中興事件引發思考：未來芯片產業如何擺脫“空芯”之痛
2020-09-02 17:07:42
不久之前，美國商務部發表禁令，禁止美國公司向中興通訊銷售零部件、商品、軟件和技術7年，這使中興通訊即可陷入困境且被腿上風口浪尖。 目前，隨著中美貿易談判的發展，美國政府與中國達成了解除對中興通訊制裁的框架協議。
作為國內高科技公司的代表，中興通訊擁有國內外名列前茅的技術實力和專利申請數量。然而，面對美國的禁令卻是毫無辦法。這也反映了國內集成電路乃至整個電子信息產業仍然面臨內核“空芯”的局面。此次事件之后，再次引發業界對國內芯片行業如何擺脫受制于人狀態的討論。專家表示，芯片行業的競爭最終是綜合國力的競爭，國內集成電路產業的發展不能靠單打獨斗來實現。而應通過培育龍頭企業，利用專利運營等手段形成協同帶動效應，促進產業整體提升能力。
高端芯片遭遇國外壟斷
據了解，通信類芯片可大致分為成熟度、可靠性較高的基站芯片和一般的消費終端芯片。前者是中興通訊等信息通訊技術服務商所要用到的高端芯片，基本被外國廠商所壟斷。
IC Insights發布的一份報告顯示，目前全球半導體市場規模已達4385億美元，前十大半導體制造商占整個市場份額的58.5％，這些制造商是三星，英特爾等，其中沒有中國制造商。 在最常見的智能手機芯片中，盡管華為海思在國內推出麒麟芯片，但國外芯片仍占據主導地位。 “智能手機主要使用的是基帶芯片、射頻芯片、存儲芯片、MCU芯片、顯示芯片等，這些芯片控制和支持近乎手機的所有功能，如數據通信，數據處理，數據存儲和顯示。” 中國集成電路知識產權聯盟秘書長、北京綱正知識產權中心有限公司執行總經理楊曉麗表示。
集成電路產業是一個技術密集型、人才密集型和資本密集型產業，其產業鏈包括設計、制造、封裝、測試、設備和材料等多個環節。目前，在材料，設備，制造等領域，外國企業也占有絕對優勢。芯片設計類似于軟件，依賴于人類的智力，中國跟國外差距不是太大，但芯片制造是我國芯片產業的短板，它類似于傳統工業，依賴工業基礎。場雖然中芯國際等制造企業在加緊研發，但在全球化市競爭中還不具有優勢，導致我國企業在集成電路的重點核心領域布局較少，只能在應用端尋找市場突破。
另外，中國半導體行業協會公布的數據顯示，2015年至2017年，中國集成電路產業進出口總量分別為3140億，2300億，3425.5億，2270.7億，377.1億，2601.4億元。 SEMI公布的數據顯示，2015年至2017年，中國國內芯片需求為570億美元，660億美元，780億美元。 從以上數據可以看出，隨著中國芯片每年需求量的不斷增加，對外國芯片的依賴度不斷加深。
專利壁壘等待攻破
??在目前依賴國外芯片產品的現狀背后，反映了國內芯片產業核心技術和基礎專利的缺失。 近日，中國集成電路知識產權聯盟發布了《集成電路專利態勢報告》，涵蓋了集成電路領域，DRAM（動態隨機存取存儲器），FPGA（現場可編程門陣列）和光刻技術領域全球公開的專利設備，分析了該領域三個核心領域公布的專利。 截至2017年底，全球集成電路行業申請專利約為209.7萬件。 美國和日本排名前兩位。 兩者在IC領域的申請中占45.87％。 中國的專利申請量約為46.4萬件。 排在第三位。
? “大量的中國集成電路專利申請表明，可以說明中國是一個芯片市場，國內外企業都非常重視，但這并不能說明中國芯片產業具有很強的創新能力。”楊曉麗分析說，中國的集成電路專利申請人排名前10中有5家是國外企業；從全球布局來看，排名前10的專利申請人均為國外企業，如三星、NEC、高通、日立、富士通、松下等；從細分的核心領域專利布局來看，國外巨頭的專利壁壘依然存在，國內芯片產業擁有的自主知識產權狀況不容樂觀。
在DRAM領域，全球共有14萬多項專利申請。日本，美國和韓國在全球的申請數量最多，占總數的76％。中國DRAM產業技術基礎薄弱，相關專利申請數量很少。只有4％。該領域的前10名專利申請人都是外國公司，中國公司沒有排名。“中國需要90％以上的存儲芯片需要進口，國內的DRAM專利也掌握在海力士，三星，NEC，IBM等韓國公司手中，我國DRAM領域的專利基礎及布局相對薄弱，相關企業面臨著較高的知識產權風險。”楊曉麗分析說，目前，在國家有關政策的指導下，中國正在為武漢，合肥，上海等地的集成電路產業園區重點發展存儲器，國內也涌現出兆易創新、長江存儲等代表性企業，我國企業在存儲器領域的專利申請數量將迎來高峰。
????在FPGA領域，全球共發布專利申請8萬多件，其中中國專利申請超過2萬件，居世界首位。 在前10名專利申請人中，有5人來自美國，2人來自中國，3人來自日本。 其中，美國公司ALTERA和Xilinx的專利申請遙遙領先，中國專利申請人主要是為高校及科研院所。 “中國是FPGA技術的主要應用國家，作為全球主要的應用市場，中國市場吸引了各國公司的關注，但國內主要專利申請人為高校及科研院所，說明國內芯片產業在該領域存在專利市場化應用程度不高的問題。”楊曉麗表示。
在光刻設備領域，全球申請專利82,000件，美國專利申請37.48％，居世界首位。中國的專利申請量約為1萬件，只有12.84％。排名最高的專利申請人主要在美國，日本和韓國的大公司占領，沒有中國公司出現。 “在光刻設備領域，國內企業起步較晚，與國外巨頭相比仍有很大差距，”楊曉麗說。但在整個設備領域，在國家專項的大力支持下，已在北京，上海等地形成了幾家重點企業。就北方華創在北京的情況而言，北方華創知識產權總監表示，華北創作有限公司的產品包括：蝕機，PVD，CVD，氧化爐，擴散爐，清洗代理和MFC。提交了大量專利申請，尤其在刻蝕機和PVD領域具有明顯優勢，其PVD設備能與國外產品相抗衡。
產業發展需要協同作業
中國集成電路產業應如何發展？如何擺脫“空芯”之痛？這是中興通訊被制裁事件后備受業內關注的核心話題，甚至有專家呼吁，要拿出當年發展兩彈一星的決心和模式來發展芯片產業。然而，在楊曉麗看來，發展芯片產業與兩彈一星的技術攻關不同。芯片產業是一個全球化較為深入的行業，市場競爭極為充分。兩彈一星不計成本的模式并不適合商業市場領域的產品。在該模式下，即使產品做得出來，在商業市場上也不一定能夠獲取成功。而國內目前最欠缺的就是市場競爭環境下的產學研用深入協同的市場化攻堅共建機制。
芯片產業的發展需要投入大量的人力、物力、財力，而且這些投入在短期內難以看到成效，單個企業的單打獨斗是遠遠不夠的。說到底，集成電路產業是一個國家綜合國力的比拼。對此，楊曉麗建議，首先，行業應充分利用和發揮產業知識產權聯盟的作用，運用知識產權運營等手段充分整合集體力量和上下游資源，建立起產學研用全產業鏈條的協同機制，發揮我國應用領域全球最大的單一市場這一先天優勢，降低企業知識產權風險，夯實知識產權實力，營造有利于中國集成電路產業發展的應用生態環境。其次，國家還需要重點扶持龍頭企業，以點帶面，在市場競爭、技術研發中形成正反饋。龍頭企業在市場中已經獲得現金流支持，資金壓力小，同時從企業戰略上有把控上游市場和下游應用的需要。此外，我國還應不斷加強知識產權保護力度，以激勵國內企業加強創新，全面融入市場競爭。“表面來看，我國集成電路領域技術相對落后，加強保護會給國內產業帶來較大的費用支出，但從多年的實踐經驗來看，弱保護會滋生企業的創新惰性，研發投入不積極，長遠來看危害更大。”楊曉麗表示。
??隨著2014年《國家集成電路產業發展促進計劃》的發布，國家集成電路產業投資基金成立。中國正在加大對龍頭企業的扶持力度，鼓勵企業加大對重點領域關鍵技術的研發投入。行業也在積極探索生產，研究和開發的協作機制。目前，在中國集成電路知識產權聯盟的推動下，全國工業信息安全發展研究中心，綱正知識產權中心、兆易創新、中芯國際等科研機構和企業成立了中集智聯存儲專業工作組。建立專利池并開展專利活動。業內人士預計，隨著創新投入的不斷增加，創新機制的不斷完善以及知識產權意識的逐步提高，中國芯片產業將能夠盡快消除“空芯”的痛苦，實現曲線超車。
