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导读：对当今科技产业，芯片的重要性正像是第一、二次工业革命中的蒸汽机、内燃机，或是更甚。无论是人们常用的手机、电脑，还是企业应用的数据中心、工业机器人，都离不开芯片的支撑。
而美国对中兴通讯的禁售令，让大部分人看到了中国科技产业的“软肋”：中国芯入不敷出，严重依赖进口，与美韩企业等国际头部玩家存在2-5代的差距。
芯片这局棋，中国该如何下？
来源丨21世纪经济报道（ID：jjbd21）
记者丨翟少辉、周智宇、陶力、实习生 秦元舜
芯片国际棋局：
半导体五大头部玩家份额近半
近年来，全球科技产业可谓是一片繁荣：5G通信、人工智能、自动驾驶、增强现实、虚拟现实等技术从理想走进现实，认定当前正是第四次工业革命的呼声也逐渐涌现。中国科技公司近年来也是突破不断，在某些领域已走在国际前列。
但是，缺“芯”依然是中国科技产业的“痛点”。赛迪研究院集成电路产业研究中心总经理韩晓敏近日对媒体表示，中国芯片产业的落后是“全方位、系统性”的，即便是国内龙头企业，和国际主流厂商都还尚存差距，更不用说顶尖厂商。
市场调研机构Strategy Analytics手机元件技术服务副总监Sravan Kundojjala在采访中对21世纪经济报道记者表示，中国半导体行业公司在芯片领域大部分业务上还“处于落后状态”。
全球半导体业地理布局：美韩企业占据强势
据半导体行业分析机构IC Insights于2017年11月更新的预测显示，不计晶圆代工，以市占率衡量的2017年全球十大半导体企业中，美、韩企业分别占据（报告发布时博通总部尚位于新加坡）5个和2个席位，日本、新加坡和荷兰则分别有一家企业入围。而在2016年，美、韩则分别有4家、2家企业入围，其余4家分别来自新加坡、日本、荷兰、中国台湾。
选取1993、2000、2006、2016和2017（预测）5个年份数据，除在2017年屈居次席外，英特尔在其余年份市占率均位列首位；来自韩国的三星，则在前4个选取年份中位于第7、4、2、2位，并在2017年冲上榜首。三星近两年势头迅猛的主要原因是得益于全球范围DRAM和NAND存储芯片的涨价，同样受益于此的还有韩国SK海力士和美国美光。
总体来说，半导体巨头们的优势也在不断扩大。据IC Insights在2018年4月更新的数据显示，2017年全球集成电路市场（不含晶圆代工）规模达到了4447亿美元，而5家头部半导体公司的销售额即占据了市场总量的43%，对比10年前的2007年，当时这一数字还“只是”33%。
此外，横向来看，2017年全球排名前10、前25、前50的半导体企业所占据的市场份额分别为57%、77%和88%；2007年这些数据还分别为46%、67%和76%。在强者愈强的半导体行业中，留给后起“新玩家”的空间已越来越小。如何能在一个已步入成熟期的产业中实现突围，中国企业依然面临挑战。
中企IC设计市占率达11%
不过，新兴市场的半导体厂商也并非没有机会。IC Insights数据显示，从1990年至2017年，日本集成电路产业（不含晶圆代工）所占市场份额从49%降至7%，日本电器、日立、松下、三菱等企业纷纷退出。
而同期亚太地区企业则增速惊人，从4%增长至了37%。其中，后来居上的韩国集成电路供应商，尤其是在存储芯片领域，对这一格局变动起到了重要作用。此外，除原地踏步的欧洲企业，北美企业份额从也37%增长至49%，并取代日企成为第一阵营。
但值得注意的是，亚太地区这一增长也并非全部源自业务增长，财务运作下的并购整合亦起到了一定作用。以总部曾位于新加坡的博通为例，“并购狂魔”的几次动作都在搅动着行业地理布局。
2016年，总部位于新加坡的安华高（Avago）完成了对总部位于美国的原博通公司（Broadcom Corp.）的收购，随后整合组建成为新博通公司（Broadcom Limited）。2017年11月，博通以现金加股票达1300亿美元的总价向高通发出收购要约，并在被拒后发起恶意收购。而就在首次报价前仅几天，博通CEO Hock Tan在白宫表达了计划将总部迁回美国的意愿。
2018年3月，在高通股东大会召开在即的“决战”前夕，美国外国投资（CFIUS）紧急介入，要求高通推迟股东大会举行和股东投票截止时间。一周后，美国总统特朗普就以“国家安全”担忧为由，签署行政令阻止该次收购，博通随即宣布正式放弃收购高通，并表示将继续按原计划搬迁总部。4月4日，博通发布声明表示，位于加州圣何塞的美国总部现成为博通公司全球总部，该公司又一次成为一家美国公司。
一位半导体领域投资超百亿的私募人士对21世纪经济报道记者指出，集成电路产业存在一个微笑曲线，即两端利润率高，中间利润率低，而IC设计即是其中利润率处于高点的一环。
IC Insights今年3月更新的数据显示，如仅统计IC设计这“多金”的一环，该类公司在2017年的集成电路销售额达到了1014亿美元，美国公司占据了其中的53%，而这还未计入2017年总部还尚位于新加坡的博通公司16%的市占率。
不过，中国企业在IC设计上也取得了显著进步，成为自2010年以来全球IC设计市占率提升最快的一方。2010年时，中企市占率还仅为5%，但到2017年时已增长至11%。2009年时，进入前50的IC设计公司的中国企业仅有海思半导体一家，而在2017年，包括海思、中兴、紫光在内，共10家中企入围50强。
年进口额约2601亿美元，中国半导体“入不敷出”
尽管中国是世界电子产品的制造工厂，但在芯片部分，中国的生产能力却显得不足。
中国是全球半导体的主要消费国，出口产能却一直较低。根据中国海关总署数据，2017年中国集成电路年进口额约合2601亿美元，这一数字超过石油进口总金额，但2017年仅出口669亿美元。
反观前几年，2014-2016年，中国的集成电路年进口额分别为2176亿美元、2299亿美元以及2270亿美元，保持上升趋势。而中国集成电路年出口额在2014-2016年分别为609亿美元、691亿美元以及610亿美元。出口额/进口额比率自2015年起反而呈现出下降趋势。
此外，根据赛迪智库数据，中国每年消费的半导体价值约占全球出货量的33%，其中集成电路市场规模占全部半导体行业约81%，而中国集成电路产业规模大概占全球集成电路产业规模7%-10%。这组数据说明，中国每年消耗全球1/3的半导体，但产能却只能提供全球的1/10。
“中国的半导体企业在过去十年里确实取得了很大的进步”，Strategy Analytics手机元件技术服务副总监Sravan Kundojjala向21世纪经济报道记者表示，尤其是在与基带、应用程序处理器、连线晶片以及指纹传感器等与智能手机相关的组件上。
但是，由于中国大陆的半导体企业主要集中在高性能低成本的市场上，这使得这些企业与高通等其他全球领先的半导体公司相比，无法推进他们的技术路线图。Kundojjala认为，从这个角度来说，中国大陆的半导体公司与高通、博通等企业之间存在巨大的技术差距。
Kundojjala举例，中国半导体在LTE手机基频领域取得了“有限”的进展。像海思半导体有限公司（以下简称“海思”）在LTE和5G基带方面取得了良好的进展，而展讯、瑞芯以及锐迪科也是如此。但是，海思的LTE Cat7下行速率达300Mbps，而高通集成的基带支持最高2Gbps的下行速率。
同时，中国大陆半导体公司的集成能力远远比不上高通。比如，高通的LTE基带还集成了CPU、GPU、DSP、ISP等等。Kundojjala表示，在基带领域，海思是唯一可与高通相比的中国公司。
总体有差距，部分领域实现突围
集邦咨询半导体产业分析师郭高航对21世纪经济报道记者指出，在设计端，中国近9成为小微初创企业，而且这些企业开发方向不乏大量重合。
中国半导体行业协会数据显示，2017年中国大陆共有集成电路芯片设计企业约1380家，普遍规模较小、研发实力较弱。其中，只有500 多家企业盈利。在物联网、汽车电子、消费电子领域的设计公司多数为10人以下的初创团队，这与高通等巨无霸企业竞争差距明显。
而在中国大陆的设计企业数量暴增的同时，国际设计企业的发展却呈现出整合及资源优化再分配的趋势。高通试图收购恩智浦案便是其中一个代表。
赛迪研究院集成电路研究所的报告显示，如果高通成功收购恩智浦，这会基本封死中国大陆集成电路在物联网、可穿戴、车联网、无人驾驶、无人机、工业、嵌入式、消费电子等领域的高端发展之路，而中国大陆的设计公司将只能局限在北斗导航、军工、特种领域、农业发展等小众细分领域。
此外，郭高航认为，虽然中国大陆在设计端部分芯片产品有明显突破，但目前IP核仍依赖ARM等国际龙头，设计端使用的EDA工具完全靠Synopsys/Cadence/Mentor等厂商提供授权。
郭高航向21世纪经济报道记者分析称，处理器部分虽然中国大陆有海思、展讯实现了突围，但仍多偏向于手机终端领域，且海思处理器芯片也并未对外供货，展讯仍处于中低阶市场，在PC、服务器等终端应用领域，中国大陆厂商仍不具话语权。
一个可见的事实是，在全球Top20的半导体厂商中，中国大陆厂商仍旧缺位。郭高航认为，这主要是因为中国的厂商现在创新能力不足，技术差距依然明显，产业配套及产业氛围仍需改善。
在存储器领域，郭高航表示，中国企业在编码型快闪存储器（Nor Flash）产品部分已进入全球主流供应商阵列。
根据集邦咨询数据统计，2016年兆易创新Nor Flash全球市场份额约7%，并且已成功打入三星智能手机供应链。但主流存储器芯片DRAM和 NAND目前仍严重依赖进口，本土在建的三条存储器晶圆制造产线量产计划，初期量产时间基本排在2018下半年，技术方面不论是3D-NAND还是DRAM ，与国际龙头厂商的差距约2代左右。
Kundojjala也指出，在尖端工艺技术方面，中芯国际(SMIC)等中国铸造厂还是落后于三星(Samsung)等。
Kundojjala认为，铸造技术对新技术如5G和AI等的旗舰芯片至关重要。
继三星之后，英特尔、海力士等纷纷计划将代工业务独立出去，郭高航指出，全球半导体行业的制造端竞争将更加激烈。
而在封测端，中国大陆的厂商虽然可以说已经进入了全球领先行列，但未来成熟封装技术对企业营收增长的驱动将逐渐减弱。
阿里巴巴进军芯片领域
力求国产芯片“自主可控”
4月20日，阿里巴巴相关人士向21世纪经济报道记者证实，该公司已经全资收购杭州中天微系统有限公司（以下简称“中天微”），投资金额并未对外透露。
双方的联姻并不是偶然，早在2016年1月，阿里巴巴便入股中天微，成为其第一大股东。2017年6月，阿里巴巴又向中天微注资5亿元，正式跨入芯片基础架构设计领域。
“收购中天微是阿里巴巴芯片布局的重要一环。”阿里巴巴CTO张建锋表示， IP Core是基础芯片能力的核心，进入IP Core领域是中国芯片实现“自主可控”的基础。
图片来源 / 新华社
阿里巴巴进军芯片领域，决心不可谓不大。4月19日，阿里旗下达摩院宣布自研神经网络芯片Ali-NPU。据悉，该芯片将运用于图像视频分析、机器学习等AI计算，性价比是目前同类产品的40倍。
2017年，阿里巴巴投资1000亿元作为达摩院的启动资金，其研究的方向主要为量子计算、机器学习、基础算法、网络安全、视觉计算、自然语言处理、下一代人机交互、芯片技术、传感器技术以及嵌入式系统。
除了阿里巴巴，百度、腾讯等巨头此前在芯片领域，也与相关企业建立了不同程度的合作。在业内看来，芯片研发是需要持续投入的行业，并非一蹴而就。最少需要三到五年才能看到成效，但是，有充分资源持续投入的互联网巨头参与，或能改变国产芯片现状。
阿里加速布局
《2017年中国集成电路产业分析报告》显示，当前中国核心集成电路国产芯片占有率较低，在计算机、移动通信终端等领域的芯片，国产占有率几近为零。2017年，中国从国外进口芯片金额达2300亿美元，这一数字是原油进口金额的两倍。
面对此情形，阿里巴巴开始全面加速布局。一边抓紧时间自研芯片，另一边持续加大投资力度。公开资料显示，杭州中天微系统有限公司成立于2001年，公司主业为32位嵌入式CPU IP研发与规模化应用。截至目前，面向多媒体、安防、家庭、交通、智慧城市等IoT领域，全球累计出货超过7亿颗芯片。
中天微拥有针对各种嵌入式应用场景的CPU业务线，目前开发了7款嵌入式CPU，覆盖高中低嵌入式应用，能够以ing用于物联网、数字音视频、信息安全、网络和通信、工业控制、以及汽车电子等多个领域。
中天微CEO戚肖宁曾表示，公司成立宗旨就是希望建立国内CPU自主研发创新能力。“我们希望透过阿里巴巴的强大平台与数据中心体系，实现自主研发芯片的大批量商业应用，为真正‘中国芯’的研发与量产做出贡献。”
值得注意的是，除了全资收购中天微以外，2017年，阿里先后投资了寒武纪、Barefoot Networks、深鉴、耐能（Kneron）、翱捷科技（ASR）等5家芯片公司。对于外界传言称，阿里巴巴已经收购物联网芯片公司乐鑫信息科技（上海）有限公司，阿里巴巴相关人士在接受21世纪经济报道记者采访时称，并不知道这个消息从何而来。“我们没有对这家公司进行过投资。”
“芯片是实现连接、控制和计算的核心，阿里巴巴旨在形成端云一体的能力，向各个垂直行业输出从云到端的解决方案，因此布局芯片领域对我们有着重要意义。”该人士进一步表示，近些年来，中国通信产业领域芯片自给率不断提升。但在稳定性和可靠性要求更高的一些领域，国产芯片还有较大提升空间。对此，阿里将进一步在芯片研发等核心技术领域实现突破。
行业积极备战
图片来源 / 图虫创意
早在2016年11月，阿里巴巴与腾讯就曾领投可编程芯片公司Barefoot Networks2300万美元C轮融资。Barefoot Networks开发了世界上第一个可编程芯片，这种名为Tofino的芯片比现在市场上任何其他芯片更快，能以每秒6.5兆的速度处理网络数据包。
随后，阿里巴巴先后投资了五家芯片公司，这些AI芯片公司的产品应用场景各有不同，各具特色。寒武纪业务重点在于手机芯片，深鉴科技主要聚焦于安防，耐能则是智能家居与智能安防。
相较于阿里对于AI芯片的关注，百度的目光则聚焦在更广泛的领域。
2017年3月，百度发布了DuerOS智慧芯片，并与紫光展锐、ARM、上海汉枫达成战略合作。这款芯片搭载了对话式人工智能操作系统，可以赋予设备可对话的能力， 能广泛用于智能玩具、蓝牙音箱、智能家居等多种设备。2017年8月，百度又与赛思灵（Xilinx）发布了XPU。这是一款256核、基于FPGA的云计算加速芯片。
但是，科技公司的投入与国家投入相比，仍然只是试水。此前成立的国家集成电路产业投资基金，一期募资1387亿元，市场预计二期规模有望达到2000亿元；至2017年，各地政府共同宣布成立约5000亿人民币的半导体基金；预计带动社会投资7000亿元。
达泰资本创始、主管合伙人叶卫刚在接受21世纪经济报道记者采访时认为，从全球趋势来看，原本各个产业都应该有明确的分工，大公司做好自己的主营业务即可。但是，中兴事件给这些科技公司敲了警钟，必须有自己的技术和产品储备，才能不受制于人。“可以说，阿里巴巴更多是做一个准备工作，不是想要取代某一家芯片企业，而是做到不受制于人。包括华为研发自主芯片，思路都是对的。”
目前，阿里达摩院在短短半年间已经组建了400多人的技术团队。21世纪经济报道记者独家获悉，阿里巴巴近期已经在美国加大了招人力度，以挖掘芯片行业的技术人才，以助力其在芯片领域的研究。
（编辑：李艳霞、包芳鸣）
