全球芯片产业中的中国方阵：而今迈步从“芯”越

IC，也就是集成电路，被称之为“现代工业的粮食”，是物联网、大数据、云计算等信息产业的基石。据海关报道，2017年中国进口最大的工业品：集成电路、汽车、液晶显示面板。其中，集成电路2017年进口1.76万亿元人民币，已续三年超过了原油，位列进口产品第一位。

　　这三类工业品，是中国制造现在的短板，也是未来产业发展方向。而集成电路的技术工艺最高，更是产业路线的中心。

　　全球集成电路格局

　　集成电路制造分为三个部分：设计、制造、封测。设计价值最高，属技术密集型产业；制造属资本和技术密集型产业，除了开发，还有大量支出，是最要钱的一个部分；封测的技术偏低点，属于劳动密集型产业。

　　全球有两百多个国家和地区，但集成电路制造的这三个环节，却掌握在美、韩、中、欧、日这5个国家中。现在的形势是，美国独大，中国、韩国急速发展，而欧洲、日本则有所衰退。

　　今年，在一千亿美元的市场中，有十家企业共占到了73.7%。而前10名企业，就在3个国家中。美国6家：高通、英伟达、苹果、超威、赛灵思、美满；中国2家：华为海思、紫光展锐；中国台湾1家：联发科；新加坡1家：博通。但博通其实也算是美国企业。

　　当然，这仅统计了纯设计的企业，而设计、制造、封测都做的垂直整合模式（IDM）企业却没有算在里面，例如：英特尔、三星、东芝等。但对于东芝在去年出售了自己的芯片业务，所以，即使算上英特尔与三星，全球集成电路设计产业的蛋糕，也只是分属美、韩、中三个国家。

　　总而言之，这些企业都有称霸一方的“领域”。比如在电脑与服务器领域，英特尔一家独大，超威次之；高通、苹果统治在高端手机芯片领域，中低端由联发科称雄；而最赚钱的存储器领域，三星+SK海力士的韩国组合是当之无愧的霸主；英伟达擅长GPU，赛灵思主攻FPGA，如今它们纷纷向着人工智能进军。

　　ICInsights数据显示，去年在芯片制造领域，有八家企业占据了全球市场的88%。其中，台湾的台积电一骑绝尘，销售额达322亿美元，是排名第二的格罗方德的5倍以上，市场占有率达到52%，超过了全球其他企业销售的总和。

　　在这八大芯片制造企业中，中国台湾独占3家，台积电、台联电、力晶分列第一、三、六位，美国的格罗方德排名第二，韩国的三星排名第四，中国大陆有两家上榜企业，中芯国际与华虹集团，分别排在第五和第七，第八名是一家以色列企业。

　　而在芯片封装测试领域，依旧由中国台湾领衔。去年底，全球芯片封测业排名第一的日月光公司对排名第四的矽品公司的并购案得以通过，据业内人士估计，随着中国台湾两大封测企业的合并，其全球市场占有率将达到37%，大大超过了第二位的美国安靠和位居第三的中国大陆企业长电科技。不过中国大陆总体份额超过了美国、日本，紧随台湾身后。
　　芯片产业中的中国方阵

　　商场如战，从产业链三大环节上看，中国在芯片封测领域发展得最好，无论在技术还是产量上，中国基本追上了国际顶尖企业的脚步。长电科技的封装技术专利数量，在中国和美国都是最多，先进封装技术专利超过了67%。同样，中国的封测企业的增速也是业内最快的。去年全球封测十强营收增长率超过10%的只有4家，就有3家是中国的企业。这样发展下去，中国大陆在芯片封测行业或可率先实现赶超。

　　在芯片制造环节，中国企业的实力是最弱的，跟世界顶尖水平差距很大。当中芯国际还在苦苦提升28纳米工艺的良率时，台积电已经掌握了7纳米工艺、并开始研发5纳米工艺了。这意味着中芯国际在技术上与对手至少存在着三代的差距。而在规模体量与市场份额上，中芯国际更是与台积电存在10倍以上的差距。在这样的情况下，中国大陆企业想要实现赶超，除了继续在设备上加大投入，人才的培养，经验的积累，还要更多时间和实践来磨砺。

　　至于芯片设计环节，中国大陆企业则可用“全线迎战，单兵突破”来形容。在个人电脑CPU领域，有胡伟武教授带领的龙芯中科，在服务器和超算CPU领域，则有申威、飞腾等。GPU的开发上，国内有景嘉微、兆芯，还有在2017年9月由中资背景基金收购来的英国GPU公司Imagination作为“外援”。FPGA有紫光同创，存储器有长江存储。

　　但平心而论，这些中国大陆企业的技术实力、市场份额都与国际对手相差较远，目前还难以凭借产品与对手在市场上进行正面交锋，只能先耕耘中低端芯片市场，或工控、军工、航天等小众特殊领域。比如，北斗卫星中搭载着龙芯自主研发的宇航级芯片，曾位居世界算力第一的中国超级计算机“神威⋅太湖之光”，也使用了申威自研处理器。可以说，在芯片设计的各个重要领域，中国大陆都有企业在进行自主研发，尽管性能差一些，但通过这种“全线迎战”的方式，中国大陆先解决了“有没有”的问题，避免了极端状况下的受制于人。

　　而至于“好不好”的问题，则采用“单兵突破”的战法来解决。手机芯片行业中，华为海思与紫光展锐的异军突起就是例子。尽管高通2017年的营业额仍然是华为海思的3倍多，联发科是紫光展锐的近4倍，但比现状更重要的是趋势。

　　今年8月底，华为海思发布了最新款手机芯片麒麟980，性能已基本与高通、苹果最先进产品持平，许多人将其视为高通、苹果、三星等高端手机芯片的挑战者。而紫光展锐则走中低端路线，广拓非洲、印度市场，如今紫光展锐在印度的市场份额已达到40%，依靠物美价廉的特点频频重挫联发科。未来，中国大陆手机芯片设计行业前途光明。

　　时间会证明一切

　　对于芯片企业来说，有时发展的最大阻碍不在技术，而在专利。先入局的玩家会不断用专利加高后来者的门槛。就像解一道数学题，先做出来的人会把自己的解法注册为专利，其他人要么再钻研出别的解法，要么就乖乖向先做出来的人交专利费，而且这个专利还有期限，到了期限必须续费更新。日子久了，就算某个同学钻研出了别的解法，但大家已经习惯了用同一种解法解题，一想到换个解法后许多定理推论还得重新学习、重新验证，也就懒得再去费心琢磨了。这就是国际芯片产业的“生态”。有时技术易追赶，但生态难撼动，中国大陆自主芯片开发面临的最大挑战就是生态体系问题。

　　这种困境怎么打破？有一种状况就是“换题”，即职业技能轨迹发作变迁，使之前解法堆集的优势化为乌有。例如消费电子职业从个人电脑年代走向智能手机年代，就是一次影响深远的“换题”。ARM指令集是ARM公司的“解题方法”，特点是低功能、功耗小，在个人电脑年代底子不敌英特尔高功能、大功耗的x86指令集开宣告的芯片。但关于智能手机这道题来说，ARM却反超英特尔成为更优解法，终究简直垄断移动芯片工业，与安卓系统构成“AA系统”，同微软、英特尔的“Wintel系统”划江而治。

　　现在，我国大陆芯片企业要想完成赶超，首先要能捉住“换题”的机会。瞄准人工智能浪潮的寒武纪就是一个榜样。早在2016年，寒武纪就已推出自主研制的人工智能芯片，型号名叫DianNao，即中文“电脑”的拼音。去年，寒武纪完成阿里巴巴领投的1亿美元A轮融资，华为同时宣告与寒武纪协作，在华为的麒麟芯片之中运用寒武纪开发的人工智能芯片。在人工智能芯片群雄并起的战国年代，有阿里和华为这两艘大船的护航，寒武纪的远景更加可期。

　　更重要的是，寒武纪的芯片开发全部建立在自研指令集之上，他们自主研制的指令集名叫电脑语，这是国际首个深度学习指令集。指令集是计算机软硬件生态系统的核心。英特尔和ARM正是经过其指令集操控了个人电脑与移动端的生态系统。寒武纪也极有可能成为深度学习范畴的英特尔和ARM。

　　但是，“换题”只是供给改变的机会，却并不一定带来改变的结果。历史上彻底依靠国外技能，陷入“引入-落后-再引入-再落后”恶性循环的失败事例举目皆是。要想经过“换题”完成赶超，底子还在于自己练好“内功”，有进行自主开发的能力。惟其如此，方能有准确判断技能轨迹改变的敏感度，在看见换道的机会时，也能踩得下去最终一脚超车的油门。

　　全部的努力都不会彻底白搭，付出的全部时间和精力，都是对未来的累积。这句话放在我国芯片工业上尤为适宜。作为我国芯片未来的希望，寒武纪创始人陈云霁、陈天石两兄弟都是由中科院计算所培养出来的，陈云霁更是直接师从胡伟武，长时间从事龙芯的研制开发工作。可以说，光芒四射的寒武纪，背面站着的正是砥砺前行的龙芯。

　　或许正应了那副对联：有志者，事竟成，百二秦关终属楚；苦心人，天不负，三千越甲可吞吴。

　　雄关漫道真如铁，而今迈步从“芯”越。时间会证明一切。