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中国芯片产量连创新高,但离自给自足还很遥远

中国已经大幅增加了半导体产量,今年前7个月集成电路产量增长47.3%。由于去年下半年开始的全球半导体短缺,我国的许多产业都受到了不同程度的影响。此外,美国的制裁迫使我国开始专注于自主芯片设计。

中国看到了在芯片领域超越美国的机遇

中国看到了在芯片领域超越美国的机遇

根据周一公布的官方统计数据,7 月份我国集成电路设备产量同比增长 41.3%。今年的产量达到了2036亿件。尽管持续的全球新冠疫情造成了一定的经济困难,因此存在相关的不确定性,但高附加值行业的生产增长仍尤其迅速。例如,仅在 7 月份,我国计算机设备、电信设备和电子产品的产量就比去年同期增长 13%。而同期我国工业生产增速明显较低,仅为 6.4%。

多年来我国一直在努力提高直接在国内创造的附加值的份额。 2006年国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006-2020年),其中指出,自主创新应成为未来15年科技发展的主要目标和方向。后来,在2015年又发布了“中国制造2025”计划。根据该计划,到2025年我国必须在高科技产品生产方面满足本国70%的需求。早在“中国制造-2025”计划实施的第一年,我国工业企业创造的总增加值就增长了6.4%,而在信息通信技术等高科技领域,这一数字为13.8%。

与美国的贸易和技术对抗只会让中国领导人相信所选择的路线是正确的。在过去两年里华盛顿对华为和其他中国科技公司实施制裁,限制它们获得先进的芯片技术和现代电子产品的其他关键组件。当然,从短期来看,我国企业在制裁生效前,为尽量减少制裁带来的负面影响,大幅增加了芯片的采购量。 2020年我国购买了价值3800亿美元的芯片,占我国进口总额的18%。此外,我国从日本、韩国和台湾公司购买了价值320亿美元的芯片生产设备。这些库存能保证遭受美国制裁的中国公司在一段时间内自主完成其生产计划。

然而,这并不能从根本上解决问题。首先,正如华为此前所承认的,用于产品生产的中间部件库存最多可以维持一年。其次,部分企业芯片采购量大幅增加,加上疫情导致停产,造成全球芯片短缺,其中部分我国厂商受到影响。例如,由于芯片短缺,7月份我国汽车产量下降15.8%。而为保证高新技术产业和经济的逐步发展,我国需要在这些产业发展自身的进口替代能力。

这些任务在新的五年发展规划中都有详细说明。研发支出预计年增长 7% 以上。同时把基础研究投入占研发投入总额的比重由6%提高到8%。特别强调芯片生产、量子计算机、基因工程和生物技术等颠覆性技术。

中国自主研发和生产能力仍处于追赶态势

中国自主研发和生产能力仍处于追赶态势

目前芯片生产的增长是多年努力创造自主研发和生产能力的结果。而对于一些行业来说,比如汽车行业,中国芯片非常适合,因为它们并不需要最先进的芯片生产技术。但正如北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院许粲昊教授在接受卫星通讯社采访时指出的那样,总的来说,我国在这方面仍处于追赶态势,这一过程非常困难。

许粲昊教授说:“部分点位肯定是有所突破,毕竟半导体产业已经发展了几十年,我们当前主要是为了弥补过去落后的点位,在慢慢追上发展的步伐。但是这一过程还需要非常长的时间,若是说我们能够在芯片产业实现自给自足也还为时过早。因为芯片产业的链条非常长,从底层的设备材料到上层产业链,并非一两天就能解决所有的问题。”

根据中科院计算技术研究所的数据,我国目前已具备量产28纳米制程芯片的能力,并正在建立14纳米制程芯片的生产工艺。许多电子元件都使用 28 纳米的芯片。而如果我国掌握了14纳米芯片的量产能力,那么我国目前的大部分需求都可以满足,因为14纳米芯片约占全球芯片使用量的65%。但事实是,除了生产本身,建立完整的供应链也很重要——包括生产芯片的原材料、专用设备等。原则上,我国没有理由不能在芯片制造方面实现自给自足。但在许粲昊专家看来,这个过程可能需要10年或更长时间。

许粲昊专家说:“关键在于我国成为全球半导体制造中心需要多长的时间,是3年、5年还是10年?以及我们自主可控的范围比例是多少,也就是说有多少设备、研发和中间的产业链环节可以达到自己自足的水平。我想这是非常关键的两点,特别是自主可控性。半导体产业的产业链非常庞大,我们可以看到西方国家也是采取多国合作的模式,经过几十年的合作才形成了目前的芯片产业链,包括荷兰、德国、日本、美国等。若是仅从我国一个国家能够突破所有国家合作形成的产业链的角度来看,我认为还需要非常长的时间,并非三五年就能够取得突破,可能需要10年甚至更长的时间才能达到世界一流水平。而且前期的投资量非常大、收益却较小,包括存在人才投资的回报比等问题。”

重要的是要知道,其他芯片生产国也在向前发展并改进自己的技术。 在我国掌握14nm工艺技术的同时,7nm芯片已经使用了好几年,比如iPhone 11.与此同时,台积电已经在大量生产5nm芯片,用于iPhone 12、iPad Air 4 和其他现代小通讯工具。到 2022 年台积电计划启动 3nm 芯片的商业化生产。而高盛预测,中国只有在 2023 年才能掌握 7 纳米芯片的生产。

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