· 電子元器件行業(yè)概況;
· 集成電路行業(yè)概況;
· 中國(guó)IC制造業(yè)為什么不行,弱在哪;
· 民用產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口,軍品領(lǐng)域如何?
· 中國(guó)近年來(lái)在電子元器件產(chǎn)業(yè)投資了多少(驚人的數(shù)字);
· 中興,該怎么辦?
最近中興公司被美國(guó)政府禁售電子元器件,面臨滅頂之災(zāi),網(wǎng)上對(duì)我國(guó)電子元器件行業(yè)的討論突然多了起來(lái),各種自媒體也批量制造大批文章,但是很多消息并不準(zhǔn)確。我覺(jué)得我應(yīng)該寫點(diǎn)什么了。
本人是無(wú)線電專業(yè)本科,留學(xué)的通訊碩士專業(yè),近二十年都做通訊行業(yè)的研發(fā)和管理工作,以軟件為主,硬件也長(zhǎng)期接觸供應(yīng)鏈,平時(shí)注意搜集電子元器件行業(yè)的新聞,所以有一些心得。由于本人實(shí)際上不屬于電子元器件行業(yè),文章中有差錯(cuò)在所難免,不過(guò)我相信大方向是不會(huì)錯(cuò)的。另外,我推薦大家看深圳寧南山的微博文章。他對(duì)中國(guó)的各個(gè)工業(yè)行業(yè),尤其是IT電子業(yè)的資料搜集和思考是比較全面的。
總體來(lái)說(shuō),我國(guó)電子元器件行業(yè)近年來(lái)進(jìn)步很大,尤其在軍用電子元器件上,但是行業(yè)整體仍然面臨很多挑戰(zhàn),不缺錢,主要缺技術(shù)積累,缺人才,仍然需要很長(zhǎng)時(shí)間才能趕上世界先進(jìn)水平。對(duì)我國(guó)電子元器件行業(yè)的前景,我是謹(jǐn)慎樂(lè)觀的。
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關(guān)于電子元器件
電子元器件所包含的產(chǎn)品范圍非常廣闊,從用量最大的各種電阻、電容、電感,到各種集成電路(CPU,FPGA, DRAM,F(xiàn)lash閃存芯片等等),再到各種屏幕,各種接插件、連接器,各種光電元器件、感光元器件、攝像頭模組,各種電機(jī)、麥克風(fēng),各種射頻元器件(射頻功放、濾波器、分頻器、開(kāi)關(guān)器件、天線、電纜等等),各種傳感器,各種功率器件,等等,甚至一些生產(chǎn)電子產(chǎn)品的材料都算,范圍超過(guò)一般人想象。當(dāng)前世界上正在量產(chǎn)的電子元器件SKU有兩三千萬(wàn)種,如果加上過(guò)去幾十年間人類總共生產(chǎn)過(guò)的電子元器件,估計(jì)SKU有1.6億種以上。
電子元器件的生產(chǎn)廠家全世界也有大大小小數(shù)千家。有大廠如三星、英特爾,員工數(shù)十萬(wàn)人,也有小廠只有幾個(gè)人(這還不算我國(guó)大量的山寨企業(yè))。是的,有些歐美名牌射頻天線和波導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)員工只有十幾到幾十個(gè)人,名副其實(shí)的作坊式企業(yè),但技術(shù)都有獨(dú)到之處。
從生產(chǎn)廠的投資額來(lái)講,最大的是擁有最先進(jìn)工藝的集成電路廠和各種屏幕廠,投資額基本在數(shù)百億人民幣到一千多億人民幣,這是建設(shè)一個(gè)廠的價(jià)格!當(dāng)然,如果不選擇最先進(jìn)的工藝,投資額要小很多。實(shí)際上大部分的集成電路產(chǎn)品并不需要采用最先進(jìn)的工藝,這點(diǎn)我下面詳細(xì)講。
大量的電子元器件品種并不需要像生產(chǎn)集成電路那樣的生產(chǎn)設(shè)備,也不需要那么大的投資。這些電子元器件說(shuō)白了就是對(duì)金屬和一些材料的高精度加工,但要做好并不容易。例如,我們最常見(jiàn)、最低檔的、電子產(chǎn)品中用量最大的電阻和電容。普通民用的電阻和電容有兩大特點(diǎn):
· 第一,需求量極大,每個(gè)電路板少則用幾十顆,多則用幾千顆。
· 第二,價(jià)格極其低廉,貼片電阻和電容都是用紙帶包裝卷在圓盤上銷售的,可以直接用在SMT機(jī)的進(jìn)料口上,國(guó)產(chǎn)貨通常5000-10000顆一卷,售價(jià)為十幾元到幾十元。沒(méi)錯(cuò),平均每顆的價(jià)格還不到人民幣一厘錢。
請(qǐng)看下圖▼
但是,請(qǐng)記住,無(wú)論這類元器件有多便宜,只要焊到你的電路板上,只要有一顆壞了,就會(huì)讓你整個(gè)電路板報(bào)廢,無(wú)論你的電路板有多值錢。所以,我國(guó)的電子產(chǎn)品生產(chǎn)大廠,盡量避免使用國(guó)內(nèi)小廠的電阻電容產(chǎn)品,寧愿使用進(jìn)口的如三星、TDK等名牌廠家的產(chǎn)品,因?yàn)閷?shí)在承擔(dān)不起損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
TDK和三星等名牌廠家的電阻電容,雖然他們的生產(chǎn)廠投資不需要像集成電路廠那么大,我國(guó)中小企業(yè)一樣能投資得起,但在材料配比,生產(chǎn)工藝方面,TDK、三星等品牌擁有長(zhǎng)期的積累,就是能做到生產(chǎn)幾百億顆都保證質(zhì)量的一致性,次品率極低。這是國(guó)內(nèi)廠家所達(dá)不到的。據(jù)說(shuō)有國(guó)內(nèi)廠家去挖日本和韓國(guó)的電阻電容工程師,人家給多少錢都不來(lái)。所以雖然這類產(chǎn)品非常簡(jiǎn)單,但直到現(xiàn)在國(guó)內(nèi)廠家在質(zhì)量上還是趕不上歐美日韓臺(tái)企業(yè)的產(chǎn)品。
今年年初以來(lái),由于種種原因,國(guó)內(nèi)國(guó)際的電阻電容產(chǎn)品價(jià)格暴漲了好幾倍,華強(qiáng)北又暴富了一批炒貨的人,我國(guó)各大電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)非常頭疼卻沒(méi)有辦法。
再舉一個(gè)例子,射頻濾波器和波導(dǎo)類產(chǎn)品。這類產(chǎn)品除了有幾個(gè)大廠外,還有大量的歐美日中小企業(yè)生產(chǎn)。這類產(chǎn)品是通過(guò)電磁波的輻射、傳播、反射、感應(yīng)等原理來(lái)工作的,基本上就是金屬材料加工而成。在一個(gè)電路板上有幾條導(dǎo)線排成特殊的形狀,有特殊的尺寸,封裝到外殼里,焊接到電路板上就能起到濾波器的作用。這類產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備也簡(jiǎn)單,也不需要大量投資,我國(guó)中小企業(yè)也能負(fù)擔(dān)得起。 但是,為什么金屬線排成這樣就能濾波?為什么形狀稍有變化就能導(dǎo)致性能急劇下降?這里面有大量的基礎(chǔ)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累,即所謂的know-how,歐美名牌企業(yè)都是積累了幾十年的經(jīng)驗(yàn),有他們的核心技術(shù),我國(guó)在這方面積累實(shí)在太少。歐美日這類企業(yè)往往養(yǎng)著一批有多年經(jīng)驗(yàn)的老工程師,五六十歲的都有,人家一輩子就干這個(gè),生活平靜,一心做技術(shù)。這樣的人靠砸錢是很難挖出來(lái)的。 這里我想問(wèn)一下國(guó)內(nèi)的電子產(chǎn)業(yè)或者IT產(chǎn)業(yè),中國(guó)有這樣的社會(huì)環(huán)境,能讓五六十歲的普通工程師安心做技術(shù),同時(shí)享有較高的社會(huì)地位么?中國(guó)媒體上凈是“30歲的總裁身價(jià)十幾億,你再不創(chuàng)業(yè)就晚了” “存款幾千萬(wàn)才能財(cái)務(wù)自由”……等等文章制造焦慮的輿論導(dǎo)向,有幾個(gè)工程師能安心到五六十歲還做技術(shù)?有幾個(gè)企業(yè)愿意養(yǎng)這樣的老工程師?
總之,電子元器件的品類太多了,即使是生產(chǎn)廠投資不大的,我國(guó)也缺乏技術(shù)積累,幾乎沒(méi)有辦法在短時(shí)間內(nèi)迎頭趕上。關(guān)鍵是缺乏這方面的人才,很多時(shí)候,人才靠錢是挖不到的。
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關(guān)于集成電路
這部分是重點(diǎn)。先來(lái)一段百度百科上的介紹:
集成電路(integrated circuit)(縮寫IC)是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝,把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu);其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。它在電路中用字母“IC”表示。集成電路發(fā)明者為杰克·基爾比[基于鍺(Ge)的集成電路]和羅伯特·諾伊思[基于硅(Si)的集成電路]。當(dāng)今半導(dǎo)體工業(yè)大多數(shù)應(yīng)用的是基于硅的集成電路。
集成電路技術(shù)包括芯片制造技術(shù)與設(shè)計(jì)技術(shù),主要體現(xiàn)在加工設(shè)備、加工工藝、封裝測(cè)試、批量生產(chǎn)及設(shè)計(jì)創(chuàng)新等能力上。
再細(xì)說(shuō)幾個(gè)關(guān)鍵概念:
大多數(shù)人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)摩爾定律——當(dāng)價(jià)格不變時(shí),集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍,性能也將提升一倍。有一段時(shí)間,人們說(shuō)摩爾定律失效了,英特爾自己都做不到了,也有人說(shuō)實(shí)際上IC行業(yè)發(fā)展比摩爾定律更快了。不論如何,全球***一直投入巨資研究新的制程工藝,其標(biāo)志就是集成的半導(dǎo)體元件的線寬。每一次制程工藝的進(jìn)步,都帶來(lái)更小的線寬、更小的功耗、更高的工作頻率,能夠集成更多的元件,有更強(qiáng)的性能。
線寬:注意,1毫米=1000微米=1000000納米,一千倍的關(guān)系。從我對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)有印象的時(shí)候開(kāi)始,半導(dǎo)體行業(yè)最先進(jìn)的制程工藝從幾十微米到幾微米,再到幾百納米、130納米、65納米、45納米、28納米、20納米、16納米、14納米、10納米,直到今年三星就要量產(chǎn)的7納米 (中間可能還有個(gè)別其它的線寬)。每隔兩三年就更新一代。但是基于這些線寬,各個(gè)廠家仍然有不同的工藝技術(shù)。有時(shí)候線寬也只是一個(gè)商業(yè)宣傳噱頭,因?yàn)镮C電路上的每一個(gè)晶體管都是由多種半導(dǎo)體材料搭建而成,每種材料的形狀和線寬都可能不同,廠家選擇最窄那個(gè)宣傳,仿佛水平最高,實(shí)際上也許并不是。比如網(wǎng)上有很多討論,英特爾的20納米制程工藝在實(shí)際效果上要強(qiáng)于臺(tái)積電的16納米制程工藝。所以我們?cè)谠u(píng)價(jià)一個(gè)IC廠的制程工藝是否先進(jìn)時(shí),線寬是一個(gè)重要的參考,但不是唯一的。
晶圓(Wafer):晶圓是圓柱形的單晶硅切割成的圓形硅薄片,所有的IC都是在晶圓上加工而成的,然后經(jīng)過(guò)切割、封裝、測(cè)試,形成芯片成品。顯然,晶圓越大,能在晶圓上制造的IC就越多,成本就越低。所以在半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的近幾十年里,晶圓的尺寸不斷加大,從4英寸、6英寸、8英寸發(fā)展到現(xiàn)在主流的12英寸,并且未來(lái)還會(huì)有更大的晶圓。原理上講,用多少納米線寬的制程工藝和晶圓的尺寸沒(méi)有必然的聯(lián)系,7納米也可以用4英寸晶圓,但實(shí)際上IC工廠通常會(huì)采用那個(gè)時(shí)代最大的晶圓來(lái)降低成本。
投資和行業(yè):摩爾定律只告訴你IC工藝如何進(jìn)步,但沒(méi)告訴你建造IC工廠的投資如何增長(zhǎng)。實(shí)際上每一代制程工藝的進(jìn)步,新建工廠所需投資額都大幅度增長(zhǎng)。從70年代的幾千萬(wàn)美元,到幾億美元、十幾億美元、幾十億美元、上百億美元,而最近三星、英特爾和臺(tái)積電投資的7納米生產(chǎn)廠,投資額均已經(jīng)超過(guò)二百億美元。
這種天價(jià)的建設(shè)成本帶來(lái)兩種后果:
· 第一,小國(guó)或者新進(jìn)入IC行業(yè)的國(guó)家,已經(jīng)沒(méi)有經(jīng)濟(jì)實(shí)力追求最先進(jìn)的制程工藝,***和韓國(guó)都是舉政府之力全力支持,并且從幾十年前IC工廠所需投資還沒(méi)那么大的時(shí)候就進(jìn)入行業(yè),經(jīng)過(guò)以廠養(yǎng)廠的良性循環(huán),利用舊工廠的高利潤(rùn)才能撐得起對(duì)新廠房的投入。而投入稍微不足,便一步落后步步落后,如今歐洲和日本的IC企業(yè)都已經(jīng)無(wú)力再追尋最先進(jìn)的制程工藝了。全世界最先進(jìn)的IC制程工藝只掌握在三家公司手中:三星,臺(tái)積電,英特爾。而目前唯一有可能趕上來(lái)的,就是中國(guó)。
· 第二個(gè)后果,就是如此高價(jià)的廠房,靠自家的產(chǎn)品一般都無(wú)法填滿產(chǎn)能,帶來(lái)的后果就是自家產(chǎn)品的成本飆升。為了填滿產(chǎn)能,攤平成本,所有掌握最先進(jìn)工藝的廠家都必須為其它公司代工。這就導(dǎo)致了IC行業(yè)分化為三類企業(yè):從設(shè)計(jì),到制造、封裝測(cè)試以及投向消費(fèi)市場(chǎng)一條龍全包的企業(yè),稱為IDM(Integrated Design and Manufacture),例如三星和英特爾,都有自己品牌的IC產(chǎn)品,但也為其它企業(yè)代工;沒(méi)有工廠只有設(shè)計(jì)和市場(chǎng)部門的FABLESS企業(yè);和為其它企業(yè)代工生產(chǎn)的FAB公司,臺(tái)積電就只有代工,沒(méi)有自己品牌IC產(chǎn)品的。世界上也有一些IC企業(yè),在特定的行業(yè)里市場(chǎng)占有率高,而IC工廠的制程工藝并不高,成本也不高,這些企業(yè)是不用給別家代工的,自己生產(chǎn)自己設(shè)計(jì)的IC就夠。
沒(méi)有IC工廠的FABLESS企業(yè)有很多,比如***海思、AMD、NVIDIA、高通、MTK、博通,等等。網(wǎng)上有人說(shuō)***海思的芯片是臺(tái)積電代工的,所以***海思不牛,這個(gè)觀點(diǎn)有失偏頗。通訊行業(yè)霸主高通就沒(méi)有自己的IC廠,所有產(chǎn)品都是臺(tái)積電或者三星代工生產(chǎn)的,你敢說(shuō)高通不牛?***不止是手機(jī)CPU是自己設(shè)計(jì),它的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中用的交換機(jī)芯片、路由器芯片、電源管理等等很多芯片都是自己設(shè)計(jì)找FAB廠代工的。***是核心電子元器件自主率最高的中國(guó)企業(yè),當(dāng)然,它也有大量的電子元器件需要進(jìn)口。
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中國(guó)的IC制造業(yè)水平
(以下討論的均為中國(guó)內(nèi)地產(chǎn)業(yè)狀況,請(qǐng)勿摳字眼)
這里就是重點(diǎn)中的重點(diǎn)了。
1、總體來(lái)說(shuō),落后三年多
中國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力是在最近十年左右才爆發(fā)性增長(zhǎng)的。由于IC FAB工廠所需投資額巨大,十幾年前中國(guó)實(shí)際上沒(méi)有多少錢投入,水平落后是必然的。再加上科研體制的問(wèn)題,早期有一幫公司靠打磨進(jìn)口芯片冒充自己的產(chǎn)品,造成了極其惡劣的影響,首當(dāng)其沖的就是“漢芯”,以至于網(wǎng)上一有新聞?wù)f中國(guó)某芯片獲得突破,立即有人蹦出來(lái)說(shuō):是打磨掉人家的標(biāo)打上自己的標(biāo)的吧? 這種情況直到近些年才有所改觀。
首先看IC制造FAB企業(yè)的水平:中國(guó)目前(2018年初)最先進(jìn)的IC制程工藝是中芯國(guó)際和廈門聯(lián)芯的28納米制程。廈門聯(lián)芯的28納米良品率已經(jīng)超過(guò)95%,而中芯國(guó)際的28納米良品率還不高,實(shí)際上對(duì)這一工藝還沒(méi)完全搞利索。而中芯國(guó)際已經(jīng)把14納米制程作為研發(fā)重點(diǎn),爭(zhēng)取在2019年底之前量產(chǎn)。另外臺(tái)積電在南京投資的16納米工廠,目標(biāo)是2018年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
那么世界最先進(jìn)水平呢?4月上旬消息,三星的7納米制程剛剛量產(chǎn)成功,而且是應(yīng)用了ASML最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)完成的。而臺(tái)積電沒(méi)有使用EUV光刻機(jī)的7納米工藝要到今年底才能量產(chǎn),英特爾會(huì)更晚些。使用EUV光刻機(jī)未來(lái)可升級(jí)到更先進(jìn)的5納米制程。
這樣看來(lái),中國(guó)的IC制程技術(shù)比世界最先進(jìn)水平落后兩代以上,時(shí)間上落后三年多(臺(tái)積電和三星的14/16納米制程工藝都是在2015年開(kāi)始量產(chǎn)的)。這實(shí)際上就是美國(guó)對(duì)中國(guó)大陸IC制造設(shè)備的禁運(yùn)目標(biāo)。
IC制造設(shè)備種類非常多,價(jià)格都非常昂貴,其中最重要的是光刻機(jī)。光刻機(jī)的生產(chǎn)廠家并不多,在28納米以上線寬的時(shí)代,日本的佳能和尼康都能制造(對(duì),就是造單反相機(jī)的那個(gè)佳能和尼康),但是IC制程工藝進(jìn)步到十幾納米以下時(shí),佳能和尼康就落后了,基本退出了光刻機(jī)市場(chǎng)。目前,世界上唯一的光刻機(jī)廠家就剩下ASML。ASML是荷蘭飛利浦公司的半導(dǎo)體部門拆分出來(lái)的獨(dú)立公司(飛利浦半導(dǎo)體部門拆分出的另一家公司是NXP恩智浦,最近美國(guó)高通公司要***NXP,但需要得到中國(guó)政府的批準(zhǔn),趕上美帝對(duì)中興禁運(yùn),那么,這場(chǎng)***的結(jié)果就拭目以待吧)。ASML的主要股東是飛利浦,但三星、臺(tái)積電和英特爾都占有股份。去年底,ASML的中國(guó)區(qū)銷售總監(jiān)對(duì)媒體說(shuō),ASML最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)對(duì)中國(guó)沒(méi)有禁運(yùn),但是美國(guó)政府又的確有禁運(yùn)的指示。那么,到底禁運(yùn)不禁運(yùn)? 這個(gè)問(wèn)題得這么看:ASML每年光刻機(jī)的產(chǎn)量只有不多的幾十臺(tái),每臺(tái)賣一億多美元,只能優(yōu)先供應(yīng)它的主要股東,對(duì),就那三個(gè)最先進(jìn)的IC廠家:三星、臺(tái)積電、英特爾。中國(guó)企業(yè)如果訂貨得排在后面,交貨期將近兩年,交貨后生產(chǎn)線調(diào)試,工藝調(diào)整還要一年左右,也就是說(shuō),從下訂單到量產(chǎn)要至少三年。這樣通過(guò)正常的商業(yè)邏輯和流程,就能達(dá)到美國(guó)政府的目標(biāo)——讓中國(guó)IC公益落后于全球最先進(jìn)水平至少三年。這樣,美國(guó)政府何必要蹦出來(lái)說(shuō)禁運(yùn)呢?
2、落后的根本原因在于人才和技術(shù)
但是在這里必須說(shuō)明,中國(guó)IC制程落后的最主要原因,并不是買不到光刻機(jī),或者是光刻機(jī)到貨太晚。最主要的原因在于沒(méi)有足夠的人才和技術(shù)?。‖F(xiàn)狀就是,即使把所有最先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備馬上交給中國(guó)IC制造企業(yè),中國(guó)IC企業(yè)在三年內(nèi)也沒(méi)有能力量產(chǎn)最先進(jìn)的IC制程。事實(shí)上中芯國(guó)際目前就有14納米制程的全套設(shè)備,而他們的28納米制程都沒(méi)整利索。再說(shuō)一遍:最大的瓶頸在于缺乏技術(shù)和人才!!
IC生產(chǎn)工藝異常復(fù)雜,是人類目前生產(chǎn)的最復(fù)雜的產(chǎn)品,沒(méi)有之一。有了最先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,就比如給了我最高級(jí)的畫筆和顏料,我仍然畫不出一幅能看的畫來(lái),因?yàn)槲腋静粫?huì)畫畫,不知道怎么落筆,怎么勾線,怎么涂色。用IC生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)IC,需要經(jīng)過(guò)大量的工藝研發(fā),需要知道用什么材料,制作成什么形狀,怎么布局,等等,才能保證良品率。而中國(guó)精通這些技術(shù)的人才太少太少。國(guó)內(nèi)大學(xué)微電子專業(yè)離業(yè)界先進(jìn)水平太遠(yuǎn),培養(yǎng)出的合格工程師太少。這也解釋了,為什么中國(guó)的IC制造企業(yè)大量高薪挖***日本韓國(guó)的IC制造人才。指望買到最先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,短時(shí)間就趕上世界最先進(jìn)水平是不現(xiàn)實(shí)的。技術(shù)的積累和人才的培養(yǎng)都需要很長(zhǎng)時(shí)間。
3、彎道超車的機(jī)會(huì)
那么到底有沒(méi)有機(jī)會(huì)趕上呢?也許未來(lái)5年左右是個(gè)彎道超車的機(jī)會(huì),但要看運(yùn)氣。原因在于,新一代制程工藝對(duì)于半導(dǎo)體線寬的縮小不是無(wú)限制的。業(yè)界普遍認(rèn)為,以目前的工藝技術(shù),到了3納米以下的時(shí)候,電子在半導(dǎo)體內(nèi)的流動(dòng)就不是按照我們所理解的理論來(lái)走了,而是會(huì)遇到神秘的量子效應(yīng),當(dāng)前的工藝技術(shù)就失效了。各大領(lǐng)先企業(yè)都投入巨資研發(fā)全新的工藝和技術(shù),試圖突破這一限制,媒體上經(jīng)常能見(jiàn)到某某公司又有什么突破。但到目前為止,還見(jiàn)不到實(shí)用的技術(shù)突破。所以,也許,在5年之內(nèi),各領(lǐng)先企業(yè)都會(huì)停滯在3納米制程附近,正是中國(guó)趕上來(lái)的好機(jī)會(huì)。但是也有可能,未來(lái)5年真會(huì)有技術(shù)突破,那么領(lǐng)先企業(yè)還會(huì)繼續(xù)領(lǐng)跑,中國(guó)還得在后面苦苦追趕。
不過(guò)IC制程工藝未來(lái)有一個(gè)發(fā)展方向是實(shí)用的并且已經(jīng)在閃存行業(yè)應(yīng)用了:那就是向多層發(fā)展,3D堆疊。目前三星已經(jīng)量產(chǎn)64層堆疊的NAND Flash芯片,正在開(kāi)發(fā)96層堆疊的技術(shù),中國(guó)紫光剛剛量產(chǎn)32層堆疊的NAND Flash芯片,64層的計(jì)劃到2019年才能量產(chǎn)。而除了閃存芯片之外的CPU類IC,目前都是平面的一層,未來(lái)肯定會(huì)向多層發(fā)展,能夠成多倍地提高IC的集成度。這種技術(shù)也是中國(guó)企業(yè)需要突破的。
但是,除了對(duì)速度和功耗有極致要求的一些IC需要追求最先進(jìn)的制程工藝外,比如各種CPU和GPU等,其它大部分的IC產(chǎn)品實(shí)際上并不需要使用最先進(jìn)的制程工藝。實(shí)際上,目前業(yè)內(nèi)公認(rèn)性價(jià)比最高的制程工藝是28納米,而這一工藝正在被中國(guó)大陸企業(yè)掌握。還有一個(gè)事實(shí)就是,28納米工藝的營(yíng)業(yè)額目前是臺(tái)積電所有工藝?yán)镒罡叩?。只要把這塊市場(chǎng)拿下,做大,中國(guó)的IC企業(yè)就能占據(jù)大半江山了。
再說(shuō)說(shuō)FABLESS IC設(shè)計(jì)企業(yè)。這個(gè)行業(yè)中國(guó)進(jìn)步是比較快的,當(dāng)然這也和能買到現(xiàn)成的IC設(shè)計(jì)方案有關(guān)(業(yè)內(nèi)叫IP core),其中最有名的就是ARM架構(gòu)的CPU了。2017年底,中國(guó)大陸的FABLESS企業(yè)的營(yíng)業(yè)額已經(jīng)超過(guò)了***,而且還在高速發(fā)展中。
這里可以舉一個(gè)每個(gè)人都在使用的產(chǎn)品為例:手機(jī)CPU。目前世界上擁有自主CPU的智能手機(jī)廠家只有四個(gè):三星,蘋果,***(麒麟處理器),小米(小米的松果CPU是基于大唐的技術(shù))。而世界上的手機(jī)生產(chǎn)企業(yè)能外購(gòu)到的智能手機(jī)CPU也只有四家的產(chǎn)品:高通,聯(lián)發(fā)科(MTK),三星(魅族最愛(ài)用),紫光展銳。蘋果,***和小米的CPU不外賣。不過(guò),最近***的麒麟970 CPU開(kāi)始向聯(lián)想K9 Plus手機(jī)供貨了,不知是不是在中國(guó)政府的壓力下***才放開(kāi)的。另外,去年聽(tīng)說(shuō),小米的松果CPU也和生產(chǎn)諾基亞品牌手機(jī)的HMD公司簽訂了一個(gè)意向書。紫光展銳的智能手機(jī)CPU主要用在低端手機(jī)上,但是別看低端,2017年紫光展銳的營(yíng)業(yè)額及市場(chǎng)占有率都和***聯(lián)發(fā)科MTK相差無(wú)幾了,在大陸市場(chǎng)的推動(dòng)下,超過(guò)聯(lián)發(fā)科是必然的事。
不要認(rèn)為國(guó)內(nèi)智能手機(jī)CPU企業(yè)都靠買ARM的IP core,沒(méi)什么了不起。要知道,數(shù)年以前美國(guó)買ARM方案做手機(jī)CPU的IC企業(yè)可有不少,比如NVidia,Marvell, TI。他們后來(lái)都退出了智能手機(jī)CPU市場(chǎng)。而中國(guó)這幾家企業(yè)堅(jiān)持下來(lái)了并且發(fā)展壯大,很了不起。
在很多產(chǎn)品線上,比如WIFI芯片、藍(lán)牙芯片、交換機(jī)芯片、FPGA芯片,中國(guó)的FABLESS企業(yè)都有布局,都有產(chǎn)品,只不過(guò)產(chǎn)品還比較低端,占據(jù)高端的依然是國(guó)際大廠。那么怎么才能走向高端?高端芯片比低端芯片強(qiáng)的主要不在制程工藝上,甚至低端芯片的制程工藝和高端芯片可能是一樣的甚至更高。高端芯片高在這幾個(gè)方面:
(1)擁有專利,甚至寫入了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);
(2)能領(lǐng)導(dǎo)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí),性能更好功能更多;
(3)在推出時(shí)間上能領(lǐng)先低端廠家,吃掉產(chǎn)品生命周期中利潤(rùn)最豐厚的時(shí)段。
以WIFI芯片為例:國(guó)際大廠如英特爾、博通、Marvell等,都養(yǎng)了一大批研究人員,對(duì)未來(lái)幾年的技術(shù)進(jìn)行研究,同時(shí)在IEEE的WIFI標(biāo)準(zhǔn)化組織里投遞研究成果,和同行PK,爭(zhēng)取把自己的專利寫進(jìn)下一版標(biāo)準(zhǔn)中去。同時(shí)工程部門同步做實(shí)現(xiàn),能在IEEE開(kāi)會(huì)的時(shí)候拿出樣品做成果展示。當(dāng)WIFI標(biāo)準(zhǔn)一定稿,立即推出產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)做WIFI芯片的小廠根本沒(méi)有這個(gè)實(shí)力參與這場(chǎng)游戲,只能等WIFI新版標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之后,拿到文檔,仔細(xì)研究,然后研發(fā)生產(chǎn)。更多的時(shí)候,最新標(biāo)準(zhǔn)還無(wú)法實(shí)現(xiàn),只能生產(chǎn)老版標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。這就是低端產(chǎn)品和高端產(chǎn)品的主要差別。
總之,在FABLESS設(shè)計(jì)行業(yè),我國(guó)企業(yè)的布局已經(jīng)展開(kāi),發(fā)展迅猛。主要的問(wèn)題是,仍然有一些空白點(diǎn)需要填補(bǔ),已有的產(chǎn)品偏向低端,需要慢慢向高端拓展。
4、軍用電子元器件行業(yè)已取得驕人戰(zhàn)績(jī)
和民用電子元器件市場(chǎng)90%以上靠進(jìn)口不同,我國(guó)軍用電子元器件由于一直受到美國(guó)禁運(yùn),國(guó)家投入得早,基本上在1999我國(guó)駐南聯(lián)盟使館被炸事件之后就開(kāi)始大規(guī)模投入,堅(jiān)持了將近20年的高強(qiáng)度投入,最近這些年終于開(kāi)花結(jié)果,大部分的軍用電子元器件都有突破,到今天自給率已經(jīng)接近80%。實(shí)際上,原總裝備部在采購(gòu)軍用設(shè)備的時(shí)候,有一項(xiàng)要求是國(guó)產(chǎn)化率必須達(dá)到70%。有人說(shuō),那是買進(jìn)口芯片打自己的標(biāo)吧?呵呵,像漢芯那樣騙資金在地方也許可行,但你對(duì)中央軍委和總裝備部玩兒這套,活膩歪了吧?我們的國(guó)產(chǎn)化率是實(shí)打?qū)嵉?。?dāng)然這里面有仿制品,我就聽(tīng)說(shuō)過(guò)某研究所通過(guò)特殊渠道買來(lái)禁運(yùn)的TI高端DSP芯片,一層一層地磨開(kāi),一層一層地了解結(jié)構(gòu),仿造設(shè)計(jì),兩三年后推出模仿得一摸一樣的DSP。當(dāng)然也有正向設(shè)計(jì)成功的,去年底公布的電科14所的華睿2號(hào)DSP性能已經(jīng)接近TI的高端DSP了。
首先我們應(yīng)該明確,軍用電子元器件和民用產(chǎn)品的要求有所不同。民用產(chǎn)品一定把性能、功耗、成本都放在高優(yōu)先級(jí)考慮,而軍用電子元器件則是把可靠性、環(huán)境適應(yīng)性、抗各種輻射干擾等放在最高優(yōu)先級(jí)考慮。
難道軍用CPU不追求性能嗎?答案是不像民用產(chǎn)品那么追求。比如,Windows10,你打開(kāi)菜單,可以看出菜單是用一種漸進(jìn)式的動(dòng)作彈出的,所有人機(jī)界面都有一種三維視覺(jué)效果,陰影、半透明、淡入淡出,這些花里胡哨的效果都需要CPU和GPU在后臺(tái)拼命計(jì)算。而軍用電子產(chǎn)品的界面以簡(jiǎn)潔明了為第一要求,可以看看F22戰(zhàn)斗機(jī)的座艙顯示器,都是以簡(jiǎn)單的線條為主,對(duì)CPU的速度要求沒(méi)那么高。事實(shí)上,F(xiàn)22戰(zhàn)斗機(jī)的寶石柱航電系統(tǒng),采用的是486CPU,而當(dāng)今世界最先進(jìn)的F35寶石臺(tái)航電系統(tǒng),采用的是英特爾早期酷睿處理器,65納米制程工藝的。
按照工作環(huán)境溫度范圍和抗輻射能力從低到高排列,電子元器件的等級(jí)基本可以劃分出四等:民用級(jí),工業(yè)級(jí),軍用級(jí),航天級(jí)。民用級(jí)電子元器件基本只能工作于室溫下,抗輻射抗干擾能力很低;工業(yè)級(jí)可工作于戶外和工業(yè)車間環(huán)境,工作溫度范圍更廣,有一定抗干擾能力;軍用級(jí)則可在更嚴(yán)酷的環(huán)境下工作;航天級(jí)是頂點(diǎn),可在宇宙空間中工作,有太陽(yáng)直射時(shí)能達(dá)到零上二百多度,處于陰影之中是零下一二百度,還有各種強(qiáng)輻射包括X光、阿爾法粒子、電磁波等等,民用電子元器件一上去基本就完蛋了。
所以軍用IC和民用IC的生產(chǎn)有很大不同:
(1)軍用IC通常用不著最先進(jìn)的制程工藝,有些功率器件還特別需要更大的線寬來(lái)承載大電流。要知道美國(guó)軍用電子元器件的兩大楚翹,TI和 ADI,都沒(méi)有英特爾、臺(tái)積電和三星那種頂級(jí)制程工藝的工廠。砷化鎵、氮化鎵微波功率器件,MEMS微波器件,使用的制程工藝線寬更大,通常是幾十微米級(jí)。
(2)軍用IC使用的材料、制造工藝和封裝工藝都和民品不太相同,都是為了達(dá)到嚴(yán)酷的工作環(huán)境和可靠性要求。
我國(guó)軍用電子元器件的生產(chǎn)企業(yè)以國(guó)家隊(duì)為主,主要單位有:
(1)CETC中國(guó)電科集團(tuán):石家莊13所,南京55所,成都29所。產(chǎn)品覆蓋射頻,CPU,F(xiàn)PGA,光電,CCD等等很大的領(lǐng)域。
(2)CASC中國(guó)航天集團(tuán):北京772所,西安771所,704所。產(chǎn)品主要是航天級(jí)防輻射電子元器件,從CPU、FPGA、SRAM到射頻,再到各種傳感器等等。
(3)AVIC中國(guó)航空技術(shù)集團(tuán):洛陽(yáng)158廠,產(chǎn)品有各種接插件和連接器。
(4)中科院和中國(guó)兵器集團(tuán)下也有專門做電子元器件的研究所,這里就不詳列了。除此以外,有些民營(yíng)企業(yè)也在從事軍用電子元器件的生產(chǎn),做得也不錯(cuò)。
國(guó)內(nèi)軍用IC企業(yè)建設(shè)了多條6英寸和8英寸晶圓生產(chǎn)線,制程工藝據(jù)我了解最先進(jìn)的是45納米。
有些人對(duì)這些國(guó)營(yíng)研究所的印象還停留在幾十年前,大概就是一座七十年代建的破舊大樓,里面人浮于事,一張報(bào)紙一杯茶混一天。這種印象已經(jīng)徹底過(guò)時(shí)了。以石家莊電科13所為例,在鹿泉開(kāi)發(fā)區(qū),13所有一大片F(xiàn)AB廠房,是真正的國(guó)際大廠的范兒。他們內(nèi)部的管理體制,雖然不像外企公司那樣的規(guī)范高效,但也絕不是人浮于事。說(shuō)到待遇,在石家莊有兩個(gè)電科研究所,13所和54所,給碩士應(yīng)屆畢業(yè)生的基本月工資都是一萬(wàn)元人民幣起,還有獎(jiǎng)金。在石家莊這個(gè)待遇是相當(dāng)有吸引力了。
這里列幾個(gè)這些研究所和工廠的成就:
(1)AVIC洛陽(yáng)158廠也叫中航光電,他們的各種工業(yè)級(jí)接插件和連接器產(chǎn)品,2017年向芬蘭諾基亞供貨1.5億元人民幣,向瑞典愛(ài)立信供貨9000萬(wàn)元人民幣。另外向歐洲ABB,西門子集團(tuán)也大量供貨。
不要瞧不起接插件和連接器,有些技術(shù)含量非常高,158廠有的高級(jí)連接器,可以同時(shí)連接電線、光纖、同軸電纜、和液冷管道,并且連接器可以旋轉(zhuǎn),里面的線路不受影響?。ㄓ迷谛D(zhuǎn)的雷達(dá)上)
下面的圖片是精華:都是導(dǎo)彈用、飛機(jī)用、超級(jí)計(jì)算機(jī)用的高級(jí)光連接器,價(jià)格在數(shù)千元至上萬(wàn)元人民幣一根,高價(jià)格高利潤(rùn)。(光纖連接器產(chǎn)品是中航光電與海信合資生產(chǎn)的)
(2)CETC中國(guó)電科13所的產(chǎn)品更廣。軍迷們掛在嘴上的AESA相控陣?yán)走_(dá)的MMIC TR組件,砷化鎵、氮化鎵功率器件,這些都早已量產(chǎn)。當(dāng)然不能說(shuō)白菜化,因?yàn)槌杀竞兔绹?guó)比并無(wú)多大優(yōu)勢(shì)。MMIC是單片微波集成電路的縮寫,用在雷達(dá)和軍用通訊器材上比較多,而民用通訊也用得上,這是13所很看重的領(lǐng)域。他們的射頻元器件已經(jīng)在向中興、***供貨了,主要用在基站上。這類元器件也是高價(jià)格高利潤(rùn)的。除了通訊基站以外,未來(lái)無(wú)人駕駛汽車用的毫米波雷達(dá)上也用得到。
(3)CETC中國(guó)電科55所的產(chǎn)品線70%和13所重疊,他們更重視民用產(chǎn)品研發(fā)。下圖是我在展會(huì)上拍的,是55所生產(chǎn)的8*8單元相控陣天線,是為未來(lái)5G基站準(zhǔn)備的,目前大唐在測(cè)試。這個(gè)產(chǎn)品目前功耗還比較大,未來(lái)一兩年將優(yōu)化到微型基站可用的地步。未來(lái)的5G通訊系統(tǒng)將全部采用智能天線波束合成技術(shù),目前我們看到的諾基亞、愛(ài)立信、中興和***展示的5G天線,還全都是分立器件,體積有熱水器那么大。而55所的這個(gè)產(chǎn)品只有一盒撲克牌那么大,這才是未來(lái)。
(4)今年初法國(guó)總統(tǒng)馬克龍?jiān)L華,帶來(lái)法國(guó)軍工企業(yè)泰勒斯集團(tuán)(Thales)的質(zhì)量總監(jiān),給航天772所(也叫北京微電子研究所,縮寫B(tài)MTI)頒發(fā)了質(zhì)量證書,這標(biāo)志著772所進(jìn)入了Thales的供應(yīng)鏈。據(jù)Thales質(zhì)量總監(jiān)說(shuō),在考察772所之前,他們以為中國(guó)的航天級(jí)電子元器件非常落后,考察完之后認(rèn)為,772所的水平和美國(guó)最先進(jìn)水平只有1-2年的差距。而俄羅斯這幾年一直采購(gòu)中國(guó)造的軍用電子元器件。2017年772所向俄羅斯出口了數(shù)千萬(wàn)美元的航天級(jí)電子元器件?,F(xiàn)在可以說(shuō),沒(méi)有中國(guó)造的電子元器件,俄羅斯連衛(wèi)星都造不出來(lái)。
(5)電科11所今年初開(kāi)發(fā)成功了2.7K*2.7K的紅外焦平面探測(cè)器,而美國(guó)目前最高水平是雷聲公司的4K*4K分辨率紅外焦平面探測(cè)器。我們的差距并不遠(yuǎn)。
(6)我國(guó)計(jì)算機(jī)用的CPU產(chǎn)業(yè)也有所發(fā)展,目前看,這些產(chǎn)品在商業(yè)上不太成功,但可以用在軍用和政府IT系統(tǒng)中,完全自主化,解決了國(guó)家安全問(wèn)題。從龍芯(MIPS架構(gòu)),海光和兆芯(X86架構(gòu),從AMD和VIA取得授權(quán)),申威(購(gòu)買DECalpha架構(gòu)),再加上一些交換芯片,arm架構(gòu)的處理器,中國(guó)基本上能實(shí)現(xiàn)整個(gè)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全自主。下圖是電科15所下屬太極計(jì)算機(jī)公司提供的全自主軟硬件平臺(tái)。有人會(huì)說(shuō),這些平臺(tái)的操作系統(tǒng)都是用開(kāi)源Linux改的,數(shù)據(jù)庫(kù)基本是基于開(kāi)源SQL改的,我們只做了寫應(yīng)用層的軟件比如WPS,還不如微軟Office好用。但是你想想,世界上能提供這樣的全自主平臺(tái)的國(guó)家有幾個(gè)?除了美國(guó),只有中國(guó)了吧?你可以說(shuō),日本德國(guó)這樣的國(guó)家也有能力搞,只不過(guò)一方面他們戰(zhàn)略上沒(méi)有壓力,一方面商業(yè)上不合算,所以他們沒(méi)搞。這可能是事實(shí),但是我們做到了,就是了不起的!據(jù)我所知,俄羅斯對(duì)我們這套自主平臺(tái)可是羨慕不已呢,已經(jīng)有些談判正在進(jìn)行,打算購(gòu)買了。
總體來(lái)說(shuō),中國(guó)軍用電子元器件國(guó)產(chǎn)化率比較高,但還有20%左右需要進(jìn)口,其中大部分通過(guò)特殊渠道是比較容易買得到的,但的確有些高端的產(chǎn)品難以買到,主要集中在高端DSP、高端AD/DA變換器等領(lǐng)域。這些高端的產(chǎn)品一般是按訂單生產(chǎn),市場(chǎng)上沒(méi)有存貨。比如雷聲公司要造一批雷達(dá),向TI公司訂購(gòu)1000片DSP,TI公司會(huì)單獨(dú)開(kāi)動(dòng)生產(chǎn)線生產(chǎn),從交貨到雷聲公司入庫(kù),都有美國(guó)安全部門監(jiān)控。除非雷聲公司有內(nèi)鬼往外賣,否則市場(chǎng)上根本就買不到。對(duì)于這些產(chǎn)品,我相信在我國(guó)軍工企業(yè)的努力下,一定能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
4
中興怎么辦?中國(guó)怎么辦?
1、中興遭遇滅頂之災(zāi)
這次中興被美國(guó)政府禁售電子元器件,麻煩很大,基本上是滅頂之災(zāi)。雖然被禁售的美國(guó)產(chǎn)電子元器件有可能找到日本歐洲乃至國(guó)產(chǎn)貨代替,但是所需時(shí)間太長(zhǎng),主要原因是:導(dǎo)入替代電子元器件并不是一件容易的事。對(duì)于一個(gè)從未用過(guò)的元器件,需要經(jīng)過(guò)大量的測(cè)試,需要很長(zhǎng)的時(shí)間,具體來(lái)說(shuō):
(1)最容易替代的是一些電阻電容類的無(wú)源器件。基本上只要出一版新的電路板PCBA,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的可靠性測(cè)試,就可以量產(chǎn)??偣残枰难邪l(fā)時(shí)間也就是數(shù)周。
(2)如果是涉及到無(wú)線電的射頻器件,替換起來(lái)就麻煩多了。因?yàn)檫@些射頻元器件直接影響到產(chǎn)品發(fā)射出去的電磁波,除了新PCBA需要經(jīng)過(guò)可靠性測(cè)試以外,無(wú)線部分還需要送交第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行無(wú)線方面的測(cè)試,比如諧波、雜散方面,取得相關(guān)國(guó)家和地區(qū)的政府認(rèn)證,比如歐盟的CE,美國(guó)的FCC認(rèn)證。而且在研發(fā)方面還涉及軟件參數(shù)的調(diào)整。這個(gè)流程至少需要數(shù)月時(shí)間。
(3)如果是產(chǎn)品的核心處理器要更換,那就更麻煩了,因?yàn)檫@涉及到軟件。如果新的處理器所用的操作系統(tǒng)和原來(lái)的都不一樣,那就相當(dāng)于整個(gè)產(chǎn)品重新研發(fā)一遍。甚至原來(lái)十幾年在原有操作系統(tǒng)上所積累的大量軟件代碼,全都需要移植甚至重新編寫。整個(gè)新電路板PCBA需要把所有的測(cè)試流程都重跑一遍。整個(gè)流程需要的時(shí)間就是數(shù)月乃至數(shù)年了。
總之,即使有替代品,中興公司也會(huì)面臨數(shù)月乃至數(shù)年沒(méi)法出貨的境況。更何況,可能真的有些元器件只有美國(guó)能生產(chǎn),其它國(guó)家沒(méi)有,這就沒(méi)辦法了。請(qǐng)記住,電子產(chǎn)品中涉及的電子元器件成百上千,有一顆你買不到,你的產(chǎn)品就造不出來(lái)。手機(jī)行業(yè)有一個(gè)經(jīng)典的風(fēng)險(xiǎn)控制失敗的例子,就是愛(ài)立信手機(jī),由于研發(fā)時(shí)沒(méi)有選擇更多供應(yīng)商,愛(ài)立信手機(jī)的幾顆重要芯片全都由飛利浦美國(guó)新墨西哥州工廠生產(chǎn),結(jié)果2000年3月該工廠發(fā)生火災(zāi),導(dǎo)致愛(ài)立信手機(jī)至少半年不能出貨,最后愛(ài)立信被迫宣布退出手機(jī)市場(chǎng),之后重新與索尼合資成立索愛(ài)。中興這次遇到的問(wèn)題可比當(dāng)年愛(ài)立信嚴(yán)重得多,確實(shí)是滅頂之災(zāi)。
所以我個(gè)人的看法,這次中興自己去“跪舔”美國(guó)政府是沒(méi)什么用的,唯一的希望就是中國(guó)政府采取措施,在貿(mào)易戰(zhàn)上為中興爭(zhēng)取機(jī)會(huì)。最近不是美國(guó)高通公司要***恩智浦公司,需要中國(guó)政府批準(zhǔn)么?這簡(jiǎn)直是送子彈上門啊。
2、你可能不知道的中國(guó)在電子元器件產(chǎn)業(yè)的投資!
從另一方面講,中國(guó)政府必須把電子元器件行業(yè)尤其是IC行業(yè)作為發(fā)展的重中之重了。但是,網(wǎng)上有些文章做情緒性地宣泄,說(shuō)什么中國(guó)市值第一的是茅臺(tái),讓我們揮舞著茅臺(tái)酒對(duì)抗英特爾吧。還有人說(shuō),共享單車燒錢五六百億,怎么不見(jiàn)中國(guó)政府投資電子元器件產(chǎn)業(yè)呢?說(shuō)這樣的話的人是對(duì)中國(guó)近些年在電子元器件行業(yè)的投資一無(wú)所知。下面我就做些介紹:
中國(guó)對(duì)民用電子元器件行業(yè)大規(guī)模投資是近十年內(nèi)才開(kāi)始的,之前經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足,實(shí)在沒(méi)錢投那些天價(jià)的工廠。而近些年來(lái)的投資,非常有針對(duì)性。2017年全球電子元器件的總市場(chǎng)是4000多億美元,中國(guó)占了一半多,約2300多億美元。這其中90%以上靠進(jìn)口。進(jìn)口額最大的是各類屏幕和閃存內(nèi)存芯片,約有七八百億美元。屏幕方面,LCD是現(xiàn)在的技術(shù), OLED是未來(lái)的技術(shù),韓國(guó)三星電子的AMOLED屏幕占了全球95%的份額。閃存和內(nèi)存方面,三星和韓國(guó)海力士占全球70%的市場(chǎng)份額。如果拿下屏幕和內(nèi)存閃存的市場(chǎng),我們的進(jìn)口電子元器件就會(huì)減少至少三分之一。 那么就看看中國(guó)在這兩方面的產(chǎn)業(yè)布局吧:
八個(gè)OLED廠子在建,每個(gè)投資額都是四五百億人民幣!都在未來(lái)兩年內(nèi)量產(chǎn)!可以預(yù)計(jì),兩年之后,三星對(duì)OLED產(chǎn)業(yè)的壟斷將被徹底打破。
另外LCD面板廠,在過(guò)去十年,我國(guó)已經(jīng)建設(shè)起了十幾個(gè),目前還有幾個(gè)高世代LCD面板廠在建設(shè),每個(gè)投資額也是四百億人民幣以上。
屏幕廠的世代線劃分是按照基板的尺寸決定,基板越大,世代越高。AMOLED目前最高的就是6代線。LCD最高的是10.5代線。屏幕都是從基板上切割下來(lái)的,每世代線都有一個(gè)最經(jīng)濟(jì)的切割方法,通常是切割成6塊相同的屏幕。去年底京東方合肥10.5代線量產(chǎn),最經(jīng)濟(jì)的切割方法是切割成6塊75寸屏幕面板。這是目前世界上最先進(jìn)的LCD生產(chǎn)線。京東方為了保證利潤(rùn)率,偏向于將75寸面板做成8K分辨率。所以今年下半年,我們將會(huì)看到一批國(guó)產(chǎn)電視機(jī)上市,75寸8K分辨率。
▲上圖是已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)的閃存和內(nèi)存廠。
注意投資額的單位,B是指Billion,10億美元。是的,長(zhǎng)江存儲(chǔ)的投資額是240億美元!是的,紫光南京DRAM工廠投資額是105億美元!紫光控股了長(zhǎng)江存儲(chǔ)。說(shuō)句實(shí)話,長(zhǎng)江存儲(chǔ)的產(chǎn)能只是三星的一個(gè)零頭,技術(shù)上也比三星落后一代(我在前面講過(guò),三星目前在量產(chǎn)64層堆疊,明年將量產(chǎn)96層堆疊,而長(zhǎng)江存儲(chǔ)今年剛量產(chǎn)32層堆疊,明年將量產(chǎn)64層堆疊)。但是,三星已經(jīng)無(wú)法再控制閃存的價(jià)格了。更何況紫光的胃口不止一個(gè)長(zhǎng)江存儲(chǔ),紫光規(guī)劃在南京和成都各再建一個(gè)3D NAND Flash工廠,總投資500億美元!
上面總結(jié)的只是目前國(guó)內(nèi)大筆投資電子元器件行業(yè)的一部分,民用IC企業(yè)還有中芯國(guó)際的14納米工廠,還有其他一些公司的工廠,投資額都是動(dòng)輒四五百億人民幣起。還有人抱怨中國(guó)風(fēng)投燒了五六百億在共享單車上嗎?和中國(guó)在電子元器件產(chǎn)業(yè)的投資比起來(lái),共享單車燒的那點(diǎn)兒錢算個(gè)屁!
可以預(yù)測(cè),兩三年后,中國(guó)民用電子元器件的國(guó)產(chǎn)化率將會(huì)有一個(gè)飛躍。最大的利空是韓國(guó)三星,因?yàn)橹袊?guó)挑選的第一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)都是三星的當(dāng)家產(chǎn)品。想當(dāng)年三星手機(jī)因?yàn)殡姵乇ㄊ录袌?chǎng)占有率急跌,而三星利用它在閃存市場(chǎng)的壟斷地位,讓閃存的價(jià)格漲了三四倍,結(jié)果當(dāng)年三星集團(tuán)不但沒(méi)有因?yàn)槭謾C(jī)銷量巨降而虧本,反而盈利數(shù)百億美元。這樣的好日子不會(huì)再有了!估計(jì)未來(lái)三星會(huì)打出降價(jià)牌以打擊中國(guó)新生的屏幕和內(nèi)存閃存企業(yè),我們不用怕,有發(fā)改委在,玩兒死它!
毫無(wú)疑問(wèn),這次中興事件后,中國(guó)政府會(huì)更加瘋狂地投資電子元器件行業(yè)。除了砸錢以外,還有更多的政策扶持。最近幾周我就聽(tīng)說(shuō),滿足條件的集成電路企業(yè)可免5年企業(yè)所得稅。這兩天我在幾個(gè)投資人的微信群里,見(jiàn)到投資人非常踴躍,投資行業(yè)每年都會(huì)推一個(gè)“風(fēng)口”概念,毫無(wú)疑問(wèn),今年的風(fēng)口將是電子元器件制造業(yè)。早在去年初,有位深圳的朋友和深圳華強(qiáng)北的一群電子元器件分銷大佬們吃飯,其中有幾個(gè)大佬靠打磨二手芯片冒充新品發(fā)財(cái),所有的人都看好投資芯片封裝廠甚至晶圓廠,打造自己的品牌。這是行業(yè)底層的動(dòng)力!可以預(yù)見(jiàn),在政府、投資人和行業(yè)底層的共同推動(dòng)下,我國(guó)的電子元器件行業(yè)將在未來(lái)幾年瘋狂發(fā)展。
五、總結(jié)
打了這么多雞血,在最后,我也想潑一點(diǎn)冷水。即使我國(guó)的電子元器件行業(yè)擁有了和美國(guó)一樣的實(shí)力,就不受任何威脅了么?未必。要知道,強(qiáng)大如美國(guó),電子元器件也做不到100%國(guó)產(chǎn)化。這是因?yàn)殡娮釉骷钠奉愄嗵啵粋€(gè)國(guó)家怎么也不可能把所有的門類全占領(lǐng),總是會(huì)有國(guó)際分工。還記得索尼創(chuàng)始人盛田昭夫和石原慎太郎在九十年代初合寫的《日本可以說(shuō)不》么?當(dāng)時(shí)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)剛打完,被媒體吹噓為硅對(duì)鋼的勝利。盛田昭夫在書中公然說(shuō)如果沒(méi)有日本的芯片,美國(guó)就打不贏這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)!所以我們應(yīng)當(dāng)看到,美國(guó)也有一大部分的電子元器件依靠進(jìn)口。但是美國(guó)和我國(guó)不同之處在于,它進(jìn)口電子元器件的原產(chǎn)地,日韓臺(tái)歐,在政治上全是它的盟友(或傀儡),貿(mào)易爭(zhēng)端可能有,但絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)檎卧蚨ú弊拥膯?wèn)題,日韓臺(tái)歐全都沒(méi)有這個(gè)膽子。所以美國(guó)的電子元器件國(guó)際供應(yīng)鏈?zhǔn)峭耆煽氐?。那中?guó)呢?未來(lái)中國(guó)肯定還會(huì)有一部分電子元器件需要進(jìn)口,日韓臺(tái)歐會(huì)不會(huì)跟著美國(guó)對(duì)我們禁運(yùn)?是有這個(gè)可能的。如果我們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)問(wèn)題而追求100%國(guó)產(chǎn),這在經(jīng)濟(jì)上一定是不合算的,結(jié)果會(huì)導(dǎo)致我國(guó)的電子產(chǎn)品成本升高,有價(jià)格劣勢(shì)。這是一個(gè)無(wú)法解決的矛盾。
還有,需要再次強(qiáng)調(diào),發(fā)展電子元器件產(chǎn)業(yè),我們不缺錢,缺的是人才和技術(shù)積累,除了給研發(fā)人員開(kāi)出有競(jìng)爭(zhēng)力的工資,還需要社會(huì)環(huán)境和科研體制的改革,才能留得住人。這是要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的努力才能補(bǔ)上的課。我們不能指望看到國(guó)產(chǎn)電子元器件在短期內(nèi)打遍全世界。
總之,我對(duì)國(guó)產(chǎn)電子元器件行業(yè)是謹(jǐn)慎樂(lè)觀的。這次中興被禁運(yùn)事件,將成為一個(gè)偉大的契機(jī)。
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原文標(biāo)題:一文縱覽中國(guó)電子元器件行業(yè)
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