关于中美集成电路产业的差距,美国对中兴禁售事件的一些思考

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2018年4月美国商务部发布对中兴通讯出口权限禁令,禁止美国企业在未来7年内向其出售零部件。

事件源于2016年美国商务部由于中兴通讯涉嫌违反美国对伊朗的出口管制政策而对中兴实行禁运。中兴在2017年通过内控整改及更换管理层,最终就美国商务部、司法部及财政部海外资产管理办公室的制裁调查达成协议,中兴支付8.9亿美元罚款。同时对中兴的7年出口禁运有条件暂缓执行。但2018年美国认定中兴通讯在2016年和解谈判和2017年考验期内,向其工业安全局作出虚假陈述。因此决定再度激活七年禁令,禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术7年,直到2025年。

对于元器件采购依赖于国外产品的中兴来说,当前正处于前进5G转型的关键期,而美国一纸禁令,形成严重打击。而在当下中美贸易战正酣的背景下,美国对中兴的毁灭性打击,也是对中国政府和产业界推进“中国制造2025”形成战略威慑,并增加在中美贸易谈判中筹码的举措。

本文将结合当前中美贸易态势、中美半导体产业差距等多方角度对该事件的影响做一定分析,然后结合北京市集成电路产业的实际情况,分析当前面临的形势和挑战,并对北京集成电路产业在此背景下的发展做出一定建议。

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关于中美集成电路产业的差距

集成电路核心产业链流程可以简单描述为:设计公司根据下游户(系统厂商)的需求用专业的软件工具设计芯片,然后交给代工厂进行制造,这些芯片制造公司主要的任务就是把设计公司设计好的电路图移植到硅晶圆制造公司制造好的晶圆上。完成后的晶圆再送往下游的封测厂,由封装测试厂进行封装测试,最后将性能良好的芯片产品出售给系统厂商。

因此,根据上述流程,可以把集成电路产业链分为主要环节和支撑环节。核心环节包括集成电路设计、制造、封装测试。而支撑环节为设计所需的专业软件工具和IP核、制造和封装测试所需的集成电路专用设备和材料。

在集成电路设计、制造和封装测试三大产业链主要环节中:

——中美在设计方面产业链整体差距最大。美国设计产业全球占比达到53%,全球第一,而中国仅为11%。集成电路产品种类繁多,从技术复杂度和应用广度来看,集成电路主要可以分为高端通用和专用集成电路两大类。高端通用集成电路的技术复杂度高、标准统一、通用性强,具有量大面广的特征。它主要包括处理器、存储器,以及FPGA(现场可编程门阵列)、AD/DA(模数/数模转换)、GPU等。

目前中国与美国差距较大的领域集中在高端通用集成电路产品方面。例如在处理器领域,美国英特尔为全球最大处理器生产厂商,全球占比超过90%(每年在中国销售140亿美金,中国市场占其总体市场的24%),中国对此领域对美依赖严重,尤其是在个人计算机设备领域。在FPGA(现场可编程门阵列)领域,美国占据绝对垄断地位,全球占比超过90%。中国在该领域对美依赖严重,由于此类产品对集成电路产品研发和应用非常重要,若FPGA技术完全被封锁,对需用FPGA进行研发的高校和科研院所,以及大量使用FPGA的通信、数据中心、人工智能领域企业会产生深度影响。

在AD/DA(模数/数模转换)领域,美国占据全球优势地位,占比在70%左右。在高速AD/DA芯片、时钟芯片、高速signal chain用的开关、高精度的传感、射频芯片等领域,部分对中国长期禁运,大部分对中国进口规模极高。目前国内企业在消费级模拟芯片领域已经实现部分中高端产品替代,但在车规级、工业级模拟芯片产品领域,仍高度依赖美国。

在GPU领域,美国占据全球垄断地位,全球排名第一、第二的英伟达、AMD均来自美国,且对中国进口规模较高。高端通用芯片的缺乏,对我国中国制造2025、国家信息安全、大数据等重大战略构成掣肘。

——随着亚洲半导体企业的崛起和美国半导体企业境外投资的快速增加,美国近年在芯片制造能力的建设速度已明显落后,在制造领域的全球占比仅为13%,而中国为8%,在该领域***为全球第一。

——在集成电路封装测试领域,中国已经成为世界主要玩家,全球占比达到19.1%,超过美国15%,仅落后于***排到全球第二位。

在集成电路设计工具和IP核、设备和材料三大产业链支撑环节中:

——美国由于是集成电路产业的原始创新国家,因此在集成电路设计工具是垄断地位,全球占比超过95%。IP核领域仅次于日本。在此领域全球任何国家在这个领域都高度依赖美国,中国的全球占比小于3%。

——在集成电路设备领域,美国也处于霸主地位,全球半导体设备五强里面,美国占据三家。全球占比达到56%,而中国仅占全球3%,该环节整体对美依赖度较高。

——在集成电路材料领域,日本全球占比最大,美国在制造芯片用的硅材料方面已经退出全球竞争,但在个别领域仍然处于垄断地位,例如美国陶氏化学占制造用的抛光材料市场份额高达90%。美国科锐公司在第三代半导体材料(SiC碳化硅、GaN氮化镓等材料)方面高度垄断。

总体来看,由于有日本、***等竞争厂商,这个领域中国对美国依赖不大。但在第三代半导体材料领域,美国仍然具备全球领先优势,中国对美国仍有较高依赖。

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关于美国对中兴禁售事件的一些思考

2.1 中国正在引领新一轮全球化进程,国内集成电路领军企业也要相应的迅速成长为适应国际竞争规则的企业。

当前,贸易保护主义抬头,多边贸易机制建设受阻,在此背景下,中国锚定对外开放大方向,应该更加坚定的鼓励国内企业积极开展全球化合作拓展海外市场。中国正在引领新一轮全球化进程,这是不容置疑的趋势,在这个过程中,国内行业领军公司也在逐步成长为全球型公司,企业竞争从过去单个企业间的竞争上升到全球价值链的竞争,面对各国政府监管加强和国际组织的推动,企业强化合规管理已经成为全球化企业新竞争的必备要素。

中兴从2016年到今天遭受的两次禁运,一次是对防范出口管制合规管理的重视程度不够,缺乏对出口管制合规风险的正确评估和认识。这次是在已经受到美国政府调查的情况下,仍然没有能够把握机会堵住合规管理的漏洞,反而采取了不配合的态度,导致公司面对的出口管制合规风险进一步升级,最终导致公司在出口管制方面的合规管理完全失控。这暴露了我国处于行业领先地位的企业在管控合规风险的能力方面仍然滞后,企业合规管理体系出现重大缺陷,对国内企业具有巨大的警示意义。

集成电路行业本身就是一个高度全球化的行业,未来我国集成电路企业会遇到越来越多的需要遵守国际商业规则和保护知识产权的情况,也只有遵守国际化的经济规则,才能有效地融入到经济的国际化中,并这一进程中获得自身的成长与发展。

因此,我国那些处于快速成长期、逐步开展国际业务的集成电路企业应该从这次事件后,加强对合规风险管控、国际商业规则和知识产权保护的重视,有利于我们的企业在国际竞争规则的基础上进行有效的国际化竞争,同时也有利于这些企业未来可以更有效地参与到国际化竞争规则的制定与维护中,实现真正的国际影响力。

2.2 国内集成电路产业升级和基础创新的突破,需要一个更加“耐心”的时代。

这次美国对中兴禁售事件并不是孤立的,核心原因是中美贸易摩擦的升温,同时也是对中国政府和产业界推进“中国制造2025”的战略威慑。中国近年来计划在半导体、5G、量子通信和人工智能等尖端产业期望占据全球主导地位的雄心引起了美国的警惕,美国政策制定者和立法者担心失去优势,因此在推行美国“再工业化”战略的同时也开始加强对中国的防御和遏制,调查中国可能侵犯美国知识产权的行为,并加强对来自中国的海外交易的审查。

可以看出,当下的国际外部环境迫切需要我们的每一个产业都必须“向上走”,向各产业的高端攀登,占领产业的核心基础环节和战略制高点。

但通过这次事件我们却看到,在中兴通讯所处的电子信息行业,虽然总的市场规模中国已经成为全球第一,但在CPU、FPGA、EDA工具等高端芯片领域的进口依存度高达95%以上,核心芯片上的差距导致我们在关键环节被“卡脖子”。

此前我国在电子信息产业领域的发展路径特征是以“开阔地推进”的方式进入具有比较优势的环节,迅速扩大生产规模。这种情况下企业家追求的是低成本资源、短平快的模仿和优惠政策,但是现在,不断出现的低水平重复建设、同质化产品和产能过剩表明这种“铺摊子”式的发展空间已经不适用于当下的高质量发展要求。对于集成电路这种战略基础性产业的升级和创新突破,中国需要一个更加耐心,崇尚坚持和专注的时代。这种耐心体现在资本的耐心,更体现在人才的耐心。

然而当下,大部分的资本追求短期回报,精英们都想转行金融和互联网,各行各业鲜少有高素质的人才静下心来专心搞研发,都急功近利的寻求立竿见影的效果,像集成电路这种行业由于投入高、风险大,效益慢,因此成为一个资本和人才都不愿意聚集的行业。这种全社会都显现出来的浮躁之气,恰恰正是我们产业升级向高端突破的最大危机。

中兴事件后,也许我们更应该打破束缚人才的制度羁绊,特别是在集成电路等核心基础领域,创新让高端专业人才发挥作用的体制机制,提供精准高效的人才政策保障和公共服务,激发这些人才创新潜能,才能创造我国在战略性新兴产业聚集人才的新优势。

2.3 国产集成电路进口替代的推进,需要从机制层面解决产业链上下游的合作关系,追“芯”战需抱团发力,进而形成真正的协同联动。

自进入21世纪以来,如何以整机应用带动集成电路产业的发展,以自主芯片开发支撑整机升级,从根本上扭转我国大部分集成电路市场被发达国家和地区集成电路优势企业占据的尴尬局面,一直是我国集成电路业界孜孜不怠努力突破的大问题。但迄今为止,似乎我们仍然没有找到可以真正解决产业链上下游有效协同的实施路径。

美国对中兴禁运事件再次暴露了我国集成电路产业供应链支撑能力的不足,中兴除了数字基带芯片具备自产能力,通信链乃至外围测量电源电压的芯片,都见不到国产供应商的身影。一方面是整机厂商被国外芯片供应商“卡脖子”,另一方面,大量国内中小芯片企业鲜少有机会和国内优势整机系统企业建立合作关系,在于双方缺乏互相信任的机制和渠道。

信任在供应链关系协调中具有十分重要的作用,它是供应链关系协调的关键组织原则,是供应链节点企业相互合作的前提和基础,是保证供应链正常运转的支柱。因此,解决国产芯片上下游合作的问题,关键在于国产供应链体系信任机制的建立。

集成电路产品种类众多,产业链复杂度较高,要建立上下游的信任关系和合作机制要切实根据细分领域的特点,不能“一刀切”。在可以市场化实现替代的产品领域,建议政府不要以补贴等产业政策强行推行进口替代,这样以计划制度替代市场机制,反而扭曲产品和要素价格,不利于我国的企业真正提升市场化竞争能力。

在投入大,周期长,试错风险极大的产品领域,政府需要推进企业合作加快自主研发芯片应用力度,可以推动组织和实施若干个“芯片与整机联动”的国产化专项工程,对参与验证国产供应链的民营整机厂商实施一定的激励措施,同时在难以通过市场化突破的领域(例如EDA、FPGA等),加大政府采购,以及01,02专项参与企业、央企、地方国企对国产芯片和设备的采购力度,制定和国内中小芯片厂商合作的正向激励和负向惩罚措施。一定要做到“想用、敢用、试用、甚至某些部分必须用”的心态,从“从低规格用到高规格用”,从“小规模试用到大规模推广用”,不能“蜻蜓点水”,不能只是“项目推动”。真正的促成产业链上下游合作,还是需要“有形的手+无形的手”共同协同,共建价值链和生态链。

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当前形势下对北京集成电路产业的发展建议

北京市历来重视集成电路产业发展,产业规模和技术水平在全国一直占据着举足轻重的地位。北京集成电路产业高端人才等创新资源优势明显,全国集成电路领域引进的“千人计划”学者中约1/3集中在北京,中科院与集成电路技术相关的研究所约有50%设立在北京,全国10个集成电路人才培养基地中有4个设在北京。因此,在当前中美贸易摩擦的大背景下,北京应该主动承担起集成电路基础创新和高端突破的战略重任,积极推进集成电路产业自主化、高端化创新发展。

3.1 发挥智力资源优势,切实加强集成电路“引才新政”的实施与推进

实现集成电路产业国产化替代,人才是核心要素。当前集成电路产业已成为北京明确鼓励的发展方向,而北京集成电路高端人才在国家产业发展热潮中正面临外地的强有力争夺,北京市的人才政策针对性不够,我们的创新创业人才储备正在向外流失。

建议在《北京市引进人才管理办法(试行)》的基础上,对集成电路领域的高素质紧缺人才实施专项激励政策,并尽快出来具体实施细则,为北京集成电路产业向高质量发展升级提供高效而长久的动能。

特别建议从北京市曾经实施过的集成电路领域双高人才所得税奖励政策入手,可以根据当前的产业发展形势及集成电路产业特点对目前双高人才的衡量标准以及奖励办法做出适当调整,继续执行这项政策,做到以人为本,以符合集成电路产业特点的专业人才政策手段突破制度约束,积极吸纳和集聚集成电路高端人才资源,通过“好的政策”实现集成电路人才“用得好”、“留得住”。

3.2 坚持战略推动和市场化兼具的原则,全面建立健全国产集成电路产业链上下游协同联动的产业合作机制。

中兴禁运事件的一个警示是,国产整机和系统厂商对国产芯片和上游供应链厂商的支持力度和信任程度都不够,导致国产供应链的规模和影响力一直非常有限,不利于上游的技术升级,更不利于整体产业的自主可控,随时又被“卡脖子”的风险。

产业链上下游的联动合作,需要良好的合作机制来推进,北京具备完整的电子信息产业链基础,并且都是具备一定规模和技术实力的企业,具备开展产业合作机制探索的基础,应大力推进。尤其在集成电路设备领域,推动设立行业激励机制和政策,积极响应《关于促进首台(套)重大技术装备示范应用的意见》政策精神,推进北京市相关配套政策(首台套政策、提高设备(产品)国产化率双补政策等)的制定和发布,真正提升我国集成电路产业上游基础领域与全产业的联动合作。

3.3 围绕国家战略意图,加大企业国际化经营政策扶持。

当前,中国集成电路企业开展海外合作,面临的外部环境异常复杂,不确定性风险显著提升。因此在国家推进全球化的战略意图下,建议政府首先对北京集成电路产业基金收购进来的优质企业和项目明确落地规划,加快推进落地进程,帮助其加强和国内市场的积极合作。同时加大对现有核心企业(包括上市企业和独角兽企业)在国际化经营、知识产权、对外投资、海外并购等多个领域进行一定的引导和政府扶持,帮助企业更好的实现全球化战略。

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