重构珠三角“芯”能力

重构珠三角“芯”能力
2022年01月15日 09:39 经济观察报

经济观察报 记者 李华清 如果问,全国哪个省份制造业最强,可能很多人会脱口而出:广东。从规模以上制造业增加值、规模以上制造业企业数量、进出口贸易总额这些数据来看,广东当得上是我国制造业最强省份,广东中南部9个城市(广州、深圳、佛山、东莞、珠海、中山、惠州、肇庆、江门)组成的珠三角地区,也是世界闻名的电子信息产业基地。然而,如果问,全国哪个省份的集成电路制造业最强,广东却显得有点黯淡无光了。

据国家统计局的数据,2020年全国集成电路的产量为2614.22亿块(记者注:2021年的统计数据未出),其中,广东的产量为373.35亿块,在全国产量中的占比不到15%;江苏的产量为836.44亿块,占比超过30%,上海一市的产量就达到288.67亿块。

在集成电路业内流行着一句话:“全球60%的芯片销往中国,而中国60%的芯片消耗在珠三角/粤港澳大湾区”,这背后的逻辑并不难理解,集成电路被誉为“现代工业的粮食”,在中国,集成电路产业的三大应用市场为网络通信、计算机和消费电子,这三大领域的应用市场份额能达到80%,而珠三角恰恰制造与这三大领域相关的产品。

不过珠三角的集成电路制造能力与它的需求存在巨缺口?国家统计局的数据显示,2020年长三角的集成电路产量在全国范围内的占比达到一半,长三角才是我国集成电路制造业最强的地区。

珠三角集成电路产业能力存在短板的情况与我国集成电路产业能力不强背后的原因一致吗?想要打造中国集成电路第三极的广东,又该如何发力呢?

产业能力

集成电路产业链可以分为核心产业链、支撑产业链以及需求产业链,核心产业链包括集成电路的设计、制造和封装测试,支撑产业链包括集成电路材料、设备、EDA(电子设计自动化)等;需求产业链包括通信产品、消费电子、计算类芯片、汽车或工业领域。

广东的集成电路需求产业链发展势头迅猛。2020年9月,广东发改委、广东科技厅和广东工信厅联合印发的《广东省培育半导体及集成电路战略性新兴产业集群行动计划 (2021-2025年)》(以下简称“五年行动计划”)介绍,广东是我国信息产业第一大省,在消费电子、通信、人工智能、汽车电子等领域拥有国内最大的半导体及集成电路应用市场,集成电路进口金额占全国的40%左右。

而广东集成电路核心产业链不同环节的发展程度存在较大差异。五年行动计划介绍,2019年广东集成电路产业主营业务收入超过1200亿元,其中集成电路设计业营业收入超过1000亿元。换言之,在核心产业链,广东的设计能力一骑绝尘,制造和封测能力却没能跟上发展速度。广东集成电路制造的短板相当明显,2020年实现规模化量产的12英寸晶圆线仅1条。设计能力固然重要,但在核心产业链中,制造环节的技术含量才是最高的,资本投入也是最大的,工艺复杂。

而广东之所以在集成电路设计领域营收高,与深圳有关,深圳曾多年位列全国集成电路设计销售额城市榜首。但深圳在集成电路设计销售额的表现却在很大程度上依赖华为海思。2021年12月下旬,中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军在一个论坛上公开的中国半导体行业协会数据显示,2021年,深圳的集成电路设计销售额从2020年的1300亿元下滑至697.1亿元,几近腰斩,从原来集成电路设计销售额排名第一的城市下滑至第三,排在上海的1200亿元、北京的839亿元之后,而深圳的集成电路设计销售额的大幅下滑与华为海思被美国制裁有关。

魏少军在论坛上公开的数据显示,2021年,珠三角的集成电路设计销售额同比下滑36.9%,而同期长三角的这一数字同比上升49%、京津环渤海同比上升76.7%、中西部地区同比上升40.3%。

如果是看集成电路的综合实力,在行业人士的眼里,珠三角也难以企及长三角。芯思想研究院评选的2021年中国大陆城市集成电路竞争力排行榜显示,最强的是上海、其次到北京,接着是无锡,深圳排第四,深圳也是前十强中唯一一个入选的广东城市。前15强中,长三角地区占有6个席位(上海、无锡、合肥、南京、苏州、杭州),中西部地区占有4个席位(武汉、成都、西安、重庆),而珠三角和环渤海地区一样只占有2个席位(分别为深圳、广州和北京、大连)。

众所周知,上海拥有中国最强的集成电路制造企业——中芯国际,而实际上,上海集成电路产业各个环节发展相对均衡。据上海集成电路行业协会的数据,2020年上海集成电路产业规模达2071亿,其中设计业954亿元,制造业467亿元,封测业431亿元,设备材料业219亿元,设计、制造和封测三环节合计的产业规模在全国占比将近21%。

对于珠三角集成电路产业能力与其需求情况不匹配的原因,行业人士各有看法。有的行业人士的看法较为犀利,认为实行改革开放后,珠三角靠着来料加工、来件装配、来样加工和补偿贸易这种“三来一补”的模式迅速崛起,珠三角的制造业虽然发展起来但含金量不高,珠三角的国际贸易也发达,贸易讲究“一手交钱一手交货”,珠三角企业有“挣快钱”的基因,不利于技术密集型、资金密集型、风险高、回报期长的集成电路产业的发展。

华芯金通(北京)投资基金管理有限公司创始合伙人吴全向本报记者提供了不同的看法。吴全认为,近年,由于集成电路被“卡脖子”,举国上下关注集成电路产业链的自主可控性、安全性,猛然回首,发现珠三角的集成电路制造能力弱,这可以说是珠三角目前的现象,但很难由这一现象去否定珠三角集成电路产业过去的发展。

吴全并不赞成对比长三角和珠三角集成电路实力的做法,他觉得,造成两地之间的差异,有产业选择的原因,也与国家对于不同地区集成电路的发展规划有关。珠三角集成电路产业在过去选择了“世界分工”的路径,大举进口芯片,这在过去是经济有效、互惠互利的方式,而早在2014年国家制定集成电路发展规划时就提出主体要集中、区域要集聚,即使到了近年,各地政府大力推动当地集成电路产业的发展,依然有人强调不能丢掉“主体集中、区域集聚”的原则,要克服盲目低水平的重复建设,在历史上,国家对于长三角发展集成电路的政策支持多于珠三角,上世纪五六十年代就成立的、老牌的集成电路相关研究所、企业,基本没有落户在珠三角。

而台湾台积电的发展,对于广东集成电路制造业发展也可能存在“虹吸效应”。据ICInsights的统计,早在2018年时,台积电占全球纯晶圆代工市场份额就达到6成,而纯晶圆代工市场容易出现“马太效应”,形成寡头垄断。据ICInsights的统计,2018年全球前10大纯晶圆代工厂商占据了全球97%的市场份额,前5大厂商(台积电、格罗方德、联华电子、中芯国际、力晶科技)占据了全球88%的市场份额。

随着集成电路制程的持续提升,头部集成电路制造厂商更容易受益。据IBS统计,随着技术节点的不断缩小,集成电路制造设备的投入呈大幅提升。以5纳米技术节点为例,普通光刻机受波长限制,精度已经无法满足工艺要求,5纳米制程所需的投资成本高达数百亿美元,是14纳米的两倍以上、28纳米的四倍左右。巨额的设备投入,只有头部的集成电路制造厂商才能负担。当珠三角企业没有在一开始就进行集成电路制造的卡位,越到后面,越被动。

集成电路第三极

尽管目前珠三角的集成电路产业能力在全国来看不够凸显,但吴全依然看好其前景。他给出的理由有几点:一是广东有很好的制造基础和制造工艺能力;二是广东对芯片的需求量大,对需求的理解,是广东最典型的优势;三是广东的创新能力、创新氛围以及科研能力强;四是广东是改革开放的前沿,在“双循环”背景下,广东大有可为;四是广东财力雄厚。“珠三角以前用外向型经济、轻资产的方式去发展集成电路,是一个发展阶段,当意识到要转换发展思路时,已经转换得挺快的了。”吴全说。

近年,广东提出要打造我国集成电路的第三极,2021年8月印发的《广东省制造业高质量发展“十四五”规划》提出目标,到2025年,广东半导体及集成电路产业营收要突破4000亿元。

而前文提到的五年行动计划,则对广东省未来发展集成电路产业提出了更为具体的目标和扶持手段。到2025年,广东集成电路设计业要超2000亿元,形成3家以上销售收入超100亿元和一批销售收入超10亿元的设计企业;集成电路制造业要超1000亿元,建成较大规模特色工艺制程生产线。先进封测比例显著提升,部分化合物半导体材料、器件生产能力国内领先,特种装备及零部件发展初具规模;发明专利密集度和质量位居全国前列,EDA软件具备国产替代能力,集成电路设计水平进入国际先进行列。

广东的各个城市也被规划发展不同环节的集成电路产业能力,其中,以广州、深圳、珠海为核心区域,推进特色制程和先进制程集成电路制造,培育化合物半导体,在晶圆制造工艺、FPGA、DSP、数模混合芯片、模拟信号链芯片、射频前端、EDA工具、关键IP核等领域实现突破,打造涵盖设计、制造、封测等环节的全产业链。

以深圳、汕头、梅州、肇庆、潮州为依托建设新型电子元器件产业集聚区,广深珠莞等联动发展化合物半导体产业。佛山、惠州、东莞、中山、江门、汕尾等城市依据各自产业基础,在封装测试、半导体材料、特种装备及零部件、电子化学品等领域,培育发展产业龙头企业,形成与广深珠联动发展格局。

广东对芯片的需求量,确实让一些行业人士因此而对其前景看好。粤芯半导体创立于2017年,是目前广东唯一一家进入量产12英寸芯片的制造厂商,据粤芯半导体官网介绍,公司的项目计划投资总额为370亿元,如果投产完成,可以建成月产近8万片12英寸晶圆的模拟芯片产能规模。粤芯半导体副总裁李海明在2021年9月参加经济观察报主办的论坛时曾表达观点称,在芯片应用端拥有话语权对于发展集成电路是个优势,在新出现的应用市场中,需求方可以重新设定“游戏规则”,使得芯片的设计、制造和封测均跟着自己的需求走,最早进入需求方供应商链条中的企业,先发优势明显,不轻易被后来的竞争对手替换。

粤芯半导体当前以制造模拟芯片为主也与珠三角的需求现状有关,比一开始就切入做边缘计算芯片、储存芯片、处理器等高端通用芯片更有利于打开市场,存活下来。

对于广东集成电路产业的未来发展,吴全建议,要充分发挥政府引导的主动性,从产业效率和产业链安全性的角度来看,广东可以加强发展IDM模式(指设计、制造、封测及销售一体化)和Foundry模式(指晶圆代工模式,专门负责生产、制造芯片,不负责芯片设计)。

吴全认为,广东有很强大的制造企业主体,只要它们有意愿和有决心,可以发展IDM模式,例如比亚迪等企业。而晶圆代工的模式,台积电是一个典型,但台湾虽然拥有台积电,却没能实现集成电路产业链的自主可控性,台积电还是太依赖于苹果、高通等企业,但苹果高通与台积电之间的合作紧密程度,差不多相当于把自身变成了IDM模式。因此,未来广东如果培育出有竞争力的晶圆代工厂商,省政府可以促进上下游企业与该晶圆代工厂商之间形成虚拟的IDM模式。

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