前国内芯片设计领域所采用的商业模式,而采用了邓中翰设计和引入的美国硅谷的Fabless(无工厂)模式。邓中翰带领中星微开始走一条中国自主芯片产业的创新之路。

如今,邓中翰与他的“星光”中国芯面临着新的挑战。PC用摄像头IC趋于饱和、价格下跌等原因,导致中星微发展速度开始放缓。其最新财报显示,今年第二季度中星微净利润为20万美元,第一季度净亏损380万美元,而去年同期净利润则为180万美元。对此,邓中翰表示:“我对公司第二季度的业绩强势恢复感到满意。我们加强了全球销售和营销措施,同时,我们的研发计划也拉动了公司收入和净利润的进一步增长。”

邓中翰所说的研发计划在6月中旬就初露峥嵘。6月12日,中星微推出了一款为Web 2.0时代量身定做的网络摄像头处理芯片VC0336,此芯片可以实现录制个人高清数字视频和高保真录音。此次改朝换代不仅给使用者带来全新的视频体验,而且将很有可能挑战现有的商业模式。You Tube与MySpace的快速崛起让人们感到Web 2.0带有与过去不一样的商业模式。中星微现在与计算平台PC厂商一起推国产芯片,将来有可能是和网站、软件厂商、应用用户合作的方式一起来推动。商业模式的变化将有可能带给人们对中星微更多的想象空间。

展讯2G、3G、4G一起来

中移动要求10~11月TD升级到HSDPA,达到3.5G阶段,展讯已做好准备。展讯CEO武平日前公布了公司最新的发展计划,“展讯未来也会重拾WCDMA”。目前展讯跟华为、中兴、大唐一起成立了4G研发组,开始进行4G的研发布局。

眼下的展讯通信已经找到了最佳的发展之道。根据易观国际的研究,随着TD-SCDMA商用试验网的建设规模扩大,中国3G市场已经启动。至2011年底,TD-SCDMA设备市场规模累计可达到1003亿元。展讯通信也早已是入围中国移动TD-SCDMA(下称“TD”)采购计划的芯片研发商。

对于展讯来说,初始资金在庞大的3G项目投资前犹如峡谷里扔下的小石头,还没有听见响就已消失,融资成了生死攸关的头等大事。在中国,VC资本退出的速度远远快于硅谷,所以从很早开始,展讯便同时研究起了赚钱的2.5G和诱人的3G,借此展讯成为了众人眼中“风险投资堆积起来的公司”。

针对这两年展讯内部的“公司是定位在集成电路还是通信制造业”的疑问,在成功上市两个月之后的2007年8月29日举行的2007年展讯技术论坛上,武平给出了答案。武平表示,相对于芯片研发商的定位,他们更愿意将自己定位为创新的无线平台解决方案提供商。展讯将专注于提供从芯片、软件平台、开发工具到支持体系的平台解决方案。

关键字:摩尔  芯片  速度  生产

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