中國芯發展趨勢分析

李 勇

（武漢市人力資源和社會保障信息中心，湖北武漢 430015）

1 社?？ㄅc“中國芯”

在很多西方國家，公民往往僅有社保號，與社會福利相關的業務只需要提供社保號即可辦理。而在中國，通過政府行業對芯片行業的大力扶持，社?？ㄒ呀泴崿F了搭載銀行金融借記功能。社保部門負責社保金融IC卡項目的密鑰分散和管理、項目實施等工作。因為社保卡的醫療保險使用場景都是在脫機模式下進行的，所以其中會涉及銷售終端安全存取模塊（Purchase Secure Access Module，PSAM）的發行管理、終端布放、系統建設等環節[1]。

1999年，中國第一張社?？ㄔ谏虾ＵQ生；2011年8月30日，人力資源和社會保障部頒布了社?？ù钶d金融功能的消息；2009年起央行與人社部針對社保卡加載金融功能進行了論證，制定了三步走戰略“視情況解決個案，隱蔽磁條過渡，最終芯片合作”。

初始階段：通過芯片（加載社保應用）＋顯形磁條（加載金融應用）的復合卡技術。社保應用與金融應用采用不同的存儲介質，并在物理層面完全分離。

過渡階段：通過芯片（加載社保應用）＋隱形磁條（加載金融應用）復合卡技術手段進行卡技術的迭代升級，相比初始階段的技術，利用隱形磁條使得卡界面有了更大的展示區域。

成熟階段：利用芯片技術的發展和集成，采用單芯片卡（加載社保應用和金融應用），通過“接觸+非接觸”通信模式，使用單片機雙接口技術和國內加密算法，更加安全可靠。通過國家加入EMV遷移行列和政府針對社?？ㄉ痰姆龀?，逐漸擺脫了IC卡芯片市場一直處于被國外廠商壟斷的局面。

社?？ㄐ酒夹g依托于中國芯片行業的整體發展，同時也會促進IC卡產業整體水平的提升與進步。目前中國芯片行業通過近十幾年的發展，在芯片設計與制造、模塊封裝、應用開發等方面又是怎樣的情況呢？

2 “中國芯”整體現狀

芯片作為在集成電路上的載體，廣泛應用在手機、軍工、航天等各個領域，是能夠影響一個國家現代工業的重要因素。但是我國在芯片領域卻長期依賴進口，缺乏自主研發。中國是世界上第一大芯片市場，但芯片自給率不足10%。2017年，芯片進口金額超過2500億美元，進口額超過原油加鐵礦石進口額之和[2]。

國外巨頭依靠在芯片領域長期積累的核心技術和知識產權，通過技術、資金和品牌方面的優勢一直占據著集成電路的戰略要地，特別是芯片生產環節中的制造技術、設計能力和編碼技術等方面[3]。常常會作為談判籌碼進行貿易制裁和出口禁運，對我國服務器、計算機、手機行業帶來了巨大困擾，針對政務、銀行等核心行業造成了安全影響。

2001年7月10日，方舟1號橫空出世，被媒體稱為“改寫了中國‘無芯’的歷史”。經過數十年的發展，形成了初具規模的中國芯片企業：以華為海思為代表的手機芯片設計公司，專門給華為手機提供麒麟系列芯片；以寒武紀為代表的中國新生代芯片設計公司，主要制造云智能芯片，應用于聯想、中科曙光、科大訊飛等產品；以龍芯中科為代表的的軍工CPU處理器設計企業，其相關產品已應用到北斗導航衛星；以中芯國際為代表的代工企業，即將引進阿斯麥最先進的光刻機用于晶圓廠。

3 “缺芯失魂”的關鍵要素

中國芯經過近十余載的快速發展，雖然取得了非常大的進步，但從全球集成電路產業橫向對比來看，中國的集成電路產業總體規模較小、整體發展水平仍處于落后水平、自身供給能力不足，總結起來主要有以下幾個關鍵要素：

（1）缺乏大而強的龍頭企業

產業需要企業的支撐，企業是集成電路產業發展的基礎。集成電路產業是全球性競爭的產業，資源的整合是一個重要的趨勢，大而強的龍頭企業能夠利用資源優勢在競爭中獲利。目前中國還缺乏類似英特爾、高通、三星這樣具有國際影響力和競爭力的企業[4]。

（2）工藝水平差距懸殊，投入不足

目前中國實現量產的工藝與國際先進工藝相比還有兩代工藝的差距，而且國際先進工藝正在向著1xnm層級快速演進。而伴隨著工藝越來越先進，資金和市場投入也會越來越大。目前如果要建立一個代工廠，預估需要投入100億美元的資金才可建設完成28nm的生產線，采用16nm的技術則需要120億～150億美元的投入[5]。英特爾公司2016年研發支出達到127億美元，而中國最大的半導體公司海思半導體年研發投入與10億美元還有一定距離。

如果沒有國家長期、穩定、持續的投入，僅僅依靠市場投資機構，資本市場根本沒有能力和魄力進行如此的巨額投入，企業也無法跟隨世界先進工藝的水平，乃至中國的芯片產品將失去使用高端工藝進行設計開發機會。

（3）技術專利積累不足，專業人才缺失

美國、韓國、日本企業非常重視在中國集成電路領域的專利布局，當前國外專利權人申請的中國集成電路產業專利已達41%[6]，部分外國企業針對國內企業以訴訟或談判等形式收割相應權益，利用知識產權武器壓制中國企業。

同時，中國集成電路產業中大多都是中小企業，一個芯片從設計到量產投入資金大、市場周期長，互聯網新興軟件行業相比更能獲得資本市場和高端人才的青睞，長此以往導致高端人才儲備不足。

（4）行業生態未形成

集成電路產業的發展，脫離不了EDA等生態配套技術的支撐。而美國的三大EDA廠商已壟斷了全球95%的份額[7]。中國僅有少數幾家企業從事EDA相關研發工作，且未形成系統的解決方案。根據全球集成電路發展的歷程來看，中國集成電路產業生態的形成仍需要努力追趕和完善。

4 芯片自強的破局與機遇

方寸之間的芯片，凝結著信息科技的智慧，是一個國家和民族工業水平的重要象征。中國芯片市場一方面被國外廠商的壟斷和壓制，一方面國內芯片企業創新不足、缺乏生態環境。在目前的大格局之下，中國芯片產業將何去何從，如何破局？又面臨哪些機遇呢？

（1）產業機遇

中國集成電路行業經過十幾年的發展，已經初步具備了市場基礎、產業基礎和技術基礎。隨著移動互聯網平臺的廣泛引用，和互聯網+在中國的飛速發展，巨大的中國市場勢必為國際資本產生巨大的吸引力。

只要貼近用戶需求，貼近市場，結合資本的持續投入，就能夠為中國集成電路行業騰飛奠定堅實的基礎。目前中國具備從芯片設計、芯片制造到芯片封裝測試的集成電路公司，從全球集成電路產業發展的歷史來看，全世界范圍內的產業轉移為中國集成電路行業做大做強提供了產業機遇。

（2）市場機遇

伴隨著大數據的興起，我國根據“互聯網+”的政策逐步建設政府信息化和數字化，通過政務和信息有機結合，智慧城市的概念逐漸落地生根。而這一切都需要集成電路行業的支撐。如：早在2013年，工信部、發改委、科技部就聯合成立IMT-2020(5G)推進組，針對5G的應用進行研發和布局；寒武紀開發出了國際首個深度學習指令集，并成功產出，只要國產AI指令集成為業界標準，把國內市場培養起來，我國就有望在AI芯片設計領域率先登陸市場制高點；在指紋識別領域，匯頂科技已經做到全球頂級，與國內的主流手機廠商都有合作，在安卓陣營與瑞典FPC形成雙子星[8]。

眾所周知，芯片設計搶占市場先機非常重要，在傳統的CPU、手機領域國際巨頭已經占據，而新興領域行業標準還未確立，存在中國芯片企業破局的機會。

（3）政策機遇

2011年，國務院出臺《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策》，進一步優化了集成電路產業發展環境。2014年6月，工信部發布《國家集成電路產業發展推進綱要》，將集成電路產業提升到國家戰略。2018年3月初，在政府工作報告中，集成電路被列為加強制造強國建設的首要任務。2018年3月末，中美貿易摩擦下，四部委聯合發布集成電路生產企業的稅收優惠政策，再度表明高層對于發展集成電路產業的決心[9]。

科技創新是支撐中國集成電路產業發展的永恒動力，通過政府政策的傾斜和扶持，將會為集成電路產業發展注入新的活力。

5 核“芯”發展趨勢與對策

芯片強國的戰略已刻不容緩，然而通過對芯片行業發展的趨勢分析，中國集成電路行業的破局和趕超充滿了挑戰。只有從全球發展的視角打通上下游產業鏈，營造生態圈，聚市場資本之力允許試錯和失敗，快速迭代，利用創新合作的模式發展才是正道。

（1）引領資本，吸納高級人才

集成電路行業面臨著針對人才要求高，但是相關待遇不匹配的窘境，加上集成電路行業產品周期長，這讓很多高級人才投身到了互聯網軟件行業。只有通過正確的價值引導，吸引更多的市場資本，提高相關崗位的價值匹配，才能夠打造一個復合技術團隊。

（2）重視研發，持續投入

立足全球，英特爾等行業巨頭動輒數百億美金的研發投入。而中國集成電路行業大多都是中小企業，資本和政府投入資金不足以支撐產品迭代。研發作為高科技產業的核心動力，只有得到持續的資金投入，較為寬松的發揮空間，才能夠激發研發團隊的靈感，創造出更契合市場需求的產品[10]。

（3）立足全球化，面向市場化

中國集成電路產業的發展必須具備全球化的視角，也需要全球化的合作，開放與合作是未來的主流。同時，中國集成電路行業雖然需要國家政策和資金的扶持，但是沒有充分的市場競爭，忽視市場真正的需求，無視資本市場資金關注的要素，一味的閉門造車也是很不可取的[11]。

市場化也是中國集成電路產業不得不面臨的一個課題，只有在全球化和市場化的基礎之上，結合政府持續的政策扶植和資金投入，才能迎來中國集成電路產業的春天。

6 結語

“中國芯”的發展無法脫離全球化的發展背景和集成電路產業發展的實際規律，只有通過對關鍵要素的分析，才能尋找到產業發展的破局和機遇，從而提出更好的應對措施。

同時伴隨著載有金融功能和“非接觸”功能的第三代社?？ㄔ谏绫Ｃ裆徒鹑陬I域的廣泛推廣使用，針對社?？虞d金融功能帶來的對芯片容量、芯片安全防護的更高要求，有利于推動我國芯片安全第三方檢測水平的提升，促進自主創新型企業的發展，給我國微電子產業的快速崛起帶來新的機遇。