國際市場背景下中國芯片產業的機遇與挑戰研究

劉紅宇

摘要：本文主要闡述了國際市場背景下中國芯片產業發展現狀，以芯片產業為切入點，對我國芯片產業面臨的機遇與挑戰，提出突破點及應對策略。

關鍵詞：芯片;集成電路;機遇;挑戰

引言

芯片具有廣泛的工業應用。根據工業信號的感知、傳輸和處理過程，工業芯片可分為計算機芯片和控制芯片（處理器、控制器、FPGA等）、通信芯片（無線連接、RF、RF）和模擬芯片（放大器、時鐘和定時器、數據轉換器、接口和隔離芯片、電源、電源控制、發動機驅動等）可以說，工業瓷磚已成為新工業革命和新基礎設施建設的核心支撐。

1芯片的全球市場規模和格局

全球芯片市場目前被歐、美、日等國家的大公司壟斷，其整體水平及其對市場的影響具有明顯優勢，美國公司的利益最為明顯。根據Gartner?2019年的數據，在全球領先的50家芯片制造商中，占市場份額21%的美國公司數量已經達到。此外，對于先進的工業芯片，如工業處理公司和FPGA、工業模擬芯片、工業DSP、工業存儲、工業通信和RF，它們在80%以上的市場上具有壟斷優勢。在歐洲，英飛凌，NXP和意大利、法國、半導體在工業電源和MEMS傳感器方面處于領先地位，并增加了對工業應用的投資。

2我國芯片產業發展現狀

2.1我國芯片產業現狀

目前，中國對芯片的擁有量和未來的潛在需求仍然巨大，這將帶來巨大的芯片需求。由于近年來中國經濟的快速發展，盡管汽車數量呈幾何增長，每個國家車型的成本都遠低于發達國家。芯片的高需求與有限的芯片研發和生產能力不符。國內汽車行業的公司技術能力不足，管理效率低下，發展速度無法滿足快速增長的需求汽車工業的發展。

隨著我國汽車行業的不斷發展，對于高端芯片的需求將更加明顯。從技術上講，芯片與車輛本身的安全和控制關系較小，更容易實現突破。目前，國家替代芯片主要是外圍輔助芯片，如：車輛導航、網絡通信、聲音、收音機、耳語器、甲板壓力芯片，等等。如果國家芯片現在想在未來的汽車市場占有一席之地，那么從邊緣到核心、從后面到前面的道路更為現實可行。

2.2我國芯片市場與技術分析

對汽車共享和聯網的需求決定了芯片是芯片市場增長最快的部分。例如，新車中使用的芯片數量可能從幾百個到數千個不等。考慮到從開發和設計到大規模生產的產品測試等一系列過程的需要，穩定的供應周期很長，因此，與其他行業相比，汽車行業對芯片的需求更為穩定。

從產業角度看，汽車產業與上下游產業鏈關聯度高，發展密集，為了進入整個汽車供應鏈，汽車芯片必須符合嚴格的車輛規格認證標準。盡管控制核技術的上游芯片生產商處于活躍狀態，但該技術的最終實施仍取決于下游生產商發揮的重要作用。同時，汽車行業的生產和購買者保持了相對穩定的關系，這使得中國汽車芯片很難找到合適的發展機會。直接結果是很難加入供應鏈。這就是為什么汽車芯片的核技術總是掌握在領先公司手中的原因。

3我國芯片產業面臨的機遇與挑戰

3.1機遇

3.1.1政策支持

芯片制造產業是長期的高資金投入的產業，從最初開始研發，到不斷的更新技術、研發創新、試錯更正等都需要巨額的資金投入，政府的扶持對我國芯片制造新的轉機，首先政府補貼的資金，對于高精尖技術企業的大力扶持，其次申請政府補貼項目的企業眾多，國家對這些項目中的企業也提供了一定的寬柔政策。

國內很多企業嘗試進行芯片的研發設計，特別是高端芯片的設計，但是這些企業的研發轉向市場導向。但是，由于自身研發芯片的費用過高，希望能從政府那里獲得資金以彌補企業自身的虧空，只能求助于政府，政府的補貼會給企業帶來新的轉機。

3.1.2廣闊市場

與發達國家相比，我國芯片制造企業雖然早期市場結構集中度不高、芯片制造企業市場采用IDM模式，也就是集芯片設計、制造與封裝測試為一體，但是，隨著技術的不斷發展，我國芯片產業逐漸在市場上占有一席之位，并形成壟斷競爭狀態，市場集中度較高，例如（華為企業）。芯片行業是高資金投入行業，據計算28nm工藝研制的系統芯片所需資金至少是2000萬元，如今已經發展到7nm的芯片制造花費只會更多。這需要企業在芯片研發制造中投入大量的資金，然而我國當前有這種資金承受能力的企業雖然不多。但是我國芯片產業發展周期還是很長的朝陽產業，這也是我國國家在對于在芯片產業市場持續投入主要的主要原因。我國家的芯片企業相較于發達國家，其市場份額和營業收入都相當可觀，為其芯片創新提供了良好的資金基礎。

3.2挑戰

3.2.1嚴峻的國際環境

芯片產業在其發展過程中出現了三次產業轉移，從美國轉移至日本、韓國，再到我國，在這過程中美國始終保持著其在設計業的核心地位。例如，生產設備和EDA軟件都來自于美國的企業，這樣的壟斷使得任何國家的芯片產業發展都離不開美國的支持。在手機芯片上，大部分手機制造商都與美國的芯片制造商保持著貿易關系，例如中興，其手機芯片、基帶芯片等核心芯片絕大部分是從美國進口的。

此外，在芯片方面的商業巨頭為了防止其他企業占據市場，還采取了相關措施遏制其他企業的發展。首先是低價傾銷，這些大企業依靠其雄厚的資本和營業收入，對剛剛嶄露頭角的企業所在的市場進行低價銷售，使得企業因虧損而退出市場。其次比較常用的就是專利戰，芯片巨頭企業在芯片設計制造方面己經擁有很多發明專利，我國企業在研發過程中很難繞開相關專利，美國的企業便以此發動專利戰。專利戰會占據企業的資金，使得研發資金下降，此外還會降低消費者的信心，這對我國芯片企業來說是很大的損失。最后，在貿易方面常用手段就是進出口限制，例如中興事件，就是美國限制軟件和技術出口的典型例子，結果是中興因為缺乏核心芯片進入終端而一度陷入癱瘓。商業巨頭會嚴格控制其技術的流出，這對我國芯片技術的創新與更新是很大的阻礙。由此我們可以看出，當前較復雜的國際環境是我們高端芯片面臨困境的重要因素之一。貿易和技術的限制流出導致我國芯片技術研發處于較低水平，難以有突破性進展。

與發達國家相比，我國工業芯片主要共性技術的研究開發還存在重大不足，，加工業質量發展要求也存在較大差距，工業芯片重要共性技術的整體供應體系仍面臨許多問題，如國家發展戰略缺乏統籌規劃、技術創新能力不強等，研究和技術開發資源分散，缺乏效率，缺乏聯合技術研究。因此，中國工業無法在基礎研究和技術開發方面為中國工業和新基礎設施的發展提供強有力的支持，這進一步削弱了中國的競爭力和高質量工業發展的競爭力。

3.2.2高端人才的缺乏

研發人員在高端芯片設計中處于關鍵地位，芯片產業的價值鏈核心是集成電路的設計產業，而設計業很大程度上是依賴于研發人員的智慧與能力。因而若想在高端芯片方面有所成就，對研發人員的投入十分重要。

華為一直以來推行員工持股計劃，早在1987年就開始實施該計劃。因為華為是民營企業，在最初發展時很難獲得資金，規模較小也難以在政府那里得到補助。所以華為的股權激勵是不間斷的，依據不同時段的不同背景，采取的方式也不相同。在2007年和2013年進行過兩次股權激勵，激勵對象大多偏于公司的高管和核心人員，占員工總數的比例不到10%。對高層員工的激勵能夠穩住公司發展的大方向，但是由于受眾較少，對基層員工的激勵不強，很難達到上傳下達、全員共同奮斗的狀態，因而短期內可能會呈現較好的效果，但很難長時間持續下去，所以在兩次激勵后的2012年和2016年中興的凈利潤都出現了負數的現象。

結論

為了建設成為芯片產業的世界科技強國，今天，集成芯片產業的每個人的努力都在改變中國的智能發展道路，當今時代是科技的競爭更是人才的競爭，所以我國芯片的未來需要我們共同的努力和奮斗、不斷專研和求索，俗語說：國家興旺，匹夫有責。只有這樣才能在世界芯片產業這個大環境中立于不敗之地。

參考文獻

[1]馮昭奎.日本半導體產業發展的趕超與創新——兼談對加快中國芯片技術發展的思考[J].日本學刊，2018（06）：1-29.

[2]方瑩瑩，劉戒驕.從開放式協同創新看中國芯片產業生態圈營造[J].產經評論，2018，9（06）：104-115.

[3]吳濛濤，武文一，鄭佳依，劉暢.中國芯片的困境與發展之路的探討[J].現代工業經濟和信息化，2018，8（18）：7-8+18.

[4]陳嘉逸.中國芯片產業如何彎道超車[J].通訊世界，2019，26（03）：230-231.

[5].人人都能看懂的芯片科普[J].財富時代，2019（06）：112-115.

[6]張百尚，商惠敏.國內外芯片產業技術現狀與趨勢分析[J].科技管理研究，2019，39（17）：131-134.

[7].中美芯片產業差距多大？中國工程院院士倪光南給出答案[J].信息系統工程，2019（08）：177.

[8]謝澤鋒，楊旭然.中國芯片業深度調查[J].英才，2018（06）：36-37.

[9].廣東集成電路（芯片）產業發展研究報告[J].廣東經濟，2018（11）：6-27.

[10]王一鳴.集成電路芯片產業分工模式的新演進與模塊化研發[J].科學管理研究，2019，37（03）：65-69.

[11]張百尚，陳相，商惠敏.廣東芯片產業的現狀、問題和發展模式[J].科技創新發展戰略研究，2019，3（05）：69-73.

[12]劉赟，周爽.芯片產業發展現狀與展望[J].現代商業，2021（03）：53-55.

[13]李丫丫，趙玉林.全球生物芯片產業技術發展階段比較研究[J].科技進步與對策，2016，33（10）：44-48.

[14]馬麗儀，陳瑾宇，陶秋燕，劉曉雨.我國芯片產業專利合作網絡演化研究[J].科技促進發展，2020，16（05）：449-458.