从技术、专利、市场表现等方面来比较可知,国外芯片供应商在主要手机芯片领域,例如SoC、存储、摄像头等,处于领导或领先位置,可喜的是国内芯片企业已在不少领域实现了零的突破,正奋起直追业界先进。
图2手机芯片产业链地区分布示意图
从图2的全球手机芯片产业链分布来看,主流供应商主要集中在美国、日本、韩国及中国***,但中国内地已在大部分环节和领域展开了布局。
4、手机芯片国产化进展
4.1芯片设计
芯片设计作为半导体行业中极为重要的一环,研发成本和技术壁垒相对稍低,是相对容易突破的环节,在手机芯片产业链中亦是如此。表2是手机芯片领域中有代表性的国产厂商及其在行业中的地位,在一定程度上反应了芯片国产化的水平。
表2有代表性的国产手机芯片厂商及其业界地位
由于存储芯片的特殊性,其设计和制造一般由同一家厂商完成,技术和资金门槛更高,且业内早已形成寡头垄断的格局,想要取得突破的难度较大。国产厂商在手机的其他功能芯片领域已具有一定规模市场,但在存储芯片领域仍处于技术研发和建厂阶段。现阶段国内已有的存储芯片项目如表3所示:
表3国内主要存储芯片项目及其进展
4.2芯片制造
相比于芯片设计领域,芯片制造的国产化进程门槛更高。中芯国际是国内芯片制造厂商的突出代表,2016年中芯国际收入29亿美元[12],再创历史新高,在ICInsights“2017年McClean报告中位列晶圆代工市场第四位。其芯片造业务涵盖逻辑芯片(SoC)、图像传感芯片、NORFlash、电源管理芯片等,提供0.35μm到28nm的多种制程服务。展讯、海思、高通、格科微等都是中芯国际的客户。
在地方政府的扶持下,中芯国际在上海、北京、武汉、天津、深圳等地拥有多座晶圆代工厂,但在先进制程方面与业界先进水平差距仍较大,落后2~3个世代,以至于海思为保证产品竞争力,将主力手机芯片交给了台积电代工。
中芯国际在先进制程与特色制程两个领域齐头并进,与高通、***合作研发“14nm”工艺,在物联网领域提供工艺、制造和芯片设计的一站式服务。
5、问题分析及未来展望
5.1存在的问题
手机芯片国产化现阶段存在的问题主要体现在以下5个方面:
(1)仅在部分领域单兵突破,整体上与先进水平差距较大
(2)产业链整体实力尚薄弱,上游关键设备和原料仍依赖进口
如果说在芯片设计和制造领域国内公司尚有布局,那么在上游关键设备以及硅晶圆等原材料市场,国内则基本处于空白。关键设备和原料市场主要被ASML、美国应材、日本信越等几家寡头所垄断。不过,国内首座12吋硅晶圆厂新胜半导体即将量产[143],有望逐步改善目前12吋硅晶圆99%依赖进口的局面,是建立自主供应链的重要一步。
(3)核心技术(专利)、人才缺乏
国内各类芯片人才储备严重不足,支撑产业高速发展的人才缺口较大。若按照2020年达到一万亿产值来计算,需要的人员规模是70万人,但目前人才储备不到30万,缺口较大[154]。高等教育在集成电路方面比较薄弱,专业化、体系化、产学结合、创新人才引进等方面仍有很多工作待开展。
(4)低层次、高频度竞争不利于可持续发展
国内多数手机芯片厂商起步较晚,业务起始于国际厂商逐步放弃的中低端市场,这决定了他们在市场竞争中须采取薄利多销的策略,价格战成为最常用的手段。例如,展讯为了与联发科争夺市场,高调发起价格战导致2016年毛利率急速下降[165]。低端产品、低价、低毛利,这样的商业模式不利于在资金和技术密集的芯片行业的可持续发展。产品上市可能会面临市场供应过剩,伴随着高额的资金投入,则可能导致利润缩小甚至亏损。
(5)国际巨头拓宽了在中国本土的布局
国际巨头加大在内地布局是一把双刃剑,一方面给当地带来税收和GDP,同时带来就业和产业链配套,对人才培养也是利好。另一方面,国际巨头在内地布局多采用独资或合资方式,掌控了核心技术和公司运营,在一定程度上增强了其全球运营的实力,不利于本土民族芯片企业的成长。
表4手机芯片行业部分国际公司在内地的布局情况
5.2未来展望
《国家集成电路产业推进纲要》已经在产业政策方面指明芯片行业的发展方向和目标,国内厂商需在政府统筹下,稳步推进。除满足消费和工业需求外,还要兼顾在通信、信息安全等领域的发展,降低对国际***的依赖。
人才培养方面,教育部在2016年联合其它部门发布了《教育部等七部门关于加强集成电路人才培养的意见》,为解决芯片人才缺口奠定了教育培养制度基础。
在国家统一战略部署下,统筹协调各地的资源投入,集中扶植一批业内龙头企业,积极参与全球芯片产业分工,配套建设从原料、设备到设计、制造、封测等完整产业链,在掌握核心技术的基础上取得部分领域的市场优势地位,力争在智能手机领域率先实现国产芯片的高度自给。
6、结束语
在国家大力推进集成电路产业发展的大背景下,本文以智能手机芯片作为切入点,梳理了手机芯片国产化进展的情况。从手机主要采用的芯片入手,总结了各类芯片主要供应商的全球分布,然后从芯片设计和芯片制造两个维度,探讨了芯片的国产化进程,包括对主要的参与厂商及其在产业链中地位进行了归纳汇总,最后总结了手机芯片国产化过程中存在的主要问题,并对未来发展进行了展望。
受限于研究资源,本文主要从宏观和定性的角度进行研究和分析,后续可以进一步从关键技术/知识产权、市场表现、资源投入等角度进行细致、定量的研究,在搭建模型的基础上,可以尝试研究发布例如“手机芯片国产化指数”等定量化成果。
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原文标题:手机芯片国产化现状与趋势分析
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