中国半导体多环节渐获突破

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中国半导体多环节渐获突破

中国经营报
2024-03-02 03:06中国经营报官方账号
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本报记者 李玉洋 上海报道

随着产业生态的逐渐完善，我国半导体自主可控的程度也进一步提高。

海关总署发布的数据显示，2023年中国累计进口集成电路4795亿颗，较2022年下降10.8%；进口金额3494亿美金，同比下降15.4%。而根据国家统计局数据，2023年全年，我国国内集成电路产量为3514亿块，同比增长6.9%。

在全球半导体行业下行周期的大背景下，这些数据也在一定程度上反映出中国企业在努力提高本土芯片产量，以减少对进口芯片的依赖。《中国经营报》记者注意到，在过去的两三年里，由于美国对中国半导体产业的限制，中国半导体厂商出于对自身供应链安全的考量，进一步加速了国内半导体供应链的补足建设。

电子创新网CEO张国斌对记者表示，最近两三年，以美国为首的西方国家出台了一系列的禁令和举措，这反而让中国打造完整自主半导体产业链的决心更坚强，也激发出了千百家本土企业补足产业链短板的激情，在制作、设备、材料、EDA工具、IP、封测等环节都取得了突破，比如光刻胶实现了KrF、ArF自主供应，清洗、蚀刻、PVD/CVD等设备都有所突破。

值得注意的是，AI芯片作为引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，近两年受到了高度关注。而AI芯片霸主英伟达日前向美国证券交易委员会提交的文件中，首次将HUAWEI列为多个类别的主要竞争对手。

“对于国产AI芯片企业，关键是实现向国产供应链的迁移，这个过程当中还会遇到很多困难，包括缺乏IP、工具链等必要支撑，以及国产代工厂的产能和良率问题等。”国内一家AI芯片企业研发人员秦昕（化名）告诉记者。

多环节取得突破

“EDA工具领域，是大家进展较快的领域，已经初步实现了全流程工具（自主生产），涌现了一大批优秀的企业，如华大九天、概伦电子、芯华章、思尔芯等。”在补足国内半导体产业链的进程中，张国斌指出，国产EDA产业实现了不错的突破。

据了解，EDA也就是电子设计自动化，是进行芯片设计、制造、封测等环节所需用到的App，它不是单指一个或几个App，而是涉及近百种不同技术，涵盖多种“点工具”的App工具集群，被称为“芯片之母”。虽然EDA门槛没有光刻机那样高，但也是我国芯片行业需要攻破的“卡脖子”技术之一。

工业App和芯片解决方案提供商上海合见工业App集团有限企业（以下简称“合见工软”）方面此前曾对记者表示，中国EDA企业主要经历了三个阶段：从无到有，再到产品性能对标国际产品，最后形成产业协同的生态。

“近几年来，中国EDA产业的发展已初具规模，产业生态也在初步形成。”合见工软指出，比如在模拟设计EDA工具和制造领域，已经有优秀的国产EDA企业深耕多年，而在数字设计和验证领域，也有初创EDA企业的工具在产业上获得认可。

2023年6月，合见工软宣布与北京华大九天携手共建数模混合设计与仿真EDA联合解决方案。对此，国内一家EDA企业内部人士高辰（化名）当时告诉记者，该事件在业内很具影响力，“国内EDA企业第一次联手，以前的case都是去绑定国外大EDA平台”。

张国斌指出，随着HUAWEIMate 60系列的横空出世，其搭载的新麒麟9000芯片的回归，实现了先进工艺自主可控。尽管新麒麟9000芯片实际供应商依然未知，但中国已经拥有了不受美国长臂管辖能力控制的先进制程芯片制造能力。

知名半导体产业分析师Dylan Patel在分析工艺水平后，认为新麒麟9000足以与高通最好的基带芯片相媲美，其制造工艺也比西方大多数人意识到的要好，并直言不讳地表示美国半导体对华出口管制“已经失败”。

此外，张国斌还指出，在IP领域我国企业也实现了突破，目前最先进的算力接口IP以及GPU IP都已经可以本土化；而在封测领域，一大批优秀企业如长电科技、华天科技等已经具备最新的芯粒封装能力。

值得注意的是，张国斌表示，中国企业在半导体标准制定方面也有所建树，“大家自己制定的星闪（NearLink）技术已经获得数百家企业的认可，正在大力推广”。另外，本土微控制单元已经在中低端领域成为主角，目前在往高端冲击。

“本土CPU、GPU、人工智能算力产品以及车规产业也打破了欧美垄断，继续往纵深发展，尤其是开源指令集RISC-V处理器，中国已迅速发展成为全球RISC-V应用重镇。”张国斌说。

国产半导体产业链加强

从股市上看，市场需求规模增长、国产化加速成为国内半导体产业链多家企业2023年业绩增长的重要原因。

高辰也表示，有国产使用需求的客户，都很支撑国产EDA，其中来自HPC（高性能计算）、通信等行业的客户给予了支撑，帮助测试、迭代。

在国内半导体设备市场中，海外厂商占有较高市场份额。但在已发布的2023年业绩预告中，国内多家半导体设备企业表示，旗下主要设备类产品性能优异、品质稳定，销售订单持续增长，品牌认可度不断提升，客户群体覆盖度进一步扩大。

半导体设备企业盛美上海（688082.SH）最新年报显示，2023年实现营业收入38.88亿元，同比增长35.34%；归属于上市企业股东的净利润8.68亿元，同比增长25.77%。盛美上海方面表示，2023年随着企业技术水平的不断提高、产品成熟度以及市场对企业产品的认可度不断提升，企业业务开拓迅速，销售收入持续增长。

根据中银证券统计，盛美上海清洗设备的国内市占率为23%，而Gartner 2022年数据显示，盛美上海在全球单片清洗设备的市场份额已升至7.2%。

半导体设备企业中微企业（688012.SH）2023年度业绩报告显示，营业收入约 62.64 亿元，同比增加 32.15%；归属于上市企业股东的净利润约17.86亿元，同比增加52.67%。该企业此前表示，2023年新增订单金额约83.6亿元，同比增长约32.3%，其中刻蚀设备新增订单约69.5亿元，同比增长约60.1%。

中微企业还表示，受益于企业完整的单台和双台刻蚀设备布局、核心技术持续突破、产品升级快速迭代、刻蚀应用覆盖丰富等优势，2023年企业CCP和ICP刻蚀设备均在国内主要客户芯片生产线上市占率大幅提升。

国产半导体设备厂商市占率的提升，是我国打造自主可控的半导体产业链的一个缩影。“大家有巨大的整机优势，本土半导体和本土整机企业一起结合可以实现超级创新，就如同HUAWEIMate60一样，融合本土优势，实现国外企业不能企及的创新高度。”张国斌说。

未来仍需更多创新

近一年来，ChatGPT的爆火、AI大模型的爆发式增长，用于大模型训练的先进制程大算力芯片，已被公认为在AI算力竞争中具有战略性、全局性价值的部分，英伟达也凭借在该领域的产品优势，市值一举突破两万亿美金。

然而，国内AI芯片企业与同行有着不小差距。“对于国产AI芯片企业，核心关键是实现向国产供应链的迁移，在这个过程中，大家还会遇到很多困难，包括缺乏IP、工具链等必要支撑，以及国产代工厂的产能和良率问题等。”秦昕表示，国产代工来弥补台积电的缺口，将是2024年国产AI算力芯片发展的重点。

尽管面对美国在AI芯片多层面的制裁，国内AI芯片设计企业并没有放弃努力。“大家通过芯片架构创新、采用最新的芯片设计技术等不同的方式，不断研发出多款具有一定竞争力的AI芯片产品。这些产品的出现，不仅填补了国内市场的空白，也在一定程度上提升了中国在全球AI芯片市场的地位。”秦昕指出。

比如，不少国内大客户开始考虑使用HUAWEIAI芯片昇腾910B。科大讯飞副总裁江涛透露，昇腾910B的能力已经基本可以对标英伟达最新推出的A100芯片，基于昇腾910B的大规模智算集群基础设施，已经在国内多家智算中心和电信运营商内部开始测试。

然而，秦昕认为，2024年美国对中国AI芯片的制裁力度可能会进一步加强。“首先，国内企业需要进一步加强自主研发能力，提高芯片的性能和稳定性，以满足不断增长的市场需求。其次，国内企业还需要加强与国内外高校和研究机构的合作，共同推进AI芯片技术的创新和发展。最后，政府也需要加大对国产AI芯片行业的支撑力度，提供更多的资金、政策和人才支撑，帮助国内企业度过难关。”他建议道。

“近两三年是中国本土半导体产业突飞猛进的时期，不过目前大家只是实现了0到1的突破，要实现1到100、1到1000的突破，大家还需要注重高质量发展，不能在低水平内卷，大家需要更多的创新，同时也要考虑另辟蹊径，不要重走欧美走过的老路。”张国斌说。