世界芯片产业中的中国方阵：而今迈步从“芯”越

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世界芯片产业中的中国方阵:现在正从“核心”走出来

2017年11月6日，寒武纪公司CEO陈介绍了寒武纪人工智能芯片。

现在从“核心”开始

——世界芯片产业中的中国方阵

集成电路又称芯片，被称为“现代工业的食品”，是物联网、大数据、云计算等新一代信息产业的基石。根据海关总署的数据，2017年，中国外贸进口的三大工业制成品是集成电路、汽车和液晶显示屏。其中，集成电路进口额2017年达到1.76万亿元，自2015年以来连续三年超过原油，居所有进口产品之首。

这三类中高档工业产品不仅是中国制造业目前的薄弱环节，也是未来产业升级的主要方向。集成电路因其最高的技术含量，成为产业升级路线图的核心。本期《中国品牌》聚焦集成电路，向读者介绍世界芯片产业格局，探讨中国品牌在其中的成就和前景。

中国和韩国、美国的崛起

世界集成电路产业格局

集成电路产业链分为三个部分:设计、制造和测试。设计位于价值链的最高端，是一个技术密集型产业；制造业是资本和技术密集型产业。除了研发支出，还有大量的资本支出，这是最省钱的环节；密封和测试的技术含量最低，这是一个劳动密集型行业。

世界上有200多个国家和地区，但集成电路产业的这三个环节基本上掌握在五个玩家手中:美国、韩国、中国(包括台湾)、欧洲和日本。今天的形势是，美国继续占主导地位，中国大陆和南韩正在迅速发展，而欧洲、日本和台湾正在衰落。

今年，知名研究机构ic insights发布了“2017年全球十大集成电路设计企业”，占据了1000亿美元市场的73.7%。环顾四周，前十名中只有三家企业。美国排名第6(括号内):高通(1)、英伟达(3)、苹果(5)、魏超(6)、西林(8)和满妹(9)；2在中国大陆:华为、海力士(7)和紫光展锐(10)；中国台湾1家:联发科技(4家)；1在新加坡:博通(2)。但如果我们抛开资本收购的游戏，博通在本质上仍是一家美国企业。

当然，严格来说，这份名单只包括无工厂企业，但不包括从事设计、制造、包装和测试的idm企业，如英特尔、三星和东芝。然而，自2017年东芝出售其芯片业务以来，即使与英特尔和三星合作，全球集成电路设计行业的蛋糕也只属于美国、韩国和中国(包括台湾)。

具体来说，这些企业都有自己的“山头”。例如，在个人电脑和服务器领域，英特尔脱颖而出，紧随其后的是超级大国；高通和苹果多年来一直统治着高端手机芯片领域，而联发科技则主导着低端和中端市场；在利润最高的内存领域，三星+sk Hynix的韩国组合是当之无愧的霸主；英伟达擅长图形处理器，西林专注于现场可编程门阵列，现在他们都进入了人工智能领域...

当我们把注意力转向产业链的下游时，我们会发现我们已经来到了台湾。

根据ic insights的数据，2017年在芯片制造领域，8家企业占据了全球623亿美元市场的88%。其中，台湾的TSMC是世界上最好的，2017年销售额为322亿美元，是排名第二的格罗方德公司的五倍多，市场份额为52%，这意味着TSMC的收入超过了世界上其他芯片制造商的总和。

在这八家芯片制造企业中，台湾有三家独家公司，TSMC、UMC和丽晶分别排名第一、第三和第六，美国的高丰达排名第二，韩国的三星排名第四，中国大陆有两家上市公司，SMIC和华虹集团分别排名第五和第七，第八家是以色列企业。

在芯片封装和测试领域，台湾仍然处于领先地位。2017年底，世界第一芯片封装测试公司太阳月亮与第四硅产品公司的合并案获得通过。据业内人士估计，随着台湾两大包装检测公司的合并，其全球市场份额将达到37%，大大超过排名第二的美国可靠公司和排名第三的中国大陆公司长电科技。然而，就整体市场份额而言，中国大陆企业已经超过了美国、日本和欧洲，排名仅次于台湾。

全面实现个人突破

芯片行业的中国方阵

商场如战场。在集成电路产业链的每一个环节，在国际半导体巨头占据的每一个“山头”，中国大陆企业都不同程度地面临着它。

从产业链的三个环节来看，中国大陆在芯片封装和测试领域发展最好，中国大陆企业在技术水平和生产规模上与国际顶尖企业的差距基本消除。长江电子科技的包装技术专利数量居中美同行业之首，其中先进包装技术专利超过67%。同时，中国大陆包装检测企业的增长速度也是业内最快的。2017年，全球收入增长率超过10%的前10大公司只有4家，其中有3家中国大陆企业上市。根据这一势头，中国大陆可能会率先赶上芯片封装和测试行业。

在芯片制造方面，中国大陆企业实力最弱，与世界一流水平的差距最大。尽管SMIC仍在努力提高28纳米工艺的产量，但TSMC已经掌握了7纳米工艺，并开始开发5纳米工艺。这意味着SMIC在技术上至少落后对手三代。就规模、销量和市场份额而言，SMIC与TSMC的差距超过10倍。在这种情况下，中国大陆企业要想迎头赶上，除了继续加大设备投入外，技术人才的培养和经验的积累也非常重要，这需要更多的时间和实践来磨练。

在芯片设计方面，中国大陆企业可以说是“一刀切，单兵突破”。在个人计算机cpu领域，有以胡教授为首的龙芯中科，在服务器和超级计算机cpu领域，有神威、等。就gpu发展而言，中国有京加威和赵信，而2017年9月被一家中国背景基金收购的英国gpu公司imaging则充当“外援”。Fpga有紫光协同创作，内存有长江存储。

但平心而论，这些中国大陆企业的技术实力和市场份额远远落后于国际竞争对手。目前，凭借他们的产品很难在市场上与对手抗衡。他们只能培育低端芯片市场或利基特殊领域，如工业控制、军事工业和航空航天。例如，北斗卫星配备了由龙芯公司独立开发的航空级芯片，曾经在计算能力上排名世界第一的中国超级计算机神威？太湖之光也使用神威自主开发的处理器。可以说，在芯片设计的每个重要领域，中国大陆的企业都在进行自主研发。虽然表现不佳，但中国大陆通过这种“一刀切”的方式，首先解决了“有没有”的问题，从而避免了在极端条件下受制于人。

至于“好坏”的问题，则采用“单兵突破”的策略来解决。在手机芯片行业，华为的突然出现就是一个例子。尽管高通2017年的营业额仍是华为的三倍多，而联发科技是紫光展锐的近四倍，但这一趋势比当前形势更重要。

今年8月底，华为HiSilicon发布了最新的手机芯片麒麟980，其性能与高通和苹果最先进的产品基本相当。许多人认为它是高通、苹果、三星和其他高端手机芯片的挑战者。然而，紫光展锐选择了低端路线，并扩大了在非洲和印度的市场。如今，紫光展锐在印度的市场份额已达到40%，联发科技因其高质量和低价格受到重创。未来，中国大陆手机芯片设计行业前景光明。

练内功，等待机会

时间会证明一切。

对于芯片公司来说，有时发展的最大障碍不在于技术，而在于专利。首先进入游戏的玩家将不断使用专利来提高后来者的门槛。就像解决一个数学问题一样，第一个做出解决方案的人会将自己的解决方案注册为专利，其他人要么钻研其他解决方案，要么向第一个做出解决方案的人支付专利费用。此外，该专利有一个期限，当期限到期时必须更新。过了很长时间，即使一个同学钻研其他解决方案，每个人都已经习惯了用相同的解决方案来解决问题。一想到要改变解，许多定理的推论都要重新研究和验证，所以他们懒得去思考。这就是国际芯片产业的“生态”。有时技术很容易赶上，但生态很难撼动。中国大陆自主芯片开发面临的最大挑战是生态系统问题。

如何打破这一困境？有一种“换话题”的情况，即行业的技术轨道发生了变化，使得以前的解决方案所积累的优势消失了。例如，消费电子行业已经从个人电脑时代进入智能手机时代，这是一个影响深远的“话题转变”。Arm指令集是arm公司的“问题解决方法”，具有低性能、低功耗的特点。在个人电脑时代，它的高性能和高功耗完全不如英特尔x86指令集开发的芯片。然而，在智能手机的问题上，arm取代了英特尔成为更好的解决方案，最终几乎垄断了移动芯片行业，与安卓系统形成了一个aa系统，并与微软和英特尔的wintel系统相结合。

如今，中国大陆芯片企业要想迎头赶上，必须首先抓住“换个话题”的机会。针对人工智能浪潮的寒武纪就是一个例子。早在2016年，一个名为点脑(中文“电脑”的拼音)的自主开发的人工智能芯片就在寒武纪问世了。2017年，寒武系完成了阿里巴巴牵头的1亿美元的A系列融资，华为宣布与寒武系合作，在华为的麒麟芯片中使用寒武系开发的人工智能芯片。战国时期，人工智能芯片相互竞争，在阿里和华为两艘大船的护航下，寒武纪的前景越来越光明。

更重要的是，寒武纪芯片的开发都是基于自主开发的指令集，这就是所谓的点脑语(Computer Language)，这是世界上第一个深度学习指令集。指令集是计算机软硬件生态系统的核心。英特尔和arm通过指令集控制着个人电脑和移动终端的生态系统。寒武纪也很有可能成为深入学习领域的英特尔和arm。

然而，“换题”只是提供了换题的机会，却不一定带来行业洗牌的结果。历史上，完全依靠国外技术，陷入“引进-落后-再引进-落后”的恶性循环的失败案例屡见不鲜。如果我们想通过“换个话题”来迎头赶上，我们还需要培养自己的“内在力量”，有独立积极发展的意志和能力。只有这样，我们才能有灵敏准确地判断技术路线的变化，当我们看到换道的机会时，我们也可以踩下最后一次超车的油门。

所有的努力都不会完全白费，所有的时间和精力都是未来的积累。这句话特别适合中国的芯片行业。作为中国芯片未来的希望，寒武纪的创始人陈和陈都是由中国科学院计算技术研究所培养的。陈师从胡，长期从事龙芯的研究与开发。可以说，在光芒四射的寒武纪背后，是龙芯在大步向前。

也许这是一副对联:有志者事竟成，120秦观最终归楚；谁帮谁，就有一天的回报，你得到的越多，你就越能吞下吴。

雄关满路真的像铁，但现在它正从“核心”走出来。时间会证明一切。

来源：搜狐微门户