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美国步步紧逼,本土关键芯片供应策略如何建立?

作者:管理员 来源:本站 浏览数:105 发布时间:2023/10/10 16:49:43

美国一直所说的“去全球化”、“去风险化”,其实是想在全球化的情况下将中国一脚踢开。因此,对中国来说,现在面临的最基本也是最严峻的问题,就是芯片问题。

作为高度依赖全球协作的产业,半导体行业近年来由于受到疫情、地缘政治等多重因素影响,导致全球产业链遭到严重破坏,建立在全球化基础上的中国半导体产业正面临严峻挑战。如何建立有效策略加以应对?如何利用好中国的超大市场,让半导体全球供应链上的合作伙伴都能够共同获利?一系列关键问题值得思考。

美国先进芯片禁运对中国企业影响有多大?

目前我们所熟知的IT基础设施体系,从底层的计算设备(服务器、PC)、网络基础设施,到中间层的操作系统/平台、云服务,再到最上层的应用,都搭建在全球统一生态系统之上,存储器、接口、通信、人工智能应用等也都使用全球统一标准,这也让芯片成为了支撑IT产业和数字化的基础设施。

但自特朗普时代开始,为了遏制中国发展,美国对中国的芯片和高科技行业实施了各种形式的制裁和禁运——从一开始将特定中国科技公司列入实体名单,进行所谓“美国技术含量5%以上的科技产品禁运”,到针对特定高性能计算芯片实施高性能计算出口禁令;以及出台先进芯片相关出口禁令,覆盖所有国内先进芯片制造(包括国际企业在华工厂),再到拉拢日本、荷兰等盟友一起实施半导体设备出口禁令,力度和范围都在持续升级。

“美国一直所说的‘去全球化’、‘去风险化’,其实是想在全球化的情况下将中国一脚踢开。因此,对中国来说,现在面临的最基本也是最严峻的问题,就是芯片问题。”Gartner研究副总裁盛陵海表示,尽管这对中国本土芯片产业起到了一定程度的促进作用,但就目前的情况来看,考虑到中国芯片产业在全球仍处于较弱势的位置,“缺少足够的话语权”是我们不得不面对的实际困难。

例如在2022年“全球半导体芯片市场规模以及主要厂商排名”中,前20名均为来自欧美日韩的企业,从全球份额占比来看,中国大陆所有公司相加也只占约7.6%。

换个角度来看一下中国对全球芯片供应链的依赖程度。2022年,全球半导体市场采购规模约为6000亿美元。其中,中国之外国家芯片采购金额为2380亿美元(占比40%),跨国企业中国工厂芯片采购金额2130亿美元(占比35%),中国企业芯片采购金额1490亿美元(占比25%)。

如果分产品来看,如下图所示,中国半导体产业在分立器件(20%)、图像传感器(17%)、TDDI(21%)、LED(20%)、模拟(11%)、非主流存储(23%)、非光学传感器(13%)等领域拥有一定的市场话语权(市场份额>10%);手机、汽车、智能家居、平板所需的专用芯片,例如RF/DDI/PMIC/MCU/无线/基带等,中国企业市场份额约在5%-10%之间;而在GPU、FPGA、DRAM、MPU,NAND等“老大难”领域,中国企业份额均低于5%,甚至只有1%。

如何制定芯片供应策略应对未来中美竞争局面

为了尽快扭转不利局面,自特朗普政策出台之后,中国政府就开始以更大的力度推进半导体产业发展,包括大基金、地方基金、科创板、产业补贴政策、自主可控要求、新型举国体制在内的一系列扶持政策纷纷出台,本土芯片厂商也因此取得多项成果,例如14nm以下工艺开发、3D NAND、主流DRAM、自主微处理器、成熟芯片、汽车用半导体导入等,而芯片应用企业则在供应商备胎策略、国内供应商认证、芯片设计、独立生态链发展等领域取得了突破。

盛陵海强调了“自主可控体系”的重要性,认为它是打通整个IT系统供应链的关键一环。这里所说的“IT系统供应链”,涵盖了从核心芯片、操作系统,到系统集成、设备制造、基础软件、存储系统,再到标准认证、网络安全、网络服务、互联网平台、云服务、应用软件等多个领域。

“只有通过不断的软硬件磨合,把应用场景和供应商融合在一起培育整个生态,才是有意义的。”他说。

另一方面,在制裁和禁运之下的技术方向选择也十分重要,尤其是在高端先进工艺被“卡死”的情况下,如何做好软件优化、芯片层级的创新、以及寻找特定的应用就显得非常关键。下图是“半导体”和“电子”产业的“影响力雷达图”,Gartner方面选取了一些有可能突破禁令,取得成果的技术方向:ARM通用处理器、异构集成、RISC-V架构处理器、高性能持久内存、芯片光互联,3D DRAM、三维芯片堆叠。

盛陵海指出,芯片企业在构建自主芯片能力和需要的投资规模方面,存在三种不同的方式:1. 加强国内可靠芯片厂商合作;2. 投资有潜力的芯片设计公司;3. 自建芯片设计以及相关团队。但每种方式也都存在相应的弊端,例如第一种模式中怎样判断合作优先级的高低?第二种模式里要分清财务投资还是战略投资?第三种模式则需要大量的资金和人力投入等等,需要针对不同的产品、领域仔细认真的讨论,再决定方向。

他希望国内的半导体芯片商、电子设备制造商、云基础服务设施商和数字业务商,能够“通过产业链上下游协作建立国内开发生态圈”,相互赋能。毕竟自建生态体系是一件非常困难的事情,而且对很多芯片初创公司来说,指望一颗芯片马上就能“脚踢英伟达、拳打AMD”,也不现实。

为此,盛陵海提出以下六点,作为建立国产IT系统的备用选择行动建议:

  1. 与IT系统供应链协作厂商研究与预测美国制裁已经发生的和未来可能带来的影响。
  2. 选择国内自主可控相关系统与芯片厂商确认现有产品状况和市场实际应用经验,建立合作关系。
  3. 设置合理国产系统及芯片的性能要求和验证目的,从非关键应用开始尝试导入部分国产IT系统。
  4. 加强软件适配开发,确保软件对不同系统的兼容性、稳定性和运营性能。
  5. 建立或加强对国内基础IT软硬件厂商的投资,确保对厂商产品开发计划的影响力。
  6. 建立新产品开发计划时,优先考虑国内供应链和成熟平台,积极采用半导体创新技术。

在谈及2024年芯片产业是否会实现复苏时,盛陵海表示,“会,但能复苏到什么程度,取决于很多因素,比如俄乌战争、市场的库存消化程度、美国总统选举等等。”至于中国芯片产业的增速能否超过全球,则取决于手机、汽车、工业芯片是否能够获得更高的增速。

他预测称,未来五年内,采用28nm、40nm工艺的本土网络芯片、消费类芯片、MCU、汽车芯片、模拟类芯片将获得较快增长。而当前热炒的“大算力芯片”,尽管长期趋势向好,但如果不彻底解决高技术门槛、流片供应链等问题,仍然会是一个长期摸索的过程。