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重新審視國內半導體發(fā)展思路

2023-01-05
來源:Ai芯天下

前言:

半導體不是一個容易進入的市場,這阻礙了中國之前建立本土產(chǎn)業(yè)的努力。

目前,中國正努力結束對外國芯片的依賴,這是中國的第五次嘗試。

國家對半導體行業(yè)投入大量資金的一個重要影響是改變了中國企業(yè)家和企業(yè)的激勵結構,提高了他們進入半導體行業(yè)的吸引力。

中國企業(yè)有政府和商業(yè)動機進入芯片市場,尤其是通過數(shù)十億美元的游戲產(chǎn)業(yè)和對AI的追求。

要應對中國在半導體領域的努力,沒有簡單的解決方案。因為這是美國和中國之間更大的經(jīng)濟競爭的一部分。

中國半導體進出口首次出現(xiàn)負增長

缺芯局面剛剛得到一些緩解,芯片廠商又在資本市場遇冷,加上疫情反復,以及美國的重重制裁,中國半導體企業(yè)的未來似乎并不明朗。

在過去20多年里,2022年是全球半導體增長率增速下滑得最快的一年,預測明年將出現(xiàn)負增長,WSTS機構甚至給出增長率-4.1%的預測。

10nm以下工藝制程花費10年時間市場份額達到5.9%,而10nm至18nm工藝制程在同樣的時間周期里市場份額達到15%,工藝制程的市場份額增速大打折扣。

幾乎發(fā)展先進工藝制程的公司,2022年都是負增長,英飛凌和恩智浦等歐洲公司則依然保持業(yè)績增長。

觀察中國半導體進出口數(shù)據(jù),前11個月中國半導體行業(yè)的進出口均出現(xiàn)負增長,這是中國歷史上首次出現(xiàn)負增長。

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競爭優(yōu)勢在于國際供應鏈的弊端

如果中國在未來幾十年持續(xù)投入到科學、技術、工程和材料,這在將來也有可能成為中國的優(yōu)勢所在。

但現(xiàn)在,中國在上面還是沒有太多的表現(xiàn)。

據(jù)統(tǒng)計顯示,目前研發(fā)投入前十的廠商中,沒有一家廠商是來自中國大陸的,當中有兩家來自中國臺灣,過半是來自美國,其中英特爾更是占領了當中三分之一以上的開支。

中國在制造和測試設備方面依賴外國供應商,如果中國不能直接收購外國生產(chǎn)商,那么這一點在多年內不太可能改變。

目前,美國在芯片設計方面處于領先地位,臺灣緊隨其后。

中國集成電路設計業(yè)仍然是中國半導體產(chǎn)業(yè)中增長最快的部分。

微處理器的生產(chǎn)周期從芯片設計開始,隨著芯片變得越來越復雜,微處理器生產(chǎn)的自動化程度也越來越高。

最終的設計被送到代工廠,這種無晶圓廠的生產(chǎn)方式重塑了半導體制造業(yè)。

這為中國獲得半導體技術創(chuàng)造了機會,但也為試圖建立一個純粹的民族產(chǎn)業(yè)制造了障礙,因為競爭優(yōu)勢在于國際供應鏈。

中國的半導體生產(chǎn)仍然依賴外國的專業(yè)技術,特別是來自臺灣和美國的專業(yè)技術。

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芯片和技術的進口將成為常態(tài)

在一個需要數(shù)萬億芯片的數(shù)字時代,中國處于主導地位。

因為中國能夠掌握這類芯片和傳感器。從模型、物聯(lián)網(wǎng)終端、邊緣服務到云計算;中國可以做到所有這一切。

對中國企業(yè)來說,最大的困難不是獲得設備,而是缺乏制造芯片的經(jīng)驗和技術。

在FGPA以及CPU和數(shù)字信號處理器方面,中國的技術差距意味著仍然沒有實力與主要的國際競爭者競爭。

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未來一年里中國半導體的發(fā)展趨勢

①美國對中國半導體產(chǎn)業(yè)的遏制走向單邊半脫鉤,會進一步加大對中國的遏制力度。

②新一屆中央政府將重新審視中國半導體發(fā)展思路,更新組織形式,定制新的發(fā)展戰(zhàn)略與措施。

③科技發(fā)展的重點將從先進工藝轉向對工藝和EDA工具弱敏感的芯片研發(fā),聚焦提升成熟工藝的PPA。

國內研發(fā)的近存計算技術,僅用成熟工藝就能實現(xiàn)國際上使用主流工藝兩個數(shù)量級的能量效率。

④一批具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品和方案即將面世,打破遏制與禁運。

⑤集成電路人才培養(yǎng)將更加聚集實用型人才。集成電路應用的卓越工程師人才培養(yǎng)計劃將全面鋪開,但實現(xiàn)產(chǎn)教融合將成為高校集成電路人才培養(yǎng)的最大挑戰(zhàn)。

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中國半導體產(chǎn)業(yè)主要面臨的發(fā)展困境

①技術更新迭代迅速,行業(yè)命題不斷變化,積年累月形成技術天塹;

②半導體是需要成本收益匹配的規(guī)模經(jīng)濟,靠的是整個社會產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和效率;當前國內上下游生態(tài)建設尚不成熟;

③中國[缺芯],缺的是高端芯片的生產(chǎn)能力;

④關鍵技術、設備依賴(芯片設計的上游依賴ARM的IP授權,過程依賴EDA等工具,中游依賴臺積電的生產(chǎn)代工,自主生產(chǎn)依賴ASML的光刻機),受制于人;

⑤頭部企業(yè)技術超前,護城河建立;

⑥投資回報期長、不確定性高,既考驗國家發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)的決心,也考驗資本市場參與者的膽識和遠見;

⑦政府盲目上馬大項目,項目爛尾后資產(chǎn)處置不當造成進一步資源浪費;

⑧高端人才極缺,難以吸引國際一流人才,稀有的人才資源分配也存在結構性問題;

⑨美國接連發(fā)起貿(mào)易戰(zhàn)、科技封鎖,半導體發(fā)展的外部環(huán)境惡劣。

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半導體成貿(mào)易戰(zhàn)的痛點

由于中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈在設備與材料上,目前仍然高度依賴自美國進口。

考量到貿(mào)易戰(zhàn)持續(xù)激化,若未來美方出手限制半導體設備或材料出口至中國,那么中國半導體產(chǎn)業(yè)即可能出現(xiàn)問題,中國半導體產(chǎn)業(yè)人士即分析,中方盡快脫離美方在半導體產(chǎn)業(yè)上的鉗制,已是至關緊要之事。

從中國制造2025看來,中國想要在2025 年之前,達成在國內生產(chǎn)75% 芯片之目標,并希望能挑戰(zhàn)美國、韓國、臺灣與日本等半導體大廠,以在下一代的AI 半導體芯片,能達到技術領先。

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半導體行業(yè)缺乏基礎驅動力

新冠疫情爆發(fā)以來的3年,全球GDP平均增長速度下降接近50%。

半導體行業(yè)作為充分反映全球經(jīng)濟的風向標,未來有可能將長期陷入缺乏宏觀經(jīng)濟基本面支撐的困局。

2023年全球半導體行業(yè)將可能迎來5%-10%的負增長,而以后2-3年也將維持在低于8%的低速區(qū)間徘徊運行。

2023年上半年國內半導體市場會有較大壓力,除受到全球經(jīng)濟衰退影響以外,防疫政策約束下的消費不振、美國打壓政策的延續(xù)性影響會持續(xù)發(fā)酵,影響產(chǎn)業(yè)信心和動力。

2023年產(chǎn)業(yè)鏈高附加值環(huán)節(jié)的國產(chǎn)替代依然是主線,基本替代邏輯從前些年的資本驅動轉由內循環(huán)市場驅動。

半導體設備、材料及零部件等供應鏈環(huán)節(jié)以及存儲器等高端通用芯片受到美國管制新規(guī)影響,國產(chǎn)化進度進入到動態(tài)調整期。

制造、設備企業(yè)對國內基礎材料和零部件企業(yè)的支持力度明顯提升,驗證進度加快。

同時,對Chiplet/先進封裝、PIC光子集成電路、MRAM/RRAM新興存儲器、RISC-V計算架構、氧化鎵等前沿創(chuàng)新和基礎領域的關注度將大幅增加。

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市場經(jīng)濟與國家戰(zhàn)略

歷史告訴我們,沒有一個國家是靠市場經(jīng)濟將芯片做到世界第一的。

但值得注意的是,國產(chǎn)半導體在戰(zhàn)術布局上正出現(xiàn)重復建設的問題。

每個地區(qū)過于看重當?shù)氐恼猩绦Ч珖季诌^于分散,地區(qū)和企業(yè)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃,導致同質化發(fā)展。

從設計、代工到封裝測試,半導體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)很多,有輕資產(chǎn)也有重投資,并非所有細分領域都能吸引人才和增加經(jīng)濟效益。

在世界半導體的發(fā)展歷程中,中國是追趕者的角色,但這并不意味著企業(yè)只能以引進的方式發(fā)展。

只有持之以恒、久久為功的努力才能成就在核心、高端、通用芯片領域向領先水平的趕超。

期待在不遠的將來,也有Intel、TI、三星公司那樣世界級的科技公司誕生在中國。

編輯

結尾:

到2023年,國務院于2014年發(fā)布的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要已滿十年。

過去十年,取得不少成果的同時也暴露出不少問題,必然需要一些新的調整。

重新審視半導體的發(fā)展思路,制訂新的發(fā)展戰(zhàn)略與措施,會延長到2035年甚至更遠的未來。



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