中國自2005年以來一直是IC最大的消費國,鑒於此,中國國務院在2015年5月提出了《中國製造2025》計畫,其中IC產業的戰略目標是到2020年實現40%的自給率,到2025年實現70%。

然而根據中國國家海關總署公佈的2018年全國進口重點商品量值表,2018年全年中國進口IC4175.7億顆,總金額人民幣20584.1億元(3120.6億美元),比2017年增加19.8%。這是中國IC進口額第一次超過3,000億美元。

中國在實現晶片自給率上還存在哪些障礙?哪些陣地是中國廠商必須拿下的?基礎元件IP、EDA工具和半導體製造設備由國外業者壟斷的情況下,如何殺出一條血路造出中國芯?

日前在ASPENCORE旗下《電子工程專輯(EETC)》、《電子技術設計(EDNC)》、《國際電子商情(ESMC)》聯合舉辦的「2019年中國IC領袖峰會」上,進行了一場主題為「倒計時:中國離40%晶片自給率還有多遠?」的圓桌討論。來自中國半導體產業鏈上各個環節公司的重量級嘉賓,就目前中國IC產業發展中遇到的一些不可回避的問題進行了討論,發人深省,也從多個方面對整個產業的未來發展給出了建議。

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哪些領域必須拿下?

在提升自給率的目標下,哪些領域是中國半導體產業鏈必須拿下的?對此芯原董事長兼總裁戴偉民認為,關鍵要解決「卡脖子(編按:比喻在關鍵時刻發生的致命性的事情)」的問題,比如用量巨大的記憶體產品。深圳市中微半導體副總兼技術總監苗小雨表示認同,他表示,如果談儲存方面的自給率目標,中國目前進展還不錯,這個方面也比較容易突破。而MCU擁有200億美金的市場,99%還掌握在國際廠商手中,中國企業想替代進口需要長期的過程,包括提升類比技術與品質管控水準。

他同時提出,40%自給率的前提是中國有技術能夠出現跨越式的發展,比如用市場換技術,甚至直接購買國外的技術。但是IC產業對各個國家來說都是戰略性的技術,比較敏感,在投資收購這一方面最好低調行事。「當前我們最重要的是打好基本功,把數字放到一邊,一步一步來的,不要急功近利。」苗小雨表示。

華為技術海思半導體戰略和業務發展部總監夏硯秋則認為,40%這個數字更多是從政府層面來看,但真要取得這樣的成果,更多看企業給自己定的目標。「就好比父母都希望子女考上名校,那是不是都能上呢?父母決定不了,還要靠孩子的內驅力。就好比企業定一個目標,要能夠達到60%,何必拘泥於40%?」夏硯秋說到,「如果原來是0%,現在達到10%,也已經取得很大的成就,所以40%應該是一個結果,不應該是給具體企業設立的目標。企業應該提升自己的競爭力,不斷地演進發展,努力爭取到這個結果。」

ZigBee聯盟大中華區主席宿為民從標準機構的角度談了自己的看法,她舉了一個有關通訊協定的例子,「晶片是通訊的基礎,雖然目前全球獲得ZigBee聯盟認證的14家晶片廠商中,僅1家中國公司,但在通訊領域,中國晶片廠商進步明顯。」

上海市IC產業協會秘書長、上海華虹巨集力半導體製造執行副總裁徐偉希望產業鏈的合作,能帶來晶片自給率的提升。「IC產業鏈很長,從設計、製造、封測到設備材料,全球沒有哪一個國家能一統天下。中國應該考慮產業鏈的完整和建設,但不能在完全封閉的環境下,中國自2014年開始佈局晶圓製造(Fab)建設,所以從產能的角度來講,在2020年晶片國產化比率才會有較大進展。」

開墾無人地帶,創新為王

如果換個思維,在「無人地帶」的起跑線上,與國外廠商一同起跑能否實現領先?比如AI晶片或無人駕駛產業,目前產業標準相對空白,能否藉此機會發展自己晶片架構生態鏈?

從AI落地新物種看創新機會,戴偉民認為智慧音響、無線耳機都可以是入口,無線耳機做好了還可以成為助聽器。這些邊緣端的新物種亮點多、用量大,並且都還沒普及,市場很大。

徐偉表示,在後摩爾時代,應用驅動對於中國市場是有優勢的,巨大的應用市場讓中國業者可以用某一種應用來引領世界潮流,確定整個世界的標準。未來包括智慧城市、大健康等領域,一個人口眾多的國家很有可能在萬眾創新的思維或者是氛圍下,做到這一點。

苗小雨表示同意戴偉民和徐偉的看法——要去邊緣端尋找機會。所有設計創新的最大驅動力,都來源於終端對性能、系統的需求。中國作為製造大國非常有優勢,像華為,中國一流企業也都在鋪設IoT的平台並推出自己的標準,在執行新標準上,中國企業靠近市場、低溝通成本、回應快速快速。

「一旦形成某種標準,中國公司就非常有機會實現領先。尤其是在家電和工控領域IoT會先實現,這是人機互動最直接的地方,也是中國廠商做的最好的領域,包括海爾、美的、格力的家電產品已經世界領先。」苗小雨說到,「系統、家電廠商在最佳化系統時,需要和晶片廠商進行深度合作。晶片廠商能夠協助他們把系統整合度提高、成本降低,形成新標準。」

這個新標準屬於國家還是企業?夏硯秋覺得首先要確定它的權力來自於哪兒,歷史上只有在通訊產業才有國家參與標準,產業鏈分散、高度全球化的IC產業不一樣,國家標準很難約束企業行為,反而企業標準主導著這個產業的進步。

「例如蘋果就敢把耳機孔給拿掉,華為之前也改變了儲存卡的規格,這不是任何政府機構或者產業組織強迫企業做的事,而是企業主動做一些事去領導這個產業,其他廠商去跟隨。」夏硯秋舉了個例子,「幾家Top廠商不一定能意見一致,比如說美的和海爾可能標準不一樣。最後誰成為真正的標準要看市場競爭的結果。」

這中間也牽扯到太多「賭注」,Google的TPU為什麼這麼多人用?大家最看重的是Google的持續演進能力,如果換一家小公司也開放一個東西,大家就不用了,不是說東西不好,而是都不相信一家小公司明年、後年、大後年能持續的好。夏硯秋補充:「所以在為新領域定標準的時候,不要想著徹底甩開國際主流大廠,沒人相信中國廠商10年之內就能打倒Apple或Google,但中國企業一定瞄準大廠的5年規劃,來制定自己的5年規劃,跟大廠比拚、找出差一點。目標放得高,在競爭的時候動作才不會變形,帶領整個產業鏈去建立自己所謂的標準,持續跟大廠競爭。」

來自標準組織的宿為民也認為,在全球化背景下片面強調國家自主標準,這其實對企業來說一種傷害。曾經一些強制執行的國產標準,讓企業忽略跟國際的合作,走入很多歧途。但是對於封閉系統或者單一功能,這種時候國家也好,企業也好,都可以自己去制定標準——只要能表明自己在某些方面是領先的,舉例來說中國高鐵系統相對來說就有一套自己的系統。

宿為民表示:「中國企業如果能在某個領域實現領先,就應該大膽地跟國際企業合作,或成立企業聯盟來制定標準,直接對標國際企業。反之,在實力不行的情況下非要做一個自己的東西,對企業傷害會比較大。」

華大九天軟體副總經理董森華認為,AI本身只是一種技術,可以用在不同的晶片、系統領域,在應用端確實比較貼合中國發展階段,因為中國有巨大的市場。但談AI超越美國,實際上對產業健康發展有一定的誤導作用。

「如果靜下心來理一理,會發現AI最基礎的演算法大部分還是在美國手裡,從技術角度中國仍處於比較落後的位置。」董森華補充,「但從應用和市場的角度,中國大量家電、系統廠商有強勁的需求,能夠為AI演算法和晶片設計提供很多改進方向。這樣良性的結合能夠帶動中國AI技術發展。」

中微半導體設備(上海)副總裁曹煉生則從「無人區」的角度發表了觀點,他認為中國現在整個IC產業基本處於追趕先進者的狀態,個別領域已實現並跑,極個別的領域已經有領跑者出現——譬如華為。

「在這樣的生態下,中國那麼多IC從業者能不能有原創的東西?」曹煉生接著說道,「我理解的無人區有兩種形態,一種就是”我前面已經沒有追趕目標”,接下來應該怎麼辦?另一種則是”完全原創”的想法,這對產業裡的年輕人尤其重要——千萬不要放棄創新的思想火花。這非常難,但是非常有價值。」

不可回避的IP問題

但是回到正面戰場,一些通用、類比元件其實是用量巨大,大家都避不開的,中國和國外廠商競爭中其實很大一部分問題在IP上面,這也是所有中國廠商都不可回避的問題。

芯原作為中國知名的IP供應商,戴偉民也表示,現在中國其實有一些IP已經領先了,比如說雲上視訊的轉碼、網路晶片IP。「曾有家美國頂尖公司找到芯原,說能不能定制低功耗晶片。為什麼找我們呢?因為我們的轉碼、編碼已經做到世界第一。這款晶片運算力做到原來的4倍,功耗只有1/30,後來中國幾家大IoT公司都找芯原以取得這個IP。」

戴偉民表示,「現在網際網路模式可能很快就學會了,但做IP是需要長期奮鬥的,10年、8年深耕很不容易。當前已經慢慢看到起色,但這個急不來。為什麼科創板(編按:中國上海證券交易市場創立)姓”科”?就是要看重長期積累的硬技術,而不是網際網路的商業模式。」

苗小雨也曾從事IP方面的工作16年,「我知道每一年IP演進是多麼辛苦的事,在一件事情上做專注,做到產業領先是多麼艱難的一件事情。」他說道,「像MCU這個產業,多數關鍵技術指標性都和類比性能相關,中國企業缺少在這個方面的積累。但我看到有越來越多的人和企業加入到這個產業裡來,中國有大量應用系統的新需求,在某些方面IP可能就比別人早一步,在某一個專項方面獲得領先地位。」

1990年Michael E. Porter寫了一本書叫《國家競爭優勢(The Competitive Advantage of Nations)》,第一次提到產業集群概念,透過市場自由配置產生最高效的方式產生集群。苗小雨也希望中國IC產業的投資可以讓這個市場更集中,形成一個人才群居效應,這會對IC產業,包括IP發展起到促進作用。

給中國國產EDA廠商公平的機會

被壟斷的還不止基礎IP,目前中國EDA市場,95%被外資企業把控,因此一談到國產EDA氣氛就比較沉重。作為中國領先的EDA供應商,董森華表示,從全球的角度來講EDA已有60多年的歷史,形成了壟斷的集中產業形勢。華大九天今年才10歲,我們必須意識到10年和60年的積累很難對比,不是短時間靠「打生長激素」就可以做起來的,必須正視EDA產業與國外的差距。

「發展中國的EDA,首先要有戰略的定位,比如華大九天完全市場化運作,過去10年幾乎沒有拿中國官方任何的支持,因為堅信中國IC的發展一定會給EDA帶來機會。再一個是加強與中國原廠的合作,比如華大和華為合作非常緊密,中國的IC產業需求帶動了中國自己的EDA創新,這種產業鏈合作非常重要。」董森華說到。

夏硯秋則認為,先不要談支持國產EDA工具,中國原廠首先要做到不歧視。說中國人有多支持中國的廠商,美國人都信了,但中國人自己都不信。很多時候中國廠商其實是優先用國外產品,因為人家產品成熟好用。

要中國國產工具真正發展的好,不要談特殊支持,能和國外EDA工具公平競爭才重要。第二從市場來看,壟斷對哪一個下游客戶都不好。「就算是對這幾家EDA國際大廠的員工來說,你跳槽也沒地去,」夏硯秋補充道,「任何一個國家都應該支持市場新入者,而不是利用國界來限定誰能參與,誰不能參與。這對市場、客戶、整個產業的發展都有好處。」

做EDA是一個需要長期積累的事情,國外廠商可能50年前就開始做了,經過上百次的併購,這不是說中國轉行學個三年馬上可以做到的。中國EDA廠商要瞄著10年、20年以後去做,至少活下來,對任何的下游客戶都是好事。

半導體設備的發展需要上下游結合

而半導體製造設備情況也差不多,先進設備被當做貿易籌碼禁售中國,如果在製造製程永遠受制於人情況下,談何提升晶片的國產化率?

作為設備廠商代表,曹煉生也認可中國的半導體設備跟世界先進水準差距很大,已成為制約中國半導體產業的重要因素。「但是當我們的設備做到夠好時,他們就會將其從限制出口清單中劃掉。比如美國商務部工業安全局(Department of Commerce, Bureau of Industry and Security;BIS)當時到中微觀察,第二天又去中芯國際現場看了設備的運轉,半年後正就宣佈從禁運清單裡面把這款設備拿掉了。」曹煉生表示,「理由就是中國已經能夠生產足夠好的和數量足夠多的這款設備,所以繼續限制對美國安全已經沒有意義。」

這是一個標誌性的事件,但絕大部分半導體設備我們還差得很遠,我們已經經過10年時間的努力,有了很大進步,但是整體狀況任然不能令人滿意。此前有很多人說,設備這個東西,買得到就不用自己花大錢去做了,但中興事件後,全國上下才有了一致的認識。

曹煉生認為,設備國產化關鍵是產業鏈上下游的結合,就是下游IC製造企業,願不願意使用中國供應商做的設備。「其實我們自己也有這個問題,我們也會經常反問自己。將心比心,中微願不願意用中國國產零組件?我們在要求製造企業用國產設備的時候,能不能主動去幫助中國零組件企業,來試用他們提供的零組件和子系統。」他說道,「中國企業都會遇到這個這個問題——我認為我的產品做好了,但沒人願意幫我試,沒人願意告訴我,我還差在什麼地方。這一兩年中國政府做了很多促進上下游之間結合的工作,比如讓下游企業來主導一些設備和零組件的攻關,從第一天開始你就和下游企業綁在一起了。」

人才,永遠不變的最熱主題

歸根結底,半導體產業競爭就是人才的競爭,中國的半導體產業怎麼樣才能做好人才梯隊的建設?保證持續高品質的人才輸入?

華為一直被認為是對人才最有吸引力的中國企業之一,也是薪資待遇唯一可以媲美網際網路巨頭的中國電子企業,而夏硯秋卻認為,「大家可能認為現在人才缺口很大,以後會更好?其實如果人才基礎教育沒做好,缺口只會一直存在甚至更大。小學課堂決定了國家實力,小學數學競賽都受到諸多限制,何談產業上超過別人?」

第二就是人才待遇問題,美國很多時候指責中國對特定產業補貼,說的是市場類補貼,並不是說研發。你可以把錢用來申請專案、買設備,但不能用來發工資。錢沒有到人才的手上,談什麼去跟別人競爭?要提高科研人員的水準,從戶口、教育、醫療、住房上都要減稅,並且一視同仁。

半導體的知識結構需要有較長的積累,都是越老越值錢,不像做AI都是演算法,切換非常快。所以只有在20、30年一個長遠時期內給予人才優秀的待遇,才能把這幫人真正留在這個產業裡面,而不是說完全靠愛國情懷,靠不怕吃苦,這些不能讓一個人一輩子當飯吃。夏硯秋這番話也讓現場觀眾們感同身受。

苗小雨表示非常同意,他認為華為在這方面已成為標竿企業,很多公司都要學習。2000年時在思科工作要比華為拿的工資多得多,但是華為能夠把這些工程師的自主能動性帶動起來,發展到現在已經超越了其他的國際大廠,就充分說明激勵制度對企業多麼重要——要讓優秀的人,獲得更好的待遇。

「另一方面,我們也要想辦法走出國門,國外好的工程師如果不能吸引到中國來,我們也可以到國外開辦設計中心,聘請當地有實力技術工程師。」苗小雨說到,「以更開放、更包容的心態去面對人才,給他們足夠好的發展空間和待遇,激勵他們發揮出潛力。其實中國有很多很優秀的工程師,智力資源被浪費,熱情和動能沒被激勵。」

戴偉民提了一個很現實的問題:如果網際網路公司賺很多錢,當然可以付高工資,這也是他們自己賺的錢。但是為什麼IC工程師這麼辛苦,即便是很優秀工程師,賺錢都這麼困難?

「第一是創新成本太高了,另外一方面是一些企業把產業搞壞。」戴偉民表示,「因為不守住底線的話,整個產業就會很糟糕。總之,公司如果賺錢,可以付給員工高工資;賺不到,請不要靠國家給錢發工資。」

董森華建議大家換一個角度去思考人才問題,大家都希望高校能夠提供人才去填補這個缺口,但是高校能夠培養出這些學生,這些學生會不會進入到IC產業裡呢?就算專業是學IC的,畢業之後都不一定入行。

「我1997年讀書的時候,清華微電子學院一年可以招收2班,差不多畢業60個學生。過了10年,清華微電子學院每年反而只能提供一班畢業生,不到30人,」董森華感歎道,「97年那時,30人裡可能有70%會進入電子產業工作;但是現在的30人裡,恐怕三分之一都沒有進入到IC產業,這是為什麼?」

從需求的角度來說,不說缺多少或者從能培養多少,而是怎麼讓學生或專業人才導入IC產業。如果不能開出和網際網路、AI領域同樣的薪資,人才們也不可能靠情懷活一輩子。IC產業主要分佈在北上深幾個比較集中的地區。在這些地方工作要面臨著很強的生活壓力,自己家庭的需求也是需要解決的。

「只有一個辦法,讓企業更賺錢,並且能夠願意把這個錢投入在研發上,才是解決這個問題的根本。」董森華說到,「華為現在是唯一能夠跟網際網路大廠叫板,開出高薪的,所以他們能吸引更多學生和專業人才進入。這就走入一個更良性的迴圈,發展得更迅猛。」

本文為姊妹刊EE Times China原創文章