痛点｜“芯”求大战①为何芯片主要？“卡脖子”卡在哪？
【编者按】
一“芯”搅动环球。海内芯片投资热潮似有冷却，环球电子企业又深陷“缺芯”危急，环球车载半导体三强日本瑞萨电子的一场失火，或致环球汽车减产150万辆以上。
芯片危急是否会重塑供应链？中国企业该如何找准定位？如何布局投资？澎湃新闻行业不雅观察与家当调查栏目“痛点”今起推出《“芯”求大战》专题，通过采访专家和业内人士，梳理目前环球芯片现状，拆解投资布局，探求“芯片”供应破解之道。
如今，我们的生活时时刻刻离不开芯片。当我们手拿遥控器打开电视机，当我们拿动手机跟外界打电话，当我们在电脑上事情时，统统的背后都是芯片在事情。
环球第一块集成电路出身于1958年，至今已经60多年的历史，从此拉开了环球半导体家当的序幕，集成电路、微处理器、电脑、操作系统、互联网、手机等一系列伟大的发明，彻底改变了我们的生活办法，把人类社会从机器工业时期带入到信息时期。
芯片是全体信息社会的基石和心脏，也是推动全体信息社会向前发展的发动机。
如今，半导体家当已经成为环球最主要的家当之一。根据WSTS(天下半导体贸易统计组织)统计，2020年环球半导体市场发卖额达到4400亿美元，同比增长6.8%。
数据显示，2020年中国集成电路入口数量为5435亿个，同比增长22.1%，入口总额为24207亿元，同比增长14.8%。集成电路出口数量达到2598亿个，同比增长18.8%，出口总额达8056亿元，同比增长15%。
芯片为何难？
1947年美国人发明了晶体管，此后德州仪器的工程师杰克・基尔比产生了天才的想法，把所有的元器件都放在同一种材料上制造，并连接成电路，以是集成电路就这样出身了。用于承载集成电路的母体是硅片，硅介于导体和绝缘体之间，以是也叫半导体。以是我们常常说的芯片、集成电路和半导体都是一个意思。
杰克・基尔比由于这一发明在2000年被付与了诺贝尔奖，他也被称为“芯片之父”。
芯片为何难以打破？芯片本身便是技能门槛很高的行业。你想一想，一颗手机SoC芯片只有指甲大小，但上面集成了100多亿个晶体管，这是什么样的工艺难度？
芯片有一个非常长的家当链，家当链每个环节都必须环环相扣，哀求极高，任何一个环节涌现差错可能导致终极这枚芯片都是无法达到标准。
举一个例子，2015年苹果公司的iPhone 6s搭载了A9芯片，苹果实在把A9芯片分别交给了三星和台积电进行代工，三星采取了14纳米技能，台积电采取了16纳米技能，按理说三星14纳米更前辈，但实际上很多用户反响采取台积电A9芯片的iPhone 6s更为省电。
芯片业近年的快速进展该当归因于智好手机家当的发展。在电池技能未能取得大打破的条件下，手机续航能力的提升被寄希望于芯片能耗的降落。手机市场激烈的竞争刺激芯片技能不断更新迭代，从16纳米、14纳米、7纳米到如今5纳米，最新的工艺都是先用在手机芯片上。
芯片家当链大致可以分成设计、制造和封装测试等三部分，但还有多个非常主要的旁支，比如制造环节的制造设备、材料，芯片设计真个设计公司EDA。这里面每一家龙头公司都是不可替代的，才终极能够让环球芯片家当链运转起来，缺了谁，对全体行业短期内都是巨大的影响。
目前是芯片中技能难度最大、繁芜度最高的是手机芯片。
按照手机芯片的更新频率，旗舰芯片一年迭代一次，这对企业研发和创新能力提出了很高的哀求，如果一款芯片终极不给力，会连累手机的发卖。
同时，芯片行业又是一个资金密集的行业。研发一款旗舰SoC手机芯片的用度约为数亿美元。之前有称华为麒麟980研发投入大约为3亿美元，那么高通和苹果的芯片研发用度该当也不会低于华为，毕竟外企的人力本钱更高。
芯片制造更是高投入重资产，以台积电为例，2020年台积电的成本投入上看至200亿美元。如此高的资金投入让很多企业投不起而掉下队来，芯片代工行业越来越集中，订单越来越多交到台积电手中，乃至英特尔都开始把部分订单交给台积电，从而造就了台积电本日的行业地位。
以是芯片技能密集和资金密集这两大特性使得玩家越来越少，终极是赢家通吃。
环球芯片巨子包括英特尔、AMD、高通、三星、台积电、华为等，这些大玩家们无论技能实力还是资金实力都让业界其他企业难以望其项背，而且各家都有所长，缺了他们哪一家，彷佛天下就很难运转好。
原来芯片家当是环球高度分工协作，“你中有我、我中有你”最为充分的家当，但美国对华为的打压使得芯片行业涌现了最大的变数。
芯片格局分解
芯片先出身在美国，只管芯片行业发展至今已经形成了环球分工互助模式，但美国依然遥遥领先环球。
目前芯片业依然是美国最主要的家当，有一大批实力雄厚的大公司在主导全体家当的发展。美国一共有苹果、英特尔、英伟达、IBM、高通、德州仪器、博通七家七亿美元级别的顶尖科技公司，这些公司都是芯片细分领域的龙头企业。
前锐迪科创始人、现翱捷科技CEO戴保家早前接管澎湃新闻采访时认为，美国之以是领先紧张是美国积累早，人才多，研发的效率也比较高，其余美国大学和家当界合营相称紧密，为家当界培养人才和输出技能。
”美国很多大学的技能很厉害，加上有比较好的变现渠道，利润分配比较合理；美国大学与企业合营相称不错，实力比我们雄厚很多。”戴保家认为美国大学是美国芯片坚持领先的主要力量。
华为被美国制裁后，华为创始人任正非最近拜访了海内多所大学，目的也是推动华为和大学的技能和人才互助。
美国以外的地区，虽然也有顶尖的芯片公司，但数量和覆盖的广度远不如美国。
欧洲在芯片设备领域的光刻机公司ASML可谓鼎鼎大名，霸占了80%的光刻机市场。当然，欧洲的仿照芯片三大家恩智浦(荷兰飞利浦分拆)、英飞凌(德国西门子分拆)、意法半导体(法国汤姆逊分拆)也霸占了很高的市场份额。
日本拥有浩瀚材料和上游元器件公司。日本仿照芯片瑞萨电子；设备领域有佳能、东京电子；材料领域：信越化学(硅晶圆材料)、JSR(光刻胶)、JX(靶材)、日立化成、旭化成、住友化学等数十家公司，霸占了50%的环球半导体材料市场。
韩国拥有三星、SK海力士两大存储大厂，霸占了80%的存储芯片市场。
中国台湾的代工和封测都有上风。台积电是环球最大的集成电路代工厂；日月光则是环球最大的封测厂。联发科是环球第二大独立手机芯片公司。
中国大陆这两年布局范围很广但实力不强，芯片设计领域华为的海思该当是环球第一阵营，最新芯片采取5纳米工艺，与环球同步。代工厂中芯国际最新的工艺是14纳米，与台积电比较掉队2代。手机芯片领域的紫光展锐则是环球第三大独立手机芯片公司。
“卡脖子”卡在哪里
随着美国对复兴通讯、华为以及浩瀚中国高科技公司的打压，有些技能和产品未得到美国容许是无法给中国企业供应，而中国短期内还没有办法找到非美替代品，这便是涌现了所谓的“卡脖子”技能。
有不雅观点说中国芯片先天不敷，这个也有一定道理。中国作为追赶者，上世纪80年代后才开始发展芯片，起步比人家要晚很多年，那时外洋技能已经很成熟，很多技能就直接拿过来用了，所谓站在巨人的肩膀上，以为没有必要中兴炉灶自己做一套。
其余，半导体环球分工互助，当时的潮流也是找到比较上风，中国把自己善于的事情先做好。
中国的消费电子芯片做的还是相称不错的，出身了华为、展讯等两家手机SoC芯片公司，还有一大批芯片设计公司。此外，中国的封测在环球也霸占很高的市场份额。
但如今的状况下，美国有些技能和产品不再对中国企业供应，这导致了“卡脖子”征象。
“卡脖子”紧张指的是高端芯片，比如手机SoC芯片，芯片一些高端零部件必须用到美国产品或技能。一些低真个芯片比如家电芯片、空调芯片则没有卡脖子问题。其余一些国防安全利用芯片，对体积、运算速率等哀求不高，不须要用最新的芯片制程，也不会被卡脖子。
以华为为例，在美国打压下，华为的消费者业务部受到的压力最大，麒麟芯片暂时已经无法连续生产。缘故原由是为华为麒麟芯片代工的台积电产线有来自美国的技能，必须得到美方的授权才能为华为生产芯片。
戴保家也认为中国之前的比较上风策略并没有什么问题，纵不雅观环球很难全部芯片都自己做的，还是须要分工，“你做故意义的就你做，从经济上来说美国做效率更高就该当美国做，跟国家安全有关的例外，全部自己做不是最好的办法。他们要替代中国的产品也痛楚的。中国从基站得手机都做很不错的。比如如果华为不出货，环球运营商受到很大影响。 ”
但谁又能预见抵家当界基于“你中有我，我中有你”的相互离不开的相对平衡被政治成分冲破了。
仅台积电无法为华为制造芯片这一限定，使得华为的高端芯片就被卡了脖子。当然，中国自家的中芯国际较台积电制程要掉队一些，但已经可以量产14纳米的芯片了，14纳米技能可以用在基站、高性能打算等绝大部分芯片上，办理了卡脖子问题。
不仅仅是制造这一端，芯片设计工具EDA也都是美国公司，如果没有这种工具，是设计不出芯片的。中国也有设计工具公司，但还无法完备替代美国EDA，尤其一些高端芯片设计依然须要美国的EDA工具。
澎湃新闻 周玲
