人們對於晶片的最初和最直觀印象往往來自於代表高精尖科技的通用CPU。然而,隨著信息社會的持續快速發展,隨著數字消費品和3C融合大潮的逼近,「舊時王謝堂前燕,飛入尋常百姓家」,晶片已經滲入到人們生活的方方面面。在深刻改變著人們生活的同時,晶片產業格局也面臨著巨大的變革。
現狀篇:挑戰與機遇並存
中國本土的集成電路企業只佔據10%的國內市場份額,其工藝技術和生產規模,都與世界領先水平有著相當差距。
提到集成電路,人們總會想到著名的摩爾定律——微處理器(通用晶片)的性能每隔18個月提高一倍,而價格下降一倍。不論這個定律是否仍然有效,都體現了晶片產業激動人心的發展更新速度。中國集成電路產業雖然起步稍晚,但同樣經歷了一段高速發展的歷程。根據中國半導體行業協會的統計,從2001年至2007年上半年,中國集成電路產業收入的年平均增長速度超過30%,中國已經成為全球晶片產業發展最快的地區之一。同時,中國的晶片產業規模從百億元擴大到千億元只用了6年時間。
過往的成績雖然喜人,但是我們也應該看到中國芯片產業面臨的挑戰。中國本土的集成電路企業只佔據10%的國內市場份額;其工藝技術和生產規模,都與世界領先水平有著相當差距;目前晶片產業的發展趨於平緩;再加上國內外晶片市場競爭的加劇,這些都是擺在中國芯片企業面前的攔路虎。「中國目前的工藝水平起碼要落後於世界領先水平兩代。」在談到中國集成電路產業目前的技術水平時,賽迪顧問半導體產業分析師李柯直言不諱。就蝕刻尺寸這一晶片主要的技術參數而言,雖然90納米工藝的晶片產品如神州龍芯、中芯國際等企業已經開始生產,但國內主流的工藝水平仍然維持在0.18微米。而國際上英特爾、AMD以及德州儀器等主流晶片廠商均已將工廠切換到65納米工藝水平。在今年1月29日和9月18日,英特爾又分別推出了45納米和32納米晶片產品,其中45納米工藝晶片據國外媒體稱將在年底前實現量產。
當然,技術不是惟一的問題,中國芯片產業的格局目前還沒有達到理想的狀態也是晶片產業發展的一大障礙。晶片產業包括晶片設計、製造或代工和封裝測試等幾個環節。到目前為止,封裝測試業在國內晶片產業鏈條中所佔比例最大。
根據賽迪顧問最新發布的《2007年1~6月中國集成電路產業研究報告》顯示,2007年上半年中國內地IC產業總產值為607.21億元,其中IC設計業95.32億元,佔整個產業鏈的15.7%;晶片製造業實現銷售額184.05億元,佔30.3%;封裝和測試業實現銷售額327.84億元,佔54%。
這也可看出,隨著國內晶片設計和製造的逐漸發展,封裝測試所佔的比例正逐步減少,設計和製造的比例有了很大提高。不過,目前的產業格局同國際公認的3∶4∶3的三業黃金比例相比,還有著不小的差距。
2007年的中國晶片產業界風雲變幻。3月26日,Intel宣布將投資25億美元在大連建設一個晶片加工廠;緊接著,意法半導體獲得龍芯2E全球產銷權;6月28日,號稱「中國3G第一股」的TD-SCDMA晶片研發商展訊通信(Nasdaq:SPRD)正式登陸美國納斯達克股票交易市場。
全球晶片企業巨頭紛紛進軍中國市場,同時國內的晶片企業也試圖走出國門,這些情況充分表明,中國晶片產業已經完全融入全球市場,中國晶片市場在全球晶片產業中的重要地位日益凸顯李柯預測,未來2~3年內中國將變成全球最大的晶片市場。同時,3C融合的潮流與中國即將到來的3G時代,都給中國集成電路產業發展提供了難得的契機。
如何利用後發優勢直接切入先進工藝,如何避開紅海、開拓藍海,對中國集成電路產業來說至關重要。
2000年、2004年、2005年中國IC設計、製造、封測比例
數據來源:賽迪顧問
分析篇:點石成金的時代已經遠去
晶片行業點石成金的美麗神話似乎已像黃鶴一樣飄然遠去,剩下的只是一個競爭激烈而利潤日趨微薄的市場。
龍芯電腦的問世讓國人看到了國產晶片的新希望
隨著國內外競爭的加劇,晶片製造與封裝測試的利潤率越來越低,與其說晶片產業是一個高新技術的信息產業,不如說更像是一個傳統產業。同時,晶片的價格逐年降低、投入回報率低等等因素,將使晶片製造業的發展環境越來越嚴峻,也促使晶片製造業從自由競爭走向寡頭壟斷。在晶片產業中,晶片設計利潤率相對較高,且資金投入也較低,對於起步較晚的中國晶片企業來說,應該有更好的發展前景。晶片設計作為晶片產業的龍頭與核心,能夠更好地帶動晶片產業的各個環節,使晶片設計與製造、封裝測試三個產業鏈條能夠較好地互動,這些都將更好地發掘中國市場的巨大潛力,使中國晶片產業更上一個臺階。
創新才是生存之道
英特爾連續20多年來都是晶片行業中的領航者,這在很大程度上得益於其持續創新能力。英特爾公司的主席、前任CEO安迪?格魯夫(AndrewS.Grove)一直推動英特爾尋找能夠使公司實現十倍速增長的創新之路。他的名言「只有偏執狂才能生存」,被人們視為英特爾創新強迫症的註腳。創新才有生命力,這句話在晶片行業體現得尤為明顯。
英特爾、AMD、三星等晶片企業巨頭每年都投入巨資進行產品研發。以最為人們熟知的通用CPU晶片為例,英特爾與AMD像賽跑一樣爭著推出新的技術和產品,從單核到雙核,再到三核、四核,一次次推動和引領市場和產業的發展。相比之下,國內企業如中星微電子、珠海炬力集成、晶門科技這些最具代表性的IC設計公司,在今年以來銷售收入均有不同程度的下滑。究其原因,主要是其高度依賴某一單一市場,如PC攝像頭IC、和弦手機IC、MP3晶片與LCD顯示驅動IC,而生產單一產品容易受到下遊市場飽和、價格下跌或產品過時等因素的影響。可見,雖然企業依賴某一市場可以迅速發展壯大起來,但是就此停滯不前帶來的風險也是巨大的。
另一方面,產業的創新也需要創新體系的支撐,這個體系需要人才、資金、制度以及法律等各方面的保障,而中國晶片產業在這方面還亟需加強。「漢芯事件」帶給國人的震撼是巨大的,留下的教訓也是深刻的。我國創新體系薄弱的根源在何處?中國科學院院士王陽元在談及對目前集成電路產業創新現狀的擔憂時,給出了解答:「自主智慧財產權缺少、科技成果產業化率低、研究人員缺乏等,都是我們現在亟需解決的問題。
科研院所的科技成果不等於產品,而產品又不等於商品,不能量產的商品更成不了利潤的來源,利潤的枯竭灌溉不了科技成果的種子。如果釀成這樣的惡性循環,是任何一個產業都不能承受之重。
創新與轉移之間的平衡舞
「國家每年給我們所科研經費幾億元,但取得的專利成果中,能真正轉化為產品的也就5%,95%還都在保險柜子裡鎖著呢!」2006年,某計算技術研究所所長、院士在一次會議上痛心地說道。
技術創新難,創新技術轉化成產品更難,在將知識變為產品上頭,我們遇到了坎兒。
據了解,我國目前有八成科技成果還在「睡大覺」。在過去的幾十年,我國形成的科研格局是數十萬高素質的雄厚研究力量主要分布在大學和科研機構裡,但這筆寶貴財富卻並未得到很好的挖掘。
中國科學院計算技術研究所所長、中國工程院院士李國傑於2006年拋出的《技術轉移——創新的薄弱環節》一文給出了對這一問題的思考。他認為儘管我國企業、大學、科研機構的創新能力都較弱,但我國創新體系最薄弱的環節是技術轉移。
一味強調自主創新,似乎掩蓋了其他的成功之路。而全球競爭的加劇和技術的變化,已迫使企業從內部的垂直集成轉變為橫向集成:一方面增強自身某一方面的核心優勢,另一方面要加強外部資源的利用。
以幾家大的跨國公司為例,IBM公司每年的技術轉讓收入高達11億美元,飛利浦公司4億美元;另一方面,微軟公司每年購買技術支出15億美元,惠普公司支出4億美元,索尼公司支出3億美元。這說明各大公司都在做技術的大量買入和賣出。
「要把一項核心技術變成佔有較大市場份額的產品,除了科研單位自己去實現產業化外,似乎找不到別的技術轉移途徑,而且產業化的道路上每一步都十分艱難。」李國傑談到自己做曙光計算機和龍芯CPU產業化的深刻體會時如是說。「創新鏈就斷了,其技術創新必定不會有很高的水平。」李國傑說道。
各晶片企業都投入巨資進行廠房建設
變局篇:中國企業自主創新之路
3C融合,勢不可當;中國之芯,繼續領航3C藍海。
海外上市融資是晶片企業跨出國際化的第一步
中國晶片企業的發展,一路伴隨著輝煌和荊棘。他們所走過的每一步,都是留給我們的寶貴經驗;他們將要踏出的每一步,都是一次中華民族的偉大嘗試。
龍芯獨特的個人電腦之路
自2002年9月29日龍芯1號誕生以來,龍芯的一舉一動都成為了鎂光燈的焦點,有強烈愛國情結的中國人紛紛成為龍芯的鐵桿Fans,這一切無不昭顯其超越產品本身的社會地位。可產業化進程的緩慢讓「中國芯」陷入了光環背後的尷尬境地。但從現在開始,龍芯正宣誓要趟出一條獨特的個人電腦產業化之路。
2005年4月18日的一條新聞解開了龍芯發展的謎團——中科院計算技術研究所與夢蘭集團正式籤署《關於設立龍芯產業化基地的戰略合作協議》,龍芯和一家農村的民辦企業合作,正是為了給農民做低價電腦。
李國傑此刻真正認識到,龍芯進軍個人電腦市場的道路將與英特爾、AMD完全不同——CPU功耗做到2瓦以下,電腦晶片(包括CPU、北橋、南橋、圖形晶片)總價格低於30美元,性能做到夠用……這就是龍芯個人電腦晶片的發展策略。
2005年一家臺灣公司開始著手設計「8英寸液晶屏,2.5英寸硬碟,成本控制在300美元以內」的龍芯迷你計算機;2007年1月,1000臺售價1599元、基於龍芯2E的福瓏迷你計算機開始公測;同年3月,基於該晶片的12英寸筆記本電腦被放到了檯面上。龍芯未來還將選用MIPS指令和Linux作業系統,繼續與龍芯產業聯盟的盟友們一路前行。按照胡偉武的設想,龍芯將來的產業化模式將會接近ARM公司——靠出售智慧財產權,收取技術許可費維持高利潤率。
中芯國際的新關口
中芯國際作為中國內地最大晶片製造商,在近日權威調研機構Gartner評出的2007年上半年全球十大晶片代工廠中,一舉超越新加坡特許半導體,再次回到季軍寶座。而其在上海建成的12英寸工廠現已開始試產,這條世界領先的生產線將生產90納米及以下邏輯晶片,目前正處於產能提升階段。但是面臨日趨激烈的競爭,中芯國際在全球半導體代工第三把交椅上,也並非高枕無憂。作為重要收入支撐的內存晶片(DRAM)業務由於DRAM市場價格持續受挫,中芯國際今年第二季度出現虧損現象,淨虧損值為210萬美元。
如何改變這種局面,是擺在中芯國際面前亟需解決的問題。中芯國際首先考慮的是戰略引資,中芯國際已經成立了一個專門董事委員會,具體操作引資事宜。不管採取怎樣的策略,箭已經放在了弦上,剩下的僅是選擇誰做合作夥伴的問題。正如張汝京所說:「考慮的因素和存在的可能性很多,但需要研究哪個投資者對我們最有利。」
至於新的業務增長點,中芯國際看到了目前市場上對於手機應用產品與消費性電子商品強勁的晶片代工需求。在成都經營管理的8英寸工廠成芯的主要市場即為通信、汽車和消費類電子產品,而且目前接單狀況不錯,主要客戶有日本爾必達、美國ISSI公司等國際客戶,以及長虹旗下的虹微公司等本地客戶。另外,對於特殊應用晶片(ASIC)代工領域,中芯國際也表現出了一定程度的渴望。「倘若未來能跨足這一領域,對中芯而言也將會是一條不錯的出路。」一位半導體分析人士表示。
「展望下半年的業績,我們始終保持樂觀態度。」一位中芯內部人士表示。
珠海炬力開創新藍海
全球每兩部MP3中就有一部其內部晶片來自珠海炬力集成電路設計有限公司。珠海炬力目前在全球MP3晶片市場中佔有半壁江山,預計今年的全球銷量將突破1億顆。在去年12月份,珠海炬力因在MP3市場上的優異表現榮獲2006年度「中國芯」最佳市場表現獎。
毋庸置疑,珠海炬力的成功源於其開拓了MP3晶片市場。自從2003年以來,MP3風行全球,每年銷量翻倍增長,其發展速度完全超出了人們的預期。而炬力在創始之初的產品規劃上就是按照一個標準消費性音頻處理器的平臺來規劃的,在此平臺之上,可以實現的功能很多,其中包括了MP3播放以及其他音頻解碼、電子字典等非常多的應用。正是有這份積累,又及時地把握住了市場的脈搏,使珠海炬力這家成立沒有幾年的公司,一舉拔得頭籌,並在2005年在納斯達克成功上市。
當然,珠海炬力在發展的道路上並非一帆風順。2005年初,SigmaTel一紙訴狀把珠海炬力告到了美國法庭,訴訟理由是指控珠海炬力侵犯其多項用於MP3播放器的晶片專利。後起晶片設計公司遭訴訟的宿命,珠海炬力同樣沒有能夠繞過去。隨後,珠海炬力對SigmaTel提起反訴,稱後者也侵犯了珠海炬力的專利。這場官司歷時3年之久,雖然官司雙方最終於今年6月握手言和,但畢竟對珠海炬力造成一些不良影響。似乎禍不單行,從去年下半年開始,MP3市場趨於飽和,價格也大幅下降,且有瑞芯、吉芯等競爭對手也開始瓜分這份蛋糕。曾經的藍海開始慢慢染紅。據珠海炬力財報顯示,今年第二季度比去年同期降低了約50%。
「一招鮮吃遍天」的經營模式在激烈的市場競爭環境下註定不可能長久。要保持持續健康發展,需要尋找新的市場。珠海炬力顯然認識到了這一點,開始新的行動。珠海炬力全球銷售總監吳章良透露:「為滿足未來市場對視頻播放、娛樂功能包括移動電視和JavaGame等的需求,珠海炬力公司已投入了許多資源在視頻處理、圖像加速引擎和遊戲晶片的研發上,讓未來的產品可以在MP4、PMP市場上再次複製MP3主控晶片的奇蹟。」
據悉,珠海炬力已經吸納了多名高級海歸人士,並建立了績效管理與股權激勵機制,目前正在國際化的徵途上奮進著。
鄧中翰與他的星光中國芯
「星光」系列晶片是國內首枚完全擁有自主智慧財產權的晶片,中星微電子是第一家在納斯達克上市的中國晶片設計公司,「星光」系列晶片在短短7年內突破7大核心技術,申請了700多項國內外發明專利,被Sprint、惠普、三星、索尼、飛利浦、富士通、羅技等國際品牌大量採用。這一串輝煌的紀錄鋪就了「星光」中國芯的星光大道。而在這條大道上深深地刻著一個人的名字,那就是同樣擁有傳奇經歷的中星微電子公司董事長鄧中翰。
中星微將如何發展?鄧中翰在市場定位上沒有選擇與英特爾、三星等晶片巨頭硬碰硬,而是瞄準了數字多媒體晶片領域。這個領域相對較新,沒有形成壟斷,技術也還不夠成熟,中星微在此大有可為。中星微電子創業之初,還打破了先前國內晶片設計領域所採用的商業模式,而採用了鄧中翰設計和引入的美國矽谷的Fabless(無工廠)模式。鄧中翰帶領中星微開始走一條中國自主晶片產業的創新之路。
如今,鄧中翰與他的「星光」中國芯面臨著新的挑戰。PC用攝像頭IC趨於飽和、價格下跌等原因,導致中星微發展速度開始放緩。其最新財報顯示,今年第二季度中星微淨利潤為20萬美元,第一季度淨虧損380萬美元,而去年同期淨利潤則為180萬美元。對此,鄧中翰表示:「我對公司第二季度的業績強勢恢復感到滿意。我們加強了全球銷售和營銷措施,同時,我們的研發計劃也拉動了公司收入和淨利潤的進一步增長。」
鄧中翰所說的研發計劃在6月中旬就初露崢嶸。6月12日,中星微推出了一款為Web2.0時代量身定做的網絡攝像頭處理晶片VC0336,此晶片可以實現錄製個人高清數字視頻和高保真錄音。此次改朝換代不僅給使用者帶來全新的視頻體驗,而且將很有可能挑戰現有的商業模式。YouTube與MySpace的快速崛起讓人們感到Web2.0帶有與過去不一樣的商業模式。
中星微現在與計算平臺PC廠商一起推國產晶片,將來有可能是和網站、軟體廠商、應用用戶合作的方式一起來推動。商業模式的變化將有可能帶給人們對中星微更多的想像空間。
展訊2G、3G、4G一起來
中移動要求10~11月TD升級到HSDPA,達到3.5G階段,展訊已做好準備。展訊CEO武平日前公布了公司最新的發展計劃,「展訊未來也會重拾WCDMA」。目前展訊跟華為、中興、大唐一起成立了4G研發組,開始進行4G的研發布局。
眼下的展訊通信已經找到了最佳的發展之道。根據易觀國際的研究,隨著TD-SCDMA商用試驗網的建設規模擴大,中國3G市場已經啟動。至2011年底,TD-SCDMA設備市場規模累計可達到1003億元。展訊通信也早已是入圍中國移動TD-SCDMA(下稱「TD」)採購計劃的晶片研發商。
對於展訊來說,初始資金在龐大的3G項目投資前猶如峽谷裡扔下的小石頭,還沒有聽見響就已消失,融資成了生死攸關的頭等大事。在中國,VC資本退出的速度遠遠快於矽谷,所以從很早開始,展訊便同時研究起了賺錢的2.5G和誘人的3G,藉此展訊成為了眾人眼中「風險投資堆積起來的公司」。
針對這兩年展訊內部的「公司是定位在集成電路還是通信製造業」的疑問,在成功上市兩個月之後的2007年8月29日舉行的2007年展訊技術論壇上,武平給出了答案。武平表示,相對於晶片研發商的定位,他們更願意將自己定位為創新的無線平臺解決方案提供商。展訊將專注於提供從晶片、軟體平臺、開發工具到支持體系的平臺解決方案。
各晶片企業都在謀求融資的新渠道
連結
中國半導體產業發展歷史大事記
2000年7月11日,國務院頒布了《鼓勵軟體產業和集成電路產業發展的若干政策》。
2001年2月27日,直徑8英寸矽單晶拋光片國家高技術產業化示範工程項目在北京有色金屬研究總院建成投產;3月28日,國務院第36次常務會議通過了《集成電路布圖設計保護條例》;7月10日,我國首枚具有自主智慧財產權的32位實用化微處理器CPU晶片「方舟-1」通過了國家有關部門組織的技術鑑定。
2002年9月28日,龍芯1號在中科院計算所誕生。同年11月,中國電子科技集團公司第四十六研究所率先研製成功直徑6英寸半絕緣砷化鎵單晶,實現了我國直徑6英寸半絕緣砷化鎵單晶研製零的突破。
2003年3月11日,杭州士蘭微電子股份有限公司上市,成為國內IC設計第一股。同年12月28日,中星微公司對外宣布,星光數字多媒體晶片實現了研發成果的產品化和產業化。
國外主流晶片廠商新推產品一覽
2007年9月13日,Atmel日前宣布推出用於薄型和超薄型HD-DVD與藍光碟機動器光學讀取頭(OPU)的ATR1841和ATR1842型號FMD集成電路。
2007年9月17日前,德州儀器(TI)宣布推出電池充電器前端集成電路bq243xx系列。
2007年5月9日,海力士半導體(HynixSemiconductor)宣布已經獲得下一代超高速DDR3內存的產品認證。
2007年6月7日,意法半導體(ST)針對手機及便攜音樂播放器推出一款尺寸緊湊的功率放大器晶片TS4997。
2007年4月9日,飛思卡爾半導體(Freecales)推出的MSC7120是業界第一款支持話音功能的千兆無源光網(GPON)SoC。
2007年7月17日,東芝株式會社發布了一款3D運算能力高達每秒1億多邊形的手機晶片TC35711XBG。
2007年10月9日,恩智浦半導體宣布推出下一代智能標籤ICUCODEG2XM和UCODEG2XL。