以史为鉴,芯片短缺坚定自主可控之路

来源:未知作者:建投华科日期:2021-12-03

一、芯片短缺蔓延全球

索尼公司发售的游戏机PS5因芯片短缺而一机难求。英伟达3060ti显卡售价涨幅已翻倍。三星暂停Note系列手机生产,苹果砍掉了iPhone12 mini的产能。因汽车芯片不足,蔚来合肥工厂停产5日。此前,福特、奥迪、本田、宝马等各大车企,均因芯片短缺,或停产,或减产。全新雷克萨斯LX推迟至2022年上市。台积电高端制程代工价格调涨10%,成熟制程代工价格调涨15%-20%。从2020年下半年开始蔓延的芯片荒,近期似乎愈演愈烈。

新能源车销售超出预期,5G手机面临换机潮,叠加疫情催生电商、远程办公、线上教育等非接触服务,对芯片的需求快速增长。另一方面,受疫情外加地震、火灾等意外因素影响,部分芯片厂商产能和交通运输受限。而美国技术封锁打乱全球产业链,华为被美国打压后大量储备芯片,其他手机厂商或担心也受到打压,或抢占华为市场,亦抢购和囤积芯片,从按季度备货到按年备货。

二、全球化与国产化

半导体是全球化最彻底的产业之一。以美国为例,作为半导体大国,产业规模约占全球一半,但海关出口半导体芯片却较少。半导体产业向终端用户靠近和集中,美国半导体产业实现了原产地的全球化,从而实现利润最大化。中国作为全球最大的半导体市场,短期不会改变。

从商业角度看,全球化协作的成本优势很大。但由于疫情和缺芯影响,产业界很多人认为,为了某种程度上的产业安全和可控,不再单纯追求分工协作和商业利益,而是要建立相对可控和完整的芯片供应体系,即便这可能会导致成本的提升和效率的降低。当然,全球化协作的成本优势很大,全球合作和分工模式不会轻易改变,但大家可能会在自主产业链与全球协作之间找到一个平衡点,加强核心技术及核心供应链的自主可控。

随着缺芯潮持续,全球很多大的科技公司都在开发自己的芯片,像苹果、亚马逊、特斯拉、百度等科技公司都在公司内部引入部分芯片开发。持续的全球芯片短缺是大型科技公司重新考虑芯片来源的一大原因,疫情和自然灾害等给供应链带来了较大冲击,这加速了自主生产芯片的努力。许多公司已经感到,他们的创新步伐受到芯片制造产能或时间表的限制。最近,中芯国际宣布,计划在上海临港建造中国首个超级晶圆工厂,由中芯国际和上海市政府合作建设。新工厂将使用成熟的生产技术,聚焦于提供28纳米及以上技术节点的晶圆代工与技术服务。

三、独立自主的道路,虽远必达

独立自主的道路,充满挑战。从巴统到瓦森纳协定,再到近来美国对中兴、华为等中国企业的制裁,西方国家对中国的技术封锁一直存在。1950年成立的巴统,即以美国政府为首,联合西欧国家对社会主义国家实施禁运,防止和限制西方的战略产品、高新技术流向社会主义国家。随着苏联解体和东欧巨变,巴统也随之散伙,但是西方国家的出口管制政策并没有随之结束。1996年瓦森纳协定签署,从1996年11月起实施新的控制清单和信息交换规则,实际上替代巴统,中国同样在被禁运国家之列。瓦森纳协定虽不具有巴统的强制性,然而事实上中国依然无法直接从西方世界得到先进的军用或民用技术或产品。

正是西方国家的限制和禁运,从另一个方面使得我们不得不走自主研发的道路,结果证明,效果很好。我们的北斗系统、射电望远镜、神威·太湖之光超级计算机、歼20等先进技术和成果,都达到了世界领先水平。

在这样的背景下,半导体行业亦发扬两弹一星精神,筚路蓝缕,也走出了独立自主的道路。 1956 年,周恩来总理主持制定的十二年科学技术发展远景规划中,半导体作为在国际上发展迅速而国内急需发展的高新技术被列为四大紧急措施。1957年,中国第一根锗单晶拉制成功。1958年,中国的第一根硅单晶诞生,并在此基础上实现了硅单晶的实用化。1993年,依托于北京集成电路设计中心,熊猫CAD系统软件正式发布。熊猫CAD系统软件是我国第一套自主知识产权的CAD系统,打破了国外对我国CAD技术的长期封锁,同时培养了一批优秀行业人才。

从80年代的863计划,到2006年的国家科技重大专项,到2014年的集成电路大基金,国家持续支持集成电路产业自主研发,掌握核心技术。20世纪80年代,全球新技术竞争浪潮兴起。1986年3月,王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位科学家向国家提出要跟踪世界先进水平,发展中国高技术的建议。基于此,国务院制定并实施了《高技术研究发展计划纲要》(“863计划”),有力推动了我国高技术的进步,培养了大批人才。

为了实现国家目标,通过核心技术突破和资源集成,在一定时限内完成重大战略产品、关键共性技术和重大工程,2006年通过的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》确定了16个重大科技专项,这些重大专项是我国科技发展的重中之重。其中,01专项和02专项,集成电路及装备等都是国家重点支持和发展的技术。2014年,国家集成电路大基金1期成立并开始运作,以市场化投资的方式支持我国半导体产业发展。2019年集成电路大基金2期成立,规模达到2000亿,带动社会资本数额更是庞大。无论在一级市场还是二级市场,无论在半导体设计、制造还是材料、装备等领域,均为半导体产业发展提供了资金、产业等支持。

不那么好走的路,才是上坡路。我国无论工业产业还是高科技产业,走自主创新的道路,有西方国家封锁等外部原因,但更多的是主动选择。半导体作为高科技产业的代表之一,在这条道路上面对过艰难时刻,也经历过迷茫时刻,但这条路一直未变。在这个过程中,华虹、华为、通富微电、华天、紫光、中芯国际等一批本土半导体企业不断成长和壮大。虽然与世界先进水平还有差距,芯片自给率还比较低,但经过长期的积累,在芯片短缺的当下,更易获得国产替代机会。

四、市场会给有准备的人机会

芯片短缺推动国产芯片替代,坚定自主可控之路。由于受疫情等因素影响,全球半导体产能短缺,供应链无法保证。中国半导体产业经过多年发展,形成了较好的产业基础,一批优秀的中国企业成长壮大,可以保证相对稳定的芯片产能输出。在全球芯片产能不足的情况下,中国优异的疫情防控成果和稳定的供应链体系得以发挥优势。上游产能不稳定,下游客户采购选择变少,对供应商的稳定供货能力更加重视,因此更容易给中国可以稳定供应芯片的厂家机会。中芯国际对投资者表示,目前全球集成电路制造业总体供不应求,公司产能利用率达到98.5%。华润微表示,公司目前整体产能利用率较高。

改革开放以来,伴随经济快速发展,中国不仅拥有世界最完善的工业体系,同时也成为全球芯片第一大单一市场。半导体市场是一个终端导向的市场,在需求导向下,产业供应链向市场靠拢。中国的广大市场,为本土半导体企业发展提供了广阔的空间,正所谓水大鱼大。芯片短缺,缺的是产能。芯片大厂能争取到产能优先供给,在缺芯的大背景下竞争优势更加明显。因缺芯导致的涨价,使多数半导体公司2021年上半年业绩增长较大。虽然导致业绩增长的因素很多,但一定程度上可以看出缺货给半导体公司带来了正面影响。当然,依靠这一窗口期,不止提高短期业绩,可以凭借技术和产能优势,抢占市场,进一步巩固和扩大自身竞争优势。

坚持走自主可控的道路,以市场为导向,经过长时间的积累,建立健全的产业结构,面对这次芯片荒,才有更多的机会。党的十九届五中全会提出,“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”。在两院院士大会、中国科协第十次全国代表大会上,习近平总书记强调,“加快建设科技强国,实现高水平科技自立自强”。中国有了国产的芯片和操作系统,但在技术和产业化方面仍和发达国家存在较大差距,国产芯片在产业化上还有很长的路要走。但历史告诉我们,坚持自立自强,自主创新,才能真正实现科技强国。芯片是我国科技自主的一个缩影,窥一斑知全豹。 

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