在大部分電子產(chǎn)品中,幾乎都要使用芯片,這些負(fù)責(zé)邏輯運(yùn)算以及存儲(chǔ)的芯片也為電子產(chǎn)品賦予了靈魂。而芯片的研發(fā),也代表著國家高端制造的綜合體現(xiàn),但是這樣一個(gè)關(guān)鍵的電子元器件目前國內(nèi)還主要依賴進(jìn)口。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年花費(fèi)在芯片進(jìn)口上的費(fèi)用高達(dá)1500億元人民幣。而在2017年整個(gè)集成電路進(jìn)口總額為2601億美元,為我國第一大進(jìn)口商品。根據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計(jì),集成電路進(jìn)口額從2015年起已連續(xù)三年超過原油。
集成電路的發(fā)源地呈現(xiàn)馬太效應(yīng)?
據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì),全世界芯片技術(shù)實(shí)力排名依次為美國、日本、歐洲、韓國、臺(tái)灣......而我國花費(fèi)的巨額芯片進(jìn)口費(fèi)用中,絕大多數(shù)都是采購美國的芯片,甚至很多高端芯片只有美國能夠生產(chǎn),這也令人好奇,為何只有美國能生產(chǎn)出高端芯片?
從歷史的角度看,集成電路最早起源于美國,目前美國也是世界上擁有最多芯片設(shè)計(jì)公司的國家,如Intel、Nvidia、AMD、高通等,都是世界聞名的企業(yè)。擁有完備芯片生產(chǎn)線的美國,從目前來看似乎不可匹敵。
另據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Strategy Analytics最新調(diào)查報(bào)告顯示,2017年,在全球基帶芯片和智能手機(jī)應(yīng)用處理器市場(chǎng)上,美國半導(dǎo)體廠商高通分別擁有53%和42%市場(chǎng)份額,在這兩個(gè)領(lǐng)域中的霸主地位牢不可破。
半導(dǎo)體行業(yè)研究機(jī)構(gòu)IC Insights 5月更新的數(shù)據(jù)顯示,以營收為標(biāo)準(zhǔn),2018年第一季度全球15大半導(dǎo)體廠商(含晶圓代工)中,美國占據(jù)8席。2017年,北美地區(qū)半導(dǎo)體廠商合計(jì)占據(jù)了全球半導(dǎo)體市場(chǎng)49%的份額。
不僅擁有完備的芯片生產(chǎn)流程,更在世界上占據(jù)全球大半份額,甚至還在繼續(xù)越做越強(qiáng)。而這樣的表現(xiàn),顯然不是一句半導(dǎo)體誕生自美國這么簡(jiǎn)單,如韓國使用舉國之力,花費(fèi)三代時(shí)間才培養(yǎng)出一個(gè)三星,而美國卻輕松的擁有了數(shù)家堪比三星電子的企業(yè),這里面必然還會(huì)有其他更為深層次的原因。
美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成功的原因
由于美國作為半導(dǎo)體誕生之地,想要?dú)w納美國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為何成功的根本原因顯然不是那么容易,但從歷史中進(jìn)行總結(jié),可以大致歸納成以下幾點(diǎn)。
第一,經(jīng)濟(jì)及科技優(yōu)勢(shì)支撐。所謂經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定上層建筑,套用在芯片領(lǐng)域也同理。美國通過一戰(zhàn)及二戰(zhàn)積累的優(yōu)勢(shì),吸取全球資本用于美國科技研發(fā)。在不計(jì)成本的投入以及相對(duì)完備的科技體系支撐下,美國半導(dǎo)體業(yè)在20世紀(jì)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。
第二,人才的吸納與培養(yǎng)。作為兩次世界大戰(zhàn)最大的受益者,美國不僅在物資上得到前所未有的補(bǔ)充,更在人才方面也得到了更多的補(bǔ)足。在面對(duì)人才的招納上,美國一直大開綠燈,通過優(yōu)厚的福利吸引全世界高端精英投奔。除此之外,美國更重視人才的培養(yǎng),在教育上,美國更有全世界最先進(jìn)及最完備的教育設(shè)備,擁有最開放、最公平的學(xué)術(shù)環(huán)境,這樣的教育環(huán)境已經(jīng)做到了這顆星球上的極致。
第三,完備的政策引導(dǎo)及研發(fā)支持。除了擁有良好的科研環(huán)境及人才培養(yǎng),良好的政策引導(dǎo)與研發(fā)上的支持也是必不可少的,美國國家科學(xué)基金(NSF)每年提供約70億美元的支持,用于支持高校的基礎(chǔ)物理科學(xué)和數(shù)學(xué)研究。美國衛(wèi)生研究院(NIH)為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究提供資金。國防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局(DARPA)則為企業(yè)具有軍用潛力的研究提供支持,例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。
除了為研究提供資金支持外,美國政府更是扮演著采購商的角色,在國防與航空航天半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中提供巨大市場(chǎng)及應(yīng)用前景,對(duì)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形成最直接的助推力。
第四,相對(duì)公平的商業(yè)環(huán)境以及對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)及私有產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。美國注重于保護(hù)每個(gè)公民的權(quán)利,這不但體現(xiàn)在個(gè)人財(cái)產(chǎn)的保護(hù),對(duì)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)同樣如此。而這樣的制度也成為了吸引全球頂尖科技人才的利器,據(jù)統(tǒng)計(jì)全球超過40%的科技移民都被吸引到美國。
研發(fā)投入差距極大
通過這些制度,美國從無到有,依靠半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的先發(fā)優(yōu)勢(shì),發(fā)展至今,已牢牢把全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)掌控在自己手中。中國需要看清的是別人怎么做,自己應(yīng)該怎么改。
除此之外,在研發(fā)投入上,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)與國際巨頭企業(yè)有較為明顯的差距。據(jù)IC Insights統(tǒng)計(jì),整個(gè)2017年全球半導(dǎo)體研發(fā)支出總額為589億美元。報(bào)告顯示,2017年,前10位廠商的研發(fā)支出增加了6%,導(dǎo)致整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)支出增加了4%。2017年,排名前10位廠商的研發(fā)支出達(dá)359.21億美元,超過了其他半導(dǎo)體公司的支出總和230億美元。僅Intel一家公司2017年研發(fā)投入為130億美元,占到了十強(qiáng)企業(yè)研發(fā)投入總額的36%。
相比之下,國內(nèi)對(duì)于芯片投入明顯捉襟見肘。經(jīng)歷過當(dāng)年“龍芯”事件之后,大家對(duì)于芯片行業(yè)的投入似乎都有種畏懼心理。據(jù)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國大陸2017年在半導(dǎo)體集成電路行業(yè)投入最多的企業(yè)為長(zhǎng)電科技,投入資金為7.84億人民幣,第二名為紫光國芯投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)5.02億人民幣,第三名華天科技為3.53億人民幣。
與世界巨頭相比,研發(fā)經(jīng)費(fèi)相差何止百倍。想要馬兒跑,又不讓馬吃草,全世界也沒有這種道理。好在經(jīng)歷過最近的風(fēng)波后,國家與整個(gè)科技屆都認(rèn)識(shí)到了芯片的重要性,下定決心花重資投入芯片領(lǐng)域,因此在一定程度上,研發(fā)經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足的問題會(huì)得到一定緩解。
小結(jié)
美國芯片行業(yè)的發(fā)展歷史悠久,這一點(diǎn)我國處于劣勢(shì),因此才要更加努力的追趕。通常而言,知恥而后勇是值得贊賞的,但是情況常常卻是比你優(yōu)秀的人卻比你更加努力,國家也是如此。我國不乏研發(fā)上的精英人士,也從國外引進(jìn)了許多優(yōu)秀的研發(fā)人員,但回到中國后卻常常成了“傷仲永”,這個(gè)問題值得深思。
芯片不論在國防、商用還是消費(fèi)領(lǐng)域,都屬于至關(guān)重要的一環(huán)。我們可以采購其他國家更加優(yōu)秀的芯片,畢竟這是市場(chǎng)所決定的,但是我們不能沒有自己的芯片,這是極其危險(xiǎn)的,把芯片的技術(shù)掌握在自己手中,今后才不會(huì)發(fā)生稍有風(fēng)雨,就導(dǎo)致企業(yè)崩塌的荒唐事。