芯片航母重整旗鼓，中国缺芯难题能否柳暗花明？

　　在数字经济的背景下，芯片已经成为当下电子设备应用最广的主要元器件。而随着5G和物联网等技术的落地，芯片的使用量更是持续上涨。然而因疫情引发的诸多连锁反应，导致芯片产能和供应受到了极大影响，下游产业＂缺芯＂成为最近一两年来的常见问题。
　　在这样的情况下，芯片的作用获得了前所未有的重视，国内的半导体企业身价也是水涨船高，即便是濒临破产的相关企业，也有大把人抢着＂接盘＂。
　　近日，素有中国＂芯片航母＂之称、估值高达3000亿的紫光集团出具了最新的重整方案，并且有望进行高比例清偿。据了解，紫光集团近2000亿规模的巨额债务暴雷以后，美的、海康威视、阿里等公司纷纷表示愿意伸出援手，但最终花落具有国资背景的智路资本和建广资产。
　　由此，芯片这条赛道的高景气度可见一二。不过实事求是地说，国内自主研发的芯片，在就是技术上与前沿存在一定的差距，但所幸有一批在前赴后继的＂中国芯＂，正在用自己的行动来改变行业格局。
　　小小芯片，大大梦想
　　毫不夸张地说，没有芯片，人类文明至少要倒退50年。
　　从手机、电脑这些常见的电子产品，到汽车、飞机这些交通工具，甚至是航天器、空间站，凡是现代化设备，都能从中找到芯片的存在。
　　因此，虽然芯片的尺寸很小，但却汇聚了人类的最尖端科技。不论是设计层面的EDA 工具、架构，还是制造层面的光刻机、制程工艺等，每个步骤都是数十年技术和经验的浓缩。
　　从这一点来看，我们能够发现，在芯片或者说半导体集成电路领域，头部企业往往都需要数十年的技术积累，短时间内难以做出突破，这也是目前国内芯片领域不能打破国外技术封锁的原因之一。
　　近一年来，受5G、AI、自动驾驶以及消费电子产业的发展，大幅推动了芯片市场的增长。根据二级市场的表现来看，半导体发展指数呈波动上升趋势，中芯国际、韦尔股份等头部上市企业的股价变动也反映了这一点，这都意味着我国半导体行业正处于快速发展的阶段中。
　　不过由于国内芯片技术还是有一定的局限性，在设计领域还没有形成优势。以制程工艺为例，如今台积电、三星等一线厂商已经掌握了5nm、4nm制程工艺，国内公认的头部企业中芯国际还在14nm徘徊。虽然后者已经攻克了7nm制程工艺，但距离台积电、三星等还有不短的距离。
　　乐观地看，在芯片的设计方面，我们只是在尖端技术上有所落后，并不是没有追赶的机会。但是在芯片的制造领域，国内的水平要比国际最高水平落后一二十年。
　　据TrendForce调研数据，在2021年第三季度全球半导体代工市场中，台积电市场占有率达53.1%，远胜过其它企业，中芯国际虽然总体排名世界第六，但市占率仅有4.3%。
　　技术和制造领域双双落后于人，这让国内下游产业在面临疫情冲击时受到极大影响。不仅供给侧产能受到制约，在疫情的刺激下芯片的缺口也进一步拉大。
　　今年以来，包括小鹏汽车、蔚来汽车在内的多个新能源车品牌，都面临交付延期的问题，芯片紧缺便是主要原因之一；
　　除此之外，因为众所周知的原因，华为麒麟芯片制造无法展开，手机芯片被高通和联发科联手把持，近期高通推出骁龙 898 旗舰芯片后，摩托罗拉和小米为了争抢首发打的＂头破血流＂。
　　芯片短缺阻碍了下游多个产业的发展，由此也催生了更多的玩家入局芯片制造。其中不仅有寒武纪这样试图借助AI技术寻求突破的新玩家，就连OPPO这样的下游企业，也开始跨界＂造芯＂。
　　但喧嚣之下，为什么高精尖的＂中国芯＂还没有出现？
　　＂中国人做不出芯片＂？
　　这个问题也是行业久久未散的阴霾，甚至有人认为＂中国人做不出芯片＂。但实际上，＂中国芯＂未能及时出现，是由复杂的历史因素和目前的现实因素所叠加而产生的。
　　在过去，为了打破西方国家对我国计算机技术封锁，校企合作成为当时的时代潮流，其中以北大方正、清华紫光和具有中科院背景的联想三家为主。
　　随着国外电脑品牌大举侵入中国市场，大部分自主品牌无力抗衡。而且很多品牌本着＂造不如买＂的浅薄认知，放弃了对芯片等核心技术的研发，转型成为了＂组装厂＂，例如联想。
　　清华紫光虽然选择了发展芯片，但走上了歧路。据不完全统计，紫光集团在近十几年来的并购数量超过60起，几乎涉足芯片制造的每个角落。遗憾的是，紫光集团并未成为中国的＂三星＂，反而被庞大的债务拖垮。
　　不过在这期间，仍有一些有识之士提出，核心技术不能受制于人，通过购买无法买到最前沿的技术。因此在2001年，＂方舟一号＂问世，但由于没有配套的操作系统和软件，这颗芯片未能发挥出应有的作用。
　　随后＂汉芯事件＂又令行业蒙尘，即使是举国体制在研发投入上，也不得不小心谨慎起来。这些因素导致中国错失了芯片技术的追赶时机。
　　而就目前来看，虽然入局者众多，但自主生产出一颗高精尖的芯片难度依然十分大。除了历史原因延续到当下以外，生产设备也制约了＂中国芯＂的出现。
　　芯片制造中，最为关键的是硅圆晶和光刻机，其中国内硅圆晶材料方面目前已经追赶上国际领先梯队，但光刻机却着实难住了国内芯片制造企业，因为现在最先进的13.5nm波长的EUV光刻机不允许卖给中国。
　　人类之所以能研制出越来越小的芯片，主要都源于不断精进的紫外线波长。买不到先进的光刻机，显然就造不出先进的芯片。
　　也就是说，想要解决高端芯片生产问题，要先解决芯片生产工具的生产问题，自研成了唯一的希望。根据现有消息，中科院等国内顶尖的科研机构已经入局，这也是国内半导体的重要布局之一。
　　除此之外，研发费用投入较少，也是我国芯片制造企业落后于国外的原因之一。
　　最近几年，我国半导体企业追赶势头很快，在研发方面也不吝投入，例如上游EDA企业新思科技，每年研发投入占总营收的30%以上。而据权威半导体市场研究公司IC Insights报告来看，2020年半导体研发支出占全球半导体总营收的比例仅有14.2%。
　　然而占比虽然远超平均水平，但由于国内企业体量不够大，所投入的总研发费用便不够多。2020年，台积电研发费用约为251亿元，联发科研发费用约为110亿元，而中芯国际全年研发费用仅为10.8亿元。
　　芯片行业是资本密集型产业，只有不断增加科研领域的投资，技术领域的发展才会更快。但最近两年，国家集成电路产业投资基金累计带动了8000亿的资金投资半导体产业链，高精尖＂中国芯＂也许正在路上。不过从客观来看，国内芯片半导体产业要怎么走呢？
　　中国自主芯片追赶契机在哪？
　　平心而论，想要完全实现国产芯片的完全自主化，还需要一定的时间和资金投入。虽然已经有应用于航天器的龙芯系列、华为海思系列等高端化芯片，但它们距离商业化落地还需要较长的时间，无法满足国内庞大的消费需求。
　　公开资料显示，中国是世界上最大的芯片消费市场，为了应对日益庞大且多种多样的使用需求，仅2020年我国就从海外进口了价值3500亿美元的芯片，占到了当年国内消耗芯片总量的70%以上。
　　从这个现象中我们可以看到，非前沿制程工艺的芯片领域，或许可以成为国内半导体产业追赶的契机。
　　自7nm工艺以来，先进的工艺提升对于民用化智能设备的性能影响也越来越有限。而且万物互联涉及到的相关产业，所需的主流芯片依然还是聚焦在28nm、14nm这些成熟的工艺，至少在新能源汽车领域，采用低线程工艺的芯片也不能完全对产品性能有较大助益。
　　在这样的情况下，国产芯片企业更应该去抓住这样的机会，通过体量优势，从低端逐渐向高端延伸，为中国半导体产业的弯道超车提供可能。
　　其次，运用AI等更多的先进技术，芯片企业可以通过为下游厂商满足更多的需求，从而实现突围，例如号称＂AI芯片第一股＂的寒武纪，便为行业展现出了另一种可能。
　　除此之外，芯片的封装领域正成为行业的新机遇。
　　作为芯片生产的＂最后一公里＂，芯片封装对于产品的可用性和稳定性有着决定性因素，而且这方面可做文章的地方还很多。在2021年世界半导体大会上，中国科学院院士毛军便提出，可以运用异构集成电路，帮助国内芯片产业走向尖端。
　　所谓异构集成电路，就是同一个3D系统级封装中，将不同工艺制造的硅和非硅器件集成到一个更高级别的系统，使次一级的技术也能发挥出更高的性能。
　　据《松果财经》了解，通过异构集成，国内有公司用40nm的工艺的芯片性能，已经可以和与16nm芯片相媲美。通过比较成熟的工艺做出比较先进的系统，或许在一定程度上，能够代表未来的技术延伸和发展方向。
　　这个观点并非孤例，英特尔此前也曾表示，异构集成电路是封装技术的未来趋势。
　　不过客观来说，当前中国芯片封装仍以传统技术为主，与国际领先水平也有一定的差距。虽然长电、通富、华天和晶方等企业已经开始通过研发和并购来积累技术，但国内先进封装营收仅占总营收的25%，远低于全球41%的平均水平，还需要继续加大投入。
　　结语：
　　半导体决定了制造业的未来，但当前市场挑战与机遇并存，从中芯国际、华为海思、士兰微等其中，我们能够看到中国人在产业独立自主方面的努力，也看到了中国芯片产业在高动态市场变化中的韧性，期待那颗高精尖的＂中国芯＂早日出现。
　　文|松果财经（ID:songguocaijing1）