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孫方平:通訊行業產業鏈分析及布局建議
通訊行業涉及眾多上游產業鏈,包括芯片、光模塊、PCB、阻容感、連接器、五金結構件、鐵塔、電池等多個領域,其中大多數領域已實現國產化,基本能自主可控,但上游領域,尤其半導體芯片行業,我國與世界先進水平差距較大,是最需要加大投入著力發展的領域。
芯片行業作為大通信行業的主要上游產業,其持續供應能力對通信行業至關重要,尤其近幾年國際政治因素對商業的影響越發明顯,具備安全、可靠的供應鏈極為重要。由于EDA、晶圓生產、設備、原材料方面國內廠家實力較弱,還處于被卡脖子的階段,一旦特殊情況下,國外廠家對我國做出極端限制(如美國對海思的限制),那么產業的正常生產可能難以為繼。
一、 國內芯片產業鏈各環節現狀分析
芯片行業的產業鏈,按照生產工序,可以分為芯片設計、晶圓加工、封裝測試,以及其中配套的EDA軟件、制造設備、原材料等行業。
1. 芯片設計
經過近幾年的高速發展,我國在通信專用芯片、處理器、存儲、電源管理、射頻、各類模擬及功率器件,基本都解決了從無到有的問題,很多領域甚至已能比肩國際一流水平。以通訊行業為例,目前已能夠滿足通信設備、手機等產品的應用需求,多家頭部企業已開始批量使用國內廠家的芯片,不再是制約我國的卡脖子領域。
2. 晶圓加工
晶圓加工分為IDM企業、晶圓代工兩種,當前我國的IDM公司主要集中在存儲、分立器件兩個領域,射頻及光芯片也有部分公司實現自己設計、加工,其他芯片行業主要以純設計公司(Fabless)+晶圓代工為主,暫無像Intel、TI、ADI等國際大廠一樣的IDM公司。IDM方面,目前存儲、分立器件、光芯片等領域,都已實現規模量產,如長江存儲(存儲)、士蘭微(分立器件)、光迅科技(光芯片)等,但工藝水平與業內頂級公司還有至少1-2代的差距,主要面向中低端領域。代工方面,國內中芯國際、華虹等為首的晶圓代工企業,目前具備大部分模擬IC制程、14nm以上數字IC制程能力,能夠代工相當一部分的國產芯片,但是核心能力與臺積電、三星等頂級公司還有較大差距,5nm、7nm制程芯片,部分特殊工藝的模擬芯片,還需要在國外進行流片。
3. 封裝測試
封測環節是我國與國外廠商差距最小的地方,目前國內長電、華天、通富三大企業均在全球前十位,國內的芯片公司以及部分國外公司,基本都選擇在這些企業生產。2020年,國內三家企業已占到全球市場份額的20%,其中長電科技排名第三,通富微電也進入前五。從實地審核調研情況看,國內廠家很多方面的能力已在國外之上,質量水準也較高。企業已大規模盈利,基本已進入良性發展的收獲階段。
4. EDA軟件
EDA軟件是芯片設計、布線、驗證和仿真所需的必要工具,當前全球市場70%以上被Cadence、Synopsys、Mentor Graphics三家巨頭壟斷。EDA在芯片行業產值較低,但是極其重要、不可或缺,是名副其實的卡脖子領域。國內目前有華大九天、芯愿景、廣立微電子等EDA公司參與競爭,其中華大九天實力較強,具備設計、驗證、仿真的部分能力,但仍不足以覆蓋集成電路所需的全部工具。國內主要的短板在于產品不齊全(如數字芯片時許和功耗檢查)、人才資金投入不足,產業鏈支持不足、缺乏與先進工藝的結合等。
5. 制造設備
通過重大專項在內的國家大力投入,解決了部分設備產品的有無問題,單看設備有無,光刻機、刻蝕機、氧化爐、PVD、CVD、清洗機、封測端的劃片、貼片、鍵合、測試機臺等均已有國內設備面世,如北方華創的刻蝕、PVD、氧化爐,至純科技、盛美的清洗機臺,長川、華峰的測試機臺,中微的介質刻蝕設備和上海微電子的光刻機等。但是在產業鏈上,國內公司的設備在工廠端的應用量還較小,沒有得到工廠客戶的廣泛認可。尤其是光刻機、封裝的劃片、貼片、鍵合機等,工廠端幾乎沒有國內設備的身影,與國外的差距較大,無法真正能夠支撐大規模量產。
6. 原材料
晶圓端的硅片、光刻膠、電子氣體、掩膜等,封裝端的Compound等,基本處于寡頭壟斷局面,國內產業規模非常小。半導體材料往往是一些大型化學材料公司的小塊業務,如陶氏、住友、杜邦等。封裝端的引線框架、基板等國內有些公司如深南電路、興森科技(基板)、康強電子(框架)等擁有一定行業份額,但大頭基本還是國外廠家。總體來看,原材料方面我國差距較大,基本只能用于低端領域,但也因此具備較大的發展空間。
二、 我國半導體產業鏈布局建議
綜合如上對產業鏈各環節的分析,我們建議重點加強對EDA軟件、半導體設備、原材料、晶圓廠先進制程等方面的布局和投入。
1. 加強人才引進和培養
科技進步,人才為先。目前國內相關產業的人才匱乏,核心技術被境外公司、高校所壟斷。我們最需要加強對國外高層次人才的引進,尤其是產業界、高校界的華人工程師、教授的歸國引入,比如EDA領域、材料領域。鼓勵政府、高校、企業為高端人才提供較優越的待遇,提升高技術人才的地位,解決其后顧之憂,吸引大量尖端人才投入到國內半導體行業的建設中來。
通過尖端人才的帶動,國內產業界、高校需要加強人才培養,在這些相關領域投入更多的資源,提供研發、創新創業的土壤,為人才營造好的科研、發展環境。
2. 重視產業規劃及合理引導
由政府牽頭規劃、評估哪些企業有技術優勢,有發展前景,重點培養,包括政策、資金、稅收等支持;哪些領域競爭已經非常激烈,需要適度降溫,引導新進企業投入到其他藍海領域。避免一窩蜂涌上,過度投資浪費。
同時加強產業集中度,重點培養龍頭企業,產生行業帶動作用。在龍頭企業的周邊,規劃相應的配套產業,一方面為龍頭企業提供供應鏈支撐,另一方面也可以形成產業優勢,帶動當地的經濟、就業等。
晶圓制造產業,在華南布局較少,可以重點推動引入晶圓廠,尤其是先進制程、特色工藝,當前在國內還處于缺失的情況,在大灣區范圍內推動盡快導入相關企業研究、攻關,占據先發優勢。
芯片設計公司目前主要集中在北京、長三角、西南片區等,大灣區的創新型設計公司相比薄弱,建議政府能創建良好的環境引入優秀的芯片設計企業,鼓勵本土創新型企業落戶或者能在深圳設立研發中心。
原材料方面,珠三角、粵西地區都有較多的化工產業,可以利用在化工領域的基礎,進一步布局一些尖端材料領域,光刻膠、電子氣體、顯影、清洗等化學試劑、塑封樹脂等;PCB等類型的廠家也可以進一步布局基板、引線框架的生產。
EDA軟件方面,深圳、廣州每年都吸引大量的優秀人才畢業生,本身軟件業就較發達,可以利用這一優勢,鼓勵軟件行業向工業軟件、設計軟件加強布局投入,半導體EDA軟件就是空間廣闊的領域之一。
3. 協調產業鏈上下游協同發展。
通過政策、經濟等手段,鼓勵工廠端、應用側加強對國內上游公司的扶持,唯有經過市場大量檢驗,國內的技術和產業才能快速進步。
現在國內很多小企業面臨的一大問題,就是下游客戶側對國內技術、國內產品的不信任,難以得到產品應用的機會。一方面沒有生意支撐企業良性發展,另一方面技術沒有客戶應用,無法在應用中找到差距、缺陷,就沒法針對性地提升、改進,導致長期停滯不前。沒有經過實踐檢驗的技術難堪大任。
客戶側可能出于對自身產品質量、性能的顧慮,有時仍然傾向于使用國外成熟技術,這時就需要政府的引導、補貼等。
4. 鼓勵創新和專利保護。
當前我們需重點投入的領域,國外巨頭公司早已深耕多年,可能有很多專利壁壘,如何實現真正的自主創新,產生高價值專利,盡力繞開專利壟斷,避免法律糾紛和侵權,也是一項重要課題。
政府一方面需要鼓勵企業進行技術創新,對重大的技術突破、創新給予資金、政策、稅收等獎勵,鼓勵企業努力創新;同時也需加強對企業專利的保護,由政府牽頭,從法律層面,為企業提供便利的專利評估分析、法律訴訟支撐等,保護國內創新企業健康發展。
近幾年,我國的芯片設計、制造企業被國外巨頭起訴、打壓的事情屢見不鮮,希望政府可以加強在這方面對創新企業的支持。
(發言者系市政協委員,中興通訊股份有限公司高級副總裁)
編輯:劉乙潼
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