近日,死气沉沉数年的股市颇有复苏迹象,“股票开户”成为热点。而A股科创板也即将迎来一次重磅IPO,它就是中国大陆规模最大,技术领先的芯片企业中芯国际。
7月5日,中芯国际宣布科创板的IPO发行价为27.46元/股,从融资规模上来看,中芯国际是继2010年农业银行IPO以来,A股规模最大的IPO。招股书显示,若行使超额配售选择权,中芯国际最多可募资532亿元,即便不行使超额配售选择权,中芯国际最少也可募资463亿元。届时,中芯国际将成为名副其实的科创板“募资王”。
作为国内芯片产业链上的响当当“人物”,中芯国际迎来了高光时刻。无独有偶,国内AI芯片独角兽寒武纪7月8日成为被股民申购的科创板新股,即将登陆A股。
两个中国芯片相关厂商,都将陆续国内A股科创板上市,一时间让“中国芯”风光无两。此外,7月9日消息,首款“中国芯”内存条在深量产,经过验证可替代进口产品。这款名为光威弈Pro系列的内存条,由深圳存储芯片测试企业嘉合劲威电子科技公司生产制造,目前正在坪山区大规模量产。
好消息频传,是否预示着“中国芯”厂商的春天即将来临?
芯片的诞生,总体上分为三步,从上游的芯片设计,到中游的芯片制造,再到下游的封装测试,其间要经过数百道工艺的层层精细打磨。而芯片设计是其中最为关键一环,也是最需技术实力的地方,也正是我国现阶段被“卡脖子”的地方。
l 芯片制造:台积电独领风骚,中芯国际差距尚远
作为中国大陆芯片制造龙头企业,中芯国际创办于2000年,是内地技术最先进、配套最完善、规模最大、跨国经营的集成电路制造企业集团,提供0.35微米到14纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。其总部位于上海,拥有全球化的制造和服务基地。
中芯国际位列2020年第一季度全球前十大晶圆代工厂营收排名第五(9.41亿美元),但市场占有率仅仅却仅有4.8%,远远落后于排名第一的台积电及第二的三星。
在芯片行业14纳米和7纳米被公认为是最重要的两个门槛。14纳米可以被用于企业端,也可以被用于消费电子端。7纳米更多的是被用于消费电子端。消费电子又被称为是现金之源,所以对于下游厂商如手机厂商而言,芯片制约着他们的发展之路。何时攻克10纳米、7纳米制程对于像中芯国际这样的芯片制造厂商至关之中。
芯片分为服务器芯片、AI芯片等,中美贸易战中被讨论最多的、被美国卡脖子的核心芯片就是服务器芯片。
l 芯片设计:X86架构独揽市场 英特尔一家独大
服务器芯片常用于大量计算的场合、对性能要求非常苛刻,在芯片领域,可以说它难度最大、挑战最多、技术门槛最高。在全球服务器芯片市场,Intel的X86架构服务器芯片占据超过九成的市场份额。
在服务器和PC领域,X86架构(是英特尔Intel通用计算机系列的标准编号缩写,也标识一套通用的计算机指令集合)拥有绝对强势的地位,英特尔所引领的X86架构已经在企业级服务器端形成了根深蒂固的影响。
目前, X86架构知识产权主要控制在美国公司英特尔手中,由于英特尔严格控制知识产权授权,导致X86架构芯片厂商寥寥无几。因为Intel通过自己的芯片设计得到大部分利润,所以英特尔不愿意向更多厂商授权其架构。
另外两家能拿到X86指令集授权的厂商是AMD和VIA,但是Intel对X86专利授权有重重限制,只有在AMD和VIA是公司大股东的情况下才能使用X86授权。国内企业海光通过与AMD的合资获得了X86的技术授权,股权结构设计的相当复杂,不适宜向其他厂商扩散。VIA则是通过与上海市政府下属公司合资的兆芯设计X86 架构的芯片,按照其股权结构,专利授权亦有瑕疵。
面对巨大的市场,又有谁不想去分一杯羹?其中AMD就是一个典型代表。
AMD成立于1969年,晚于英特尔一年成立。在IBM公司的要求下,AMD获得英特尔授权,成为芯片的第二供应商,此后几年,两家的关系一直合作共赢的局面。在与英特尔决裂后,AMD开始大力自主研发自己的处理器,并于1995年,成功推出首款自研处理器K5,用于对抗英特尔的奔腾处理器,随后几年,又陆续推出K6,K7等,AMD疯狂抢占着英特尔的市场份额。
在芯片领域,仅次于X86架构的就是ARM架构(是一个32位精简指令集处理器架构)。在移动互联网大发展的这些年,ARM架构得到了苹果iOS和Google的Android支持,成为了事实上的标准。ARM公司本身并不参与终端处理器芯片的制造和销售,而是通过向其它芯片厂商(如高通)授权设计方案,来获取收益。苹果,高通,三星等国外大厂都选择了ARM架构。国内厂商如华为海思,紫光展锐,瑞芯微等也通过ARM的IP参与到全球竞争,在手机和平板市场取得了较好的成绩。
尽管ARM架构芯片在手机终端、嵌入式系统甚至物联网硬件终端显示出了极强的生命力,取得了巨大成功,但ARM架构之于服务器芯片始终是一片难以攻克的城池。
在服务器和PC领域,X86架构仍将拥有绝对强势的地位,对于中国芯片设计公司而言,无论从产业竞争和安全可控角度都面临着明显的天花板。
在半导体行业内,服务器芯片属于最尖端的产品,其制程工艺也是最先进、最复杂的。诸多国产芯片相关企业一直在努力,但一直未能解决好市场化问题,亦没有掌握核心技术,也为“中国芯”发展之路埋下坎坷的伏笔。
芯片是大数据,云计算机,物联网等新一代信息产业的基石。科技是现阶段各国竞争的角力点,,万物互联时代,芯片产业的战略地位重要性不言而喻,我国是最大的芯片使用市场,但却长期依赖进口。
近些年,我国一些领域的科技创新水平已跻身国际第一方阵,科研成果的国际影响力大幅攀升,并在若干领域成为领跑者。但在一些关键技术领域,如集成电路产业(含芯片产业),我国与发达国家的差距并没有明显缩小,核心元器件和技术长期受制于人,成为阻碍我国经济发展卡脖子的枷锁。
提到国产芯片产业的发展,就无法绕开已持续两三年“中美贸易战”。为了阻碍中国高新产业快速发展,美国不仅将中国诸多高科技企业列入实体清单,限制进一步升级,更是颁布更严格的控制措施来限制中国芯片厂商发展:一是限制芯片设计工具(EDA)使用,另一个是不让华为等厂商采购美系产品,对于中国厂商来说,可谓重拳出击。
l 中国芯厂商:个中滋味 唯有自知
回顾“中国芯”发展之路,无比曲折,荆棘遍布。从几家国产芯片厂的发展现状可窥一二:
龙芯:龙芯是中国科学院计算所自主研发的通用CPU,采用自主的LoongISA指令系统。2002年8月10日诞生的“龙芯一号”是我国首枚拥有自主知识产权的通用服务器芯片。龙芯芯片的性能距离国际顶尖水平虽相差甚远,但是还是可以在很多领域得到使用。作为一款完全由国人自主设计和研制的服务器芯片,要把它完全推向市场,还有很长一段路要走。
华为海思:美国的制裁,意外“捧红”华为海思芯片。海思是华为的全资芯片子公司,承担了为华为系统(包括手机)供应芯片的重任。2004年,华为成立了全资子公司海思半导体。2014年发布的MATE 7,代表华为第一次突进了高端机市场。MATE7采用的海思的麒麟芯片性能较以往得到了较大提升,2019年在被美国加入禁运名单后,华为公开宣布海思芯片备胎计划正式扶正。海思芯片不单只是手机芯片,还覆盖了多个领域,如无线网络、数字媒体、固定网络等。然而今年华为再次遭受重击,美国加强了对华为的封锁,全面限制了华为在美供应链。海思未来如何,只能让时间来告诉我们答案。
海光:海光芯片是目前最被业界看好的国产芯片,来自于AMD与中科曙光成立的海光公司,取得了AMD的X86知识产权授权,于2019年也被列入美国禁运名单,因此原因,官方可查到的海光芯片进展消息甚少。因为AMD是一家美国公司,所以海光芯片的未来发展也是破朔迷离。
还有一些之前声势不小被寄予厚望的国产芯片公司,都倒在了发展前进路上,如贵州政府与高通合作的服务器芯片厂商“华芯通”等,令人唏嘘不已。有很多厂商打着自主研发的旗号,而实际上出来的产品仅仅是贴牌产品而已,耗费了大量的资金却无法得到良好的结果。
就像黎明前的时光最黑暗,走过最泥泞艰难的险途,中国芯片产业的前景仍然充满希望。
l 中国芯发展之路:自力更生或可涅槃
Intel之所以能够在当今的服务器市场占据统治地位,早年的战略决策功不可没:首先,投入大量的资源去研发、开拓市场,让更多的人了解并使用其芯片产品;接着就是牵头建立起一个比较完整的生态系统,使得其产品在该生态内具有蓬勃的生命力。
要从根本上改变中国芯目前的尴尬局面,就要坚持核心技术领域的产品研发创新与技术应用创新并举。同时需要国家和各级部门在政策、资金、资源上大力支持,另一方面需要相关研究人员坐得住冷板凳。此外除了要依靠科研机构不断推陈出新外,还应着力改善企业为创新主体的产业生态环境。
近年来,中国政府投入大量资源,颁发数项政策来支持国产芯片产业发展,这对于产业发展来说无疑是最坚实的后盾。
在2014年我国正式发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,标志着我国将要在未来的时间内加快半导体企业的发展速度。在2014年9月份左右国家就专门成立了“国家大基金”项目,在第1期时就已募资1381亿元,并带动当地经济基金规模超5000亿元。2020年,我国国务院常务会议明确表示要继续加强对于半导体制造业的重视,提出“新基建”的政策方针。
目前我国半导体市场最大的优势在于有着足够的市场需求,在国家大力支持下,加之每年高校输送的大量专业人才,都为我国芯片产业埋下了希望的种子。
想要摆脱国外掣肘,对于“中国芯”企业来说,加大研发力度,攻破核心技术壁垒是必经之路,这样才能取得长远发展,中芯国际等芯片厂商A股上市也许就是释放的最积极信号。 |