广州造芯,到底行不行?

 

一个尴尬的事实是,中国的芯片需求占到世界的一半,但包括已有及规划中的芯片产能,却无法满足目前国内需求的一半。...

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从产业链的枢纽环节重点突破,然后吸引产业链其他环节企业入驻,最终形成产业链闭环。这条广州造芯之路,正越发明晰。文|南风窗(ID:SouthReviews)

一枚芯片的诞生,必须经过研发和设计、制造和封装检测、再到终端应用的过程。作为制造业“粮食”的芯片,需要这条完整的产业链相配合,产业链的完整与否也体现着当地芯片领域发展程度的高低。

中国台湾新竹科学园区在上个世纪的成功,就因为在一个园区内实现了芯片设计、制造到应用的产业链畅通。

粤港澳大湾区有着庞大的终端市场以及终端的生产商,但广州在芯片领域曾一度落后。

但这种局面即将改变,随着国内外芯片企业在广州的安营扎寨,创业生根,广州的芯片产业将迎来崭新开始。粤芯半导体技术有限公司副总裁李海明便向《南风窗》记者透露,未来月产40000片12吋晶圆的产能,将极大提升广州芯片的制造能力,其主攻的模拟芯片领域,还将助力广州乃至粤港澳大湾区先进制造业的发展。

发挥终端市场的优势,以芯片制造带动芯片产业链上下游的补齐,将成为广州正在探索的芯片崛起之路。



广州造“芯”  
2019年或将成为广州芯片制造领域的关键一年,随着位于广州中新知识城的粤芯半导体项目的封顶,广州的第一批12吋模拟芯片将于2019年年底在中新知识城实现量产。

粤芯项目的上马备受广东省政府重视,打开广东省2018年产业工程重点建设项目的计划表,粤芯项目就名列第一。这个投资250亿的项目,将专注于12吋模拟芯片的制造。

12吋意味着什么?应用于各个工业领域的芯片,在生产阶段都被制造在一块块晶圆之上,每块晶圆都会切出米粒般的大小方块,晶圆表面上的每一个细小的小方块就是一块芯片。

晶圆的表面积越大,所能切割的芯片也就越多,而把晶圆做大,对技术和设备的要求也就越高。截至2017年,全国包括在建的12吋晶圆厂共有27家,中新知识城项目的落地,将填补广州没有12吋晶圆厂的空白。
何为模拟芯片?区别于数字芯片单纯处理数字信号,模拟芯片是将应用环境中的模拟信号转化为数字信号,经过数字处理后再输出为模拟信号的芯片。

就比如采集一个指纹一次声音,在进入数字运算的过程前,都需要转化为二进制的数字信号,才能被机器所识别和处理,模拟芯片就将模拟信号转换到数字信号之间的桥梁。

根据2018年IC Insights麦克林报告,2017至2022年间,模拟芯片的市场份额的增速在各类芯片市场中最快。中国目前专注模拟芯片领域的12吋芯片制造厂还没有一家投产,广州的中新知识城芯片项目还将是全国第一。

缺“芯”之痛  
芯片被称为制造业的粮食,被用在制造业的方方面面,在未来中国制造转型升级中,各项制造项目的实现,都离不开芯片。芯片设计和制造能力的提升,将助力我国的制造业迈上新的台阶。

未来五年,全球半导体行业的产值也在逐年攀升,并在接下来的十年内突破5500亿美元大关。除了人们以往认知的手机、电脑、机器人等设备需要大量使用芯片,未来的智能汽车、物联网、人工智能、医疗等领域,也将加大对芯片的需求。可以说,芯片既能推动一个国家的制造业水平提升,也体现着一个国家的制造业水准。

截至2017年,中国有12吋晶圆厂27座(包括在建的10座),8吋晶圆厂18座(在建6座)。然而一个尴尬的事实是,中国的芯片需求占到世界的一半,但包括已有及规划中的芯片产能,却无法满足目前国内需求的一半。

也就是说,在庞大的芯片需求之下,中国目前的芯片生产厂即使开足马力的生产,也无法满足国内需求,芯片的供应能力有待提升。

一枚芯片诞生,一般经过这样的步骤:应用市场的需求调研;芯片设计公司经过研发设计,将需求转化为设计图纸;芯片制造公司,也就是晶圆厂,则将设计作品转化成现实,将其做成一片片的晶圆;最后,再把晶圆上的一粒粒芯片进行封装检测,并投入商用。

面对缺“芯”现状,中国的短板不是市场的潜力不够,而是芯片的设计和芯片的制造能力不足。
芯片的设计重在人才的引进、科技的更新迭代;芯片的制造,则是着眼于制程和工艺,离不开大量的资金投入。所以在芯片制造环节,大多采用代工模式,芯片设计公司一般很少参与制造,大多将设计出的芯片交给晶圆厂生产。

粤芯半导体的李海明说:“建一家芯片设计公司,前期投资几千万就能建起来。但是,建一座晶圆厂,没接近百亿的投资则很难达成。”

以生产模拟芯片为例,国际知名的德州仪器、英飞凌等厂商代表了世界一流的芯片制造水准。李海明认为,中国目前的芯片制造能力和国外相比还有很大差距,但是补齐短板,他认为更多是难在芯片制造领域。

他山之石  
中国台湾的新竹科学园区,曾是世界瞩目的芯片基地。

1980年代,台湾曾积极推动科技产业,当年的政府积极在海外招揽人才。年过半百才第一次到台湾、曾在美国担任德州仪器、通用仪器高管的华人张忠谋,成了台湾政府应征的对象。创办了台积电的他,多年后被誉为台湾半导体产业之父。

来到台湾的张忠谋认为,当时台湾主推的IDM(整合元件制造厂)将设计、制造、封装测试一手包办的模式,很难在全球竞争中突围。

他认为台湾必须走向晶圆代工,在政府支持下,台积电就势成立,开始了晶圆代工生意,将芯片制造的技术不断优化,用芯片生产带动了台湾芯片上下游产业的完备。

这条由管理部门主导,从代工走向全产业链健全的台湾之路,即在芯片行业内赚得盆满钵满,也实现了芯片设计、芯片制造、芯片封装检测、再到投入商用的全产业链闭环。

那是上个世纪台湾芯片的发家史,到了全球竞争日益激烈的今天,为了更优质的“制造业粮食”,各国纷纷加码,中国也不例外。
台湾新竹科学园区是全球半导体制造业的密集区。目前纵观中国大陆的芯片江湖——在芯片设计领域,既有北京中关村依托科研院所的国家战略模式;也有上海张江、深圳南山为首,依托国际技术转化和消费端倒逼,实现设计突破的模式。作为同属一线城市的广州,在芯片设计领域暂时还落后于其他一线城市。

在芯片制造领域,中国在技术欠缺的时期,多是外资外企来中国投资办厂。一家芯片制造厂的选址需要考虑地价、水电、人力等基础要素。

在一些地方政府的政策红利诱导之下,有相当一部分城市的芯片制造能力不断崛起,他们往往围绕着芯片设计的高地生长,例如长三角区域的苏州、合肥等城市,其依托上海建立的芯片制造厂,都起点很高。

芯片缺口大,自身制造能力有待提高的广州,又该如何突围?

市场优势  
在珠三角区域,有着中国终端消费市场的优势,家电领域的格力、美的正在往高端制造转型;移动通讯领域的华为、vivo、OPPO;智能汽车领域的广汽、比亚迪;家用机器人领域的优必选;无人机制造领域的大疆……一系列中国知名的制造厂商都聚集在珠三角区域。

而他们都是芯片领域的终端市场,它们对于芯高端片的需求源源不断,但是仅在珠三角区域内,会无法实现芯片设计到制造再到终端的产业链闭环。

虽然深圳的芯片设计领域在国内首屈一指,但是芯片制造领域珠三角则不占优势,过去,智能手机的厂商需要一块芯片,即便深圳的芯片设计公司研发出来,也要送去长三角的代工厂进行制造,最后又运回到终端厂商。这种跨区远距离的产业链对接,除了增加成本外,还存在信息不畅带来的潜在风险,而“广州芯”的崛起将改变这个现状。
中新知识城的粤芯半导体项目,将在2019年底将实现量产。除了规划芯片制造厂房意外,还预留出了面积相当的一块用地,以方便未来芯片设计公司的进驻,同时还规划出一个国家测试认证平台。

从2018年开始,由芯片制造带动的芯片设计公司已经落地,目前已经有22家芯片设计公司同步落地中新知识城,还有两家封装检测项目也同步配套。

广州的芯片之路仿佛也愈发清晰,就是利用消费终端的市场优势,根据市场走向制造芯片。并透过制造,带动上游的芯片设计公司进驻,最后在广州形成产业闭环。

芯片行业发展如何募资?广州更鼓励市场资本的进入。以粤芯半导体项目为例,市场资本占到了其总投资的80%左右,而政府做的更多是鼓励和打破发展壁垒,并提供优良的公共服务。

广州为发展IAB行业(新一代信息技术、人工智能、生物技术),相继出台了一系列激励措施,芯片领域也是这一政策的受益者。

政府以优质的公共服务吸引企业入住,企业再通过市场化的方式募资,通过贴近消费大市场的研发,从产业链的枢纽环节重点突破,然后吸引产业链其他环节企业入驻,最终形成产业链闭环。这条广州造芯之路,正越发明晰。

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