但这个卡脖子,到底卡得有多严重?我们在芯片技能上,和“欧美日韩芯片同盟”的差距到底有多远?是一公里,还是十万八千里?
到目前为止,我还没看到一篇文章,能把上述问题讲清楚,大多数流于表面和感性:什么“我们和西方有差距,但努力就能遇上啦”一类的鸡汤文。

以至于让很多读者产生了困惑和不解:为什么新闻上一会说“某某企业,某某单位5nm芯片都成功了”,一会又说“我们完备国产的芯片,连28nm都还没量产出来”。

到底哪个是真?哪个是假?
事实上,这些新闻都不真,也都不假;而是媒体们或者为了流量,故意隐蔽了部分信息;或者是真的不懂,搞出了模棱两可、不酸不甜的“灰色”新闻。
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事实上,只要新闻上说“中国大陆某企业、某单位的5nm、3nm这类前辈制程芯片成功了”,一样平常说的是研发设计成功了,而不是制造成功,这些单位企业的5nm、3nm芯片,还须要三星、台积电这些代工企业,帮他们制造。
以是这些设计研发上的打破,不能说不主要,但对付中国办理被西方卡脖子的问题,意义不大;由于我们被西方卡脖子,紧张是卡在了“芯片制造”上。
而“我们完备国产的芯片,连28nm都还没量产出来”指的是,完备不依赖美国,乃至不依赖“欧美日韩芯片同盟”的设备、材料、工艺,完备用国产设备、材料、工艺,制造出的芯片。
当然了,“用100%的国产设备、材料、工艺,制造芯片”,是一个最高标准,也是非常难以达到的,毕竟这是一个环球化的时期,每个国家都有自己的资源禀赋和技能上风,分工协作才符合效率最高、本钱最低的市场经济规律。
有必要指出的是:美国呢,也并不是完备对中国芯片卡脖子,只是对中国高端芯片卡脖子,目前的说,是不许可中国大陆企业制造7nm以下的高端芯片(以是禁止荷兰ASML向中芯国际出售可以光刻7nm以下芯片的EUV光刻机);未来几年,美国还将考虑限定中国制造14nm-28nm的芯片。
“欧美日韩芯片同盟”呢,也不是一个类似国家的严格组织,欧洲和日韩,在不陵犯美国技能专利和不该用美国设备、材料的状况下,还是乐意把他们制造的芯片干系产品,卖给中国的。
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因此,判断中国芯片被西方卡脖子到底有多严重;我们在芯片技能上,和“欧美日韩芯片同盟”的差距到底有多远?是一个非常繁芜,主不雅观和客不雅观性都非常强的问题。
要办理这个问题,我这里供应一个思路,便是用:中国大陆境内所有芯片制造企业(分含外资厂和不含外资厂,两种情形)的产能,与中国大陆市场需求规模的比例,也便是自给率,来描述中国芯片被西方卡脖子的严重状况:自给率越高,被卡脖子的状况就越低;反之,自给率越低,被卡脖子的状况就越高。
然后,我们再用中国大陆企业所能够制造的最前辈制程芯片,与“欧美日韩芯片同盟”企业能够制造的最前辈制程芯片之间的“制程代差”,来描述我们的芯片技能,和“欧美日韩芯片同盟”的差距。
当然了,这两个描述标准或许不是最靠近原形的标准,但至少可以从数据和逻辑上,呈现一个比较清晰的“中国芯片被西方卡脖子”严重状况的轮廓,不至于大家都盲人摸象,充斥着主不雅观和感性。
同时,这两个描述标准也可以抛砖引玉,引发大家不雅观察出更多“中国芯片被西方卡脖子”严重状况的指数和标准来。
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好,标准确立了,下边我们就废话不多说,来看一下“中国芯片被西方卡脖子”,到底有多严重?
综合IC Insights 和中国海关的数据,2020年,中国芯片市场的需求规模高达1434亿美元;个中,中国大陆境内所有芯片制造企业(包括外资厂)能够供给的产能代价,只有227亿美元,自给率只有区区15.9%。
不过,必须要指出的是,这里的自给率统计,加入了在中国建厂的外资芯片工厂的产能(如三星在西安存储芯片厂的产能);如果剔除外资芯片厂,仅统计纯中国大陆企业的产能;2020年,纯中国大陆芯片制造工厂的产能代价约83亿美元,自给率低到只有5.9%。
当然了,还有一种说法,是2019年中国芯片自给率,就达到了30%旁边;这种说法的统计来源,不仅把中国大陆境内所有芯片制造企业(包括外资厂)的产能统计了进来,还把中国大陆企业设计,台积电、三星等区域外代工厂制造的产能,也涵盖了进来。
至于哪一种精确,大家见仁见智吧。
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芯片总体的自给率我们理解了大概,但在高端芯片领域自给多少,低端芯片领域自给多少?手机CPU自给多少?汽车功率芯片自给多少?我们还是一头雾水,接下来,我们就谈一谈中国在芯片细分领域的自给率。
为了方便理解,我们这里把芯片大致分为逻辑芯片、存储芯片、仿照芯片三大类。
先说逻辑芯片。
逻辑芯片,顾名思义,便是卖力逻辑运算的芯片,我们常见的CPU(中心处理器)、GPU(图像处理器),便是最常见的逻辑芯片运用类型。
那么,我们在逻辑芯片的自给率怎么样呢?花开两朵,各表一枝,我们先说电脑用逻辑芯片。
众所周知,目前环球险些全部的电脑用逻辑芯片,都被英特尔、AMD、英伟达等美国企业垄断;英特尔是电脑CPU的超级巨无霸,从设计到制造,全部自己包圆。
AMD则是电脑GPU的绝对王者,玩游戏不装个AMD的GPU,你都不好意思和人家打呼唤。
总之,美国企业垄断了中国电脑CPU和GPU的市场,中国大陆在电脑CPU和GPU上的自给率约即是零,为什么说约即是呢,由于中国在少数超级打算机、军用设备上,采取了自己设计、制造的CPU、GPU,但由于数量太少,在弘大的民用、商用规模面前,被抹除了。
从制造能力上来讲,目前主流的电脑CPU和GPU的制程为7-10nm,而我们最领先的代工企业中芯国际,其最前辈的制程,只能达到14nm,是无法为主流电脑供应芯片的,因此我们的电脑CPU和GPU,险些全部依赖入口。
再说手机用逻辑芯片,重复了电脑的老路,除了韩国三星外,美国企业垄断了主流手机CPU、GPU、通信芯片的供给,高通、英伟达、AMD一个个如雷贯耳,频频涌如今中国手机品牌的发布会上,中国在手机CPU、GPU的自给率状况,不言而喻,约即是零。
从制造能力上来讲,目前的主流手机芯片制程为5nm-12nm,我们大陆的企业,还没有一家,能够代工这个级别的芯片。
这里值得一提是:华为海思麒麟,在2021年第一季度,霸占中国大陆手机芯片市场份额的43.9%,超过了高通的32.8%。也是中国大陆企业唯一一次,市场份额反超了美企,但随之而来的美国技能禁运,让着一大好上风,瞬间瓦解,说到底,我们不节制芯片制造的硬功夫,就无从谈起中国芯片的真正自给和崛起。
这时候可能有人问了:我们难道一家设计&制造逻辑芯片的企业都没有了。
当然有,而且很多,但大多集中在制程在28nm以上的中低端芯片,运用在智能电视、空调、做事器等对逻辑运算哀求不高的领域;也有少数高端芯片(台积电代工),运用在人工智能这样的小众行业。
总之是,在逻辑芯片领域,我们的状况是:高端芯片的制造能力全没有,有少数高端芯片的设计能力,但必须要台积电、三星代工。
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说完了逻辑芯片,我们再说说存储芯片,存储芯片又分为DRAM、NAND闪存和其他。DRAM便是我们常说的内存(电脑内存条,手机机身内存);NAND闪存则包括 U盘、TF卡、SM卡、SD卡等等
如果有朋友不太理解这些,也没紧要,你就把存储芯片理解成:可以存储系统和图片、视频、表格等数据的芯片,就可以。
2020年,中国存储芯片的市场规模大约450亿美元,个中,中国大陆存储芯片厂商(不包括外资厂)能够供给的产能代价,约56亿美元旁边,自给率12.5%。
分开来说,存储芯片--DRAM的环球份额,被三星、SK海力士和美国美光三家,垄断了95%的市场份额;在中国市场的详细份额,我没有找到数据,但被这三家垄断是肯定的。
在技能上,DRAM的环球领先者三星,2020年已经量产了“16GB储量,12-14nm制程工艺”的DRAM;而我们海内领先的企业--合肥长鑫,在2020年却只能做到“8GB储量,19nm制程工艺”,并操持在2021年打破17nm制程工艺,和三星、SK海力士等,差了2-3代。
在营收上,合肥长鑫2020年营收1.5亿美元,只有三星DRAM业务营收的1/500,是的,你没看错,我也没写错,不是1/5,也不是1/50,而是1/500,想要追上,难度可想而知。
而存储芯片--NAND闪存的环球份额,则被三星、铠侠、西部数据、海力士、美光、英特尔6家垄断98.7%,给环球其他企业留下的份额,只有可怜的1.3%。
在技能上,截止到现在,三星、海力士、美光都实现了“堆叠176层”的存储密度,而我们海内领先的长江存储,刚刚实现128层堆叠,和主流技能的代差,也是2-3代。
不过令人欣喜的是,长江存储在环球市场的份额,在2020年第三季度打破了1%,也便是说,6家垄断企业剩下的1.3%市场份额,长江存储拿走了1%,已经成为环球第七大NAND闪存企业。
华为mate40高端手机,部分也采取长江存储的闪存。
总体上来看,中国存储芯片的自给率,比逻辑芯片强一些;在技能上,也更靠近天下主流水平,未来几年,中国存储芯片比CPU、GPU,更随意马虎实现自给。
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末了来到了仿照芯片。
仿照芯片,人如其名,便是将一些仿照旗子暗记(如自然界的各种声波、光波、电波)转换成数字旗子暗记,或者反过来转换的芯片;在此过程中,还可以实现旗子暗记功率的放大、过滤等功能。
2020年,中国仿照芯片的总市场规模约为200亿美元,个中,中国大陆企业(不包括外资厂)能够供给的产能代价约23.6亿美元,自给率12%。
分类来说,仿照芯片之汽车芯片,2019年自给率大约18%,个中,大部分的产能,要归功于比亚迪和中车集团。
不过,由于汽车功率芯片采取的都是45nm旁边的成熟芯片工艺,中国在制造能力上没有难度,自给率不高,更多是市场竞争缘故原由。
而仿照芯片之射频芯片,与汽车芯片比较,就拉胯得多,2020年,中国射频芯片企业(不包括外资厂)能够供应给市场的自给率,不敷5%。
射频芯片是手机、移动基站等设备最主要的通信零部件之一,华为P50便是由于不能购买西方的射频芯片,因而不支持5G。
遗憾的是,我们海内目前在射频芯片方面,处于严重掉队的状态,研发制造2G射频芯片的,还有几家公司;而到了3G、4G射频芯片,已经是百里挑一,而且技能工艺间隔西方太远。
至于华为须要的5G射频芯片,则险些没有,只有海内射频芯片行业的领头羊-卓胜微,表达了将要开拓5G射频芯片的意愿。
同时,5G射频芯片的主流制程,已经达到了8nm;我们纵然研发、设计得出来,台积电能不能为大陆企业代工,还是个棘手的问题。
总之,在仿照芯片领域,由于我们在技能、工艺上积累不敷,市场竞争上又被西方建立了高大的壁垒,想冲要破,还是挺难的,最有希望的,该当便是汽车功率芯片了。
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讲完了中国在芯片三大领域--逻辑芯片、存储芯片、仿照芯片上的自给率,我们可以得出三个结论:
①在自给率方面,逻辑芯片最拉胯,存储芯片表现最好,也最有希望打破;仿照芯片重在工艺积累和冲破西方的竞争壁垒。
②芯片领域,是美国的核心利益,我们可以看到,无论是逻辑芯片(CPU、GPU),还是存储芯片以及仿照芯片,美国企业都是毫无疑问的主导力量;中国想要在芯片领域实现自给,一定冲要破美国的技能封锁和专利墙,一番龙争虎斗在所难免。
③芯片自给的核心之核心,在芯片制造,在芯片制造的关键设备、尖端材料和核心工艺。你光设计研发打破没用,人家一割断你的设备和材料,你就只能自给图纸了。
准确地说,中国只有在全体芯片工业崛起的根本上,才能实现彻底的芯片自给,芯片自由;只有几个点的打破是没用的,须要通盘谋划,全面破局。
而全面破局就须要做好长期博弈的生理准备,技能打破不是喊上两嗓子,砸点钱就打破了。
打破须要韶光,须要勇气,更须要中国公民的耐心。
要和美国拼内力,看谁活得长。







