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国内芯片为什么会被“掐脖子”

2018年04月24日 11:23 | 作者:宁迪 李彦松 | 来源:中国青年报
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太平洋彼岸的一则“禁令”,让国人感受到了一颗芯片的“分量”。

美国商务部4月16日发布声明称,因中兴通讯公司违反与美国政府去年达成的和解协议,将对该公司执行为期7年的出口禁令。

此后,中兴通讯曾通过发内部信和举办新闻发布会等方式表示公司不能接受这种制裁。事件最新进展是,美国商务部一高级官员对媒体表示,中兴通讯有机会向美国商务部递交更多证据。

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“中兴风波”结局难料,深深刺痛了“中国芯”。

封杀中兴 美国企业可能得不偿失

中兴今日遭到“封杀”,从根本上说还是来自于两年前的风波。

2016年,美国政府以中兴通讯及其三家关联公司违反美相关出口禁令为由,将中兴列入出口限制名单,限制美国供应商向中兴出口包括芯片在内的美国产品。中兴用8.9亿美元的罚金进行平息和解。但近日,美国商务部指出中兴违反了当初的相关和解协议内容,将对中兴执行7年的出口禁令。

据了解,中兴在光通讯模块上的主要供货商来自于美国光学元件公司Acacia和Oclaro,但是在替代品上面,国内也有一些中低端的产品可供中兴使用;在5G领域里,中兴作为无线通信基站的供应商,其中用到的基带芯片和射频芯片都比较多,基本上这里面的芯片都是采购自美国公司;而在手机业务上,中兴高端智能手机的处理器芯片来自高通,如果断掉芯片供应,就会给中兴带来很大影响。

这次的制裁将对中兴接下来在5G上面的布局发展带来巨大影响,“进程将减缓。”赛迪顾问股份有限公司集成电路产业研究中心副总经理刘堃分析,在5G领域里,中兴过去已经有了很深入的布局,如果更换既有的核心芯片,会阻碍中兴5G的产业化进程。刘堃具体阐释,因每一套芯片都有不同的功能特点及性能指标,如果中兴更换了原有的芯片,那么在芯片的解决方案上也要重新进行调整,但这需要很长的周期。“因为更换了核心芯片,中兴之前在5G方面的研发成果将会被重新审视,甚至会重新制定新的芯片解决方案。”

对于中兴在5G下游的客户,刘堃认为影响不会太大。他分析,下游的客户可以用其他基站设备来做替代,转投华为、爱立信、诺基亚等其他通信设备商。记者从国内一家通讯运营商那里也得到了近似的回答,中兴在华的一家下游客户向记者表示,中兴虽然被制裁,但企业也可以考虑用华为的5G设备做替代。

中兴事件一定程度上打击了很多中国企业在美投资的信心,有些企业甚至担心,在中美经贸摩擦持续焦灼下,美国政府可能向更多的中国企业“发难”。中国贸促会研究院国际贸易研究部主任赵萍认为,美国此次对中兴的制裁不能算是中美经贸摩擦的组成部分,“更应该当做个案看待。”

“力”的作用是相互的。在赵萍看来,中兴在美国的供货商也会在短期内会陷入“混乱”。比如中兴的主要供货商Acacia和Oclaro两家公司,美国政府禁令一出,这两家公司股价隔夜就分别下跌近36%和15%。“对中兴禁售,首先损失特别大的是美国公司,因其产品处于市场高端,附加值较高,一旦禁售会对美国企业的利润产生巨大影响。”刘堃认为,如果美国政府要求美国企业对整个中国市场采取芯片禁售措施,那对于美国更是得不偿失。

Skyworks是一家美国制造射频芯片的企业,并且对中国市场的依赖程度很高,2017年Skyworks在中国地区的销售额占全球总销售额的八成以上。“如果不向中国输送芯片,像这家企业(业绩)就会大幅度跳水。”刘堃认为,如果美国扩大限制,无论是高通这类大企业,还是像Skyworks这种细分领域的芯片企业,都会受到较大影响。

美国政府对中兴通讯的七年禁令如果执行,从今年开始算,到2025年结束。而我国在《中国制造2025》中提出,到2025年要迈入制造强国行列。

中兴被禁售是否会影响到中国制造2025的进程?赵萍表示,一个企业的个案不会影响到国家战略的整体发展。“中兴现在的危机应该是短期的,从长期来说一定会找到一个解决方案,而大企业出现问题导致市场留出的空白,会有其他商家填补,因此对于国家层面不会产生多大影响。”赵萍指出,中国制造2025涉及到的行业非常多,并不会因为某一个行业的某一个企业出问题,就会危及国家战略。

国内芯片技术为什么会被“掐脖子”

中兴事件让中国在通讯技术上的困境浮出水面。

集成电路的从业者们知道,中国在高端芯片行业缺乏自主创新能力,是行业的一颗定时炸弹。

中国半导体行业协会的统计资料显示,2017年中国集成电路的产品国内自给率仅为38.7%。根据海关总署数据,集成电路进口额从2015年起已连续三年超过原油,且二者进口差额每年都在950亿美元以上。

集成电路素有现代“工业粮食”之称,芯片的种类繁多,涉及领域甚广,仅一个智能手机里面涉及到的芯片就有数十种,除核心的主芯片外,摄像头、语音处理、电源系统上都需要芯片。

中国并非不善于生产这种“粮食”,刘堃指出,在国内中低端芯片领域,中国的企业已经具备了一定的技术及产品基础,但是在处理器、存储器等高端芯片领域,国内芯片产品基本不存在竞争优势。虽然在一些芯片领域,我国部分本土芯片企业取得了不错的成绩,但是在产品市场推广方面却遇到了阻碍。

比如国内的一些家电制造企业,对于相关芯片产品的需求量很大。虽然有些芯片产品国内已经能够实现配套,而且价格也比国外进口的芯片价格便宜一半。但放在一个整机的成本上看,芯片多出来的成本算不了什么。“很多国内的芯片应用企业会更倾向于使用国外知名企业的芯片产品,主要是怕本土芯片影响其产品的性能和稳定性。”

在同一类芯片上,高端芯片和中低端芯片的性能究竟差在哪?

刘堃以处理器芯片为例。低端处理器芯片与高端产品最明显的差距是数据处理速度、功耗、时延等方面性能跟不上。而模拟芯片主要要看芯片的耐压耐流、信号精准度等稳定性能,高端模拟芯片优势在于更加稳定、更加精准地输出电流电压等模拟信号,同时芯片寿命也会比较长。模拟芯片要通过研发人员的经验来保证芯片的稳定性以及流片的良率。

所谓的流片,在集成电路设计领域,指的是“试生产”,当设计人员设计完电路以后,工厂要先生产几片或者几十片,供测试用。如果测试通过,工厂就可以进行大规模生产。如果国外相关公司对中兴禁止出售部分模拟芯片,其实对企业的影响倒不大,“因为国内部分芯片企业的产品能保证供应,也就是在稳定性、精准性等方面存在一定的差距,但整体效果影响不大。”但是,在处理器芯片上,国内基本上很少有企业“接得住”,因为没有高端的处理器芯片,直接影响到高端手机的功能。“手机性能可能一下子会在很大程度上有所降低。”

在集成电路产业领域,一般分为设计、制造和封测三个环节。国内高端芯片的自主可控能力不行,从产业链上看,是设计和制造环节都存在一定差距。行业人士知道,即便是国内的龙头制造企业,在处理器芯片的制程工艺水平上也只能达到28纳米,而iPhone手机的A11处理器芯片,制程水平已经能达到10纳米。“这个制程参数越低,说明芯片的集成化程度越好,芯片的处理速度越快,功耗也会越来越低。”

芯片的生产工艺发展从60纳米、45纳米、28纳米,再到10纳米,甚至是7纳米,全球芯片制造领域里的领先企业如三星、台积电都是一步步走过来的,国内本土芯片企业如果想从28纳米一下子降到10纳米,很难。刘堃指出,在工艺上要跨几代,实事求是地说,国内企业还是需要些时间的。

在芯片制造上,“工艺是个门槛”,这需要很有经验的制造团队,有的国内芯片企业不惜花大价钱从国外引进人才团队,就是希望借用他们的经验提高工艺制程水平以及芯片制造良率水平。

而决定芯片制造水平的还有一个重要因素——“设备”。刘堃指出,根据上世纪签订的《瓦森纳协定》,西方国家对中国进行设备出口是有限制的,这很大程度上影响国内企业在芯片制造设备上的先进程度,“有的小企业不得不买二手设备来支撑工厂的运作。”

文治资本创始人唐德明在回国前曾供职于国外计算机公司。2002年回国后,他进入一家晶圆制造公司工作,后来选择创业,做芯片的研发设计。他发现,一些国内的企业即便制造了相关的生产设备也很少能有制造企业愿意采购。而在芯片设计方面,难点在于人才的培养,同时,伴随着企业的发展,还会遇到知识产权问题。

“芯片说难不难,说简单不简单。”刘堃指出,但在一些关键技术上,国内企业起步晚,在发展过程中,很容易触及国外企业已有的知识产权。比如在存储器芯片领域,刘堃看到,目前国内一些企业都在发展存储器芯片,但未来很有可能会涉及到一些知识产权的问题。“存储器的市场垄断程度之所以很强,就是因为三星、SK海力士、美光这些国外存储器巨头在芯片知识产权方面的储备十分雄厚,新进企业很难完全跨过这些企业的知识产权去生产自主化的存储器芯片产品。”

编辑:李敏杰

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关键词:芯片 企业 国内 中兴 集成电路

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