縱觀全球，芯片產(chǎn)業(yè)版圖初步形成“美歐亞”三足鼎立的態(tài)勢，生產(chǎn)制造逐步向亞洲轉(zhuǎn)移。近年來，國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)也在快步追趕。這一輪芯片全球爭奪戰(zhàn)下，廣東制造的發(fā)力點(diǎn)在哪里?業(yè)界和學(xué)界達(dá)成共識：做強(qiáng)設(shè)計優(yōu)勢，補(bǔ)齊制造短板。2020年，廣東集成電路產(chǎn)業(yè)收入超過1700億元，其中芯片設(shè)計營收1484.6億元。瞄準(zhǔn)打造全國集成電路產(chǎn)業(yè)第三極，廣東發(fā)力工業(yè)級芯片。

　　“我們專門成立了一個40人的芯片采購團(tuán)隊，全球范圍找貨”，廣州極飛科技創(chuàng)始人兼CEO彭斌一直為芯片發(fā)愁。作為一家智能硬件企業(yè)，需要各種類型的芯片，“從今年初到現(xiàn)在，漲價超十倍仍買不到”。

　　業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，目前正處于能源革命和計算革命兩個大創(chuàng)新的交匯時期，手機(jī)、高性能計算、電動汽車以及AIOT(人工智能物聯(lián)網(wǎng))對芯片的需求強(qiáng)勁。多家研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，由于產(chǎn)能提升需要時間，“缺芯荒”可能延續(xù)到2022年。

　　疫情沖擊全球芯片產(chǎn)業(yè)，粵港澳大灣區(qū)更要把握機(jī)遇承接高端制造業(yè)的國際轉(zhuǎn)移。

　　一“芯”難求

　　汽車、電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能“縮水”

　　一“芯”難求，全球缺貨。最先受到芯片直接影響的是汽車產(chǎn)業(yè)。去年12月，大眾宣布調(diào)整在中國、北美和歐洲工廠的生產(chǎn)計劃。今年1月，福特、日產(chǎn)、本田、豐田等車企紛紛宣布停產(chǎn)減產(chǎn)。一季度，飽受“缺芯”困擾的汽車行業(yè)全球產(chǎn)能受到影響。

　　根據(jù)市場研究公司IHS Markit(艾信華邁)數(shù)據(jù)，一季度全球汽車減產(chǎn)近100萬輛，其中近70%是由芯片短缺導(dǎo)致。波士頓咨詢則預(yù)計，汽車芯片短缺影響將持續(xù)到第三季度。

　　作為汽車制造和消費(fèi)大省，廣東汽車產(chǎn)業(yè)同樣面臨芯片短缺的問題。

　　廣汽集團(tuán)總經(jīng)理馮興亞接受記者采訪時稱，今年上半年在智能網(wǎng)聯(lián)、動力總成和新能源等領(lǐng)域受芯片短缺影響較大，“預(yù)計下半年供應(yīng)情況將有所緩解，但根本解決還需要一段時間。僅從產(chǎn)能建設(shè)周期推算，預(yù)計要到2022年之后才恢復(fù)正常”。

　　目前，中國汽車產(chǎn)業(yè)對于芯片進(jìn)口高度依賴。數(shù)據(jù)顯示，中國汽車產(chǎn)銷量約占全球33%，但在全球近500億美元的汽車芯片市場規(guī)模中，中國僅占4.5%，車規(guī)級MCU芯片國產(chǎn)化率不足5%。

　　芯片按功能主要分為存儲芯片、處理器芯片和特定功能芯片等：存儲芯片主要應(yīng)用在電腦硬盤、手機(jī)存儲等領(lǐng)域;處理器芯片是電腦、手機(jī)的“大腦”，其中車規(guī)級MCU芯片的需求更是與日俱增;特定功能芯片則包括通信芯片、電源管理芯片等品類。

　　疫情下，芯片供應(yīng)受到?jīng)_擊，加上對不同芯片市場的預(yù)判存在誤差，供需平衡被打破。“缺芯”從汽車蔓延到電子信息再到整個制造業(yè)，牽動全球產(chǎn)業(yè)鏈。

　　第二季度，手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的“缺芯”問題集中爆發(fā)。

　　今年4月，在華為公司第18屆全球分析師大會上，華為輪值董事長徐直軍談到芯片時直言：美國對華為及其他公司的制裁造成了全球企業(yè)恐慌性備貨。

　　不僅僅是華為，OPPO、小米等企業(yè)同樣面臨“缺芯”困境。

　　5月新品發(fā)布會上，小米集團(tuán)合伙人盧偉冰介紹，一部手機(jī)上面有114顆芯片，缺芯已波及全球手機(jī)市場。隨后，OPPO方面也表態(tài)稱：任何一家手機(jī)廠商都不能完全避免。

　　“我們判斷缺芯至少會影響一年甚至更長，第三季度會是最缺貨的一個季度”，盧偉冰表示，一部5G手機(jī)所需要的芯片數(shù)量約為4G手機(jī)的兩倍，射頻芯片的需求是四倍，而一輛智能汽車需要的芯片數(shù)量約1000多顆。

　　根據(jù)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會SIA發(fā)布的報告《在不確定的時代加強(qiáng)全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈》，若未來沒有全球產(chǎn)業(yè)鏈合作，將導(dǎo)致半導(dǎo)體價格總體上漲35%至65%，繼而導(dǎo)致消費(fèi)端電子設(shè)備成本上升。

　　粵開證券研究院首席策略分析師陳夢潔認(rèn)為，從庫存周期看，5G手機(jī)和AIOT等對12英寸數(shù)字芯片的需求增長，短時間內(nèi)無法有大量實(shí)質(zhì)性產(chǎn)能供給;從創(chuàng)新周期看，目前正處于能源革命和計算革命兩個大創(chuàng)新的交匯時期，電動車+無人駕駛將帶來持續(xù)的需求，無人駕駛對半導(dǎo)體的需求更強(qiáng)勁。

　　斷供風(fēng)波

　　多重因素疊加，供需失衡加劇

　　歷史數(shù)據(jù)顯示，芯片行業(yè)自有其發(fā)展周期，一般三年左右會出現(xiàn)一次短缺，但均能通過價格機(jī)制自我調(diào)節(jié)，數(shù)月可實(shí)現(xiàn)供需平衡。一向供求大體平衡的芯片產(chǎn)業(yè)，為何會突然全球告急?

　　在高通中國區(qū)董事長孟樸看來，此次芯片大規(guī)模告急，一方面緣于需求快速增長，另一方面則是企業(yè)對需求誤判導(dǎo)致供給不足。

　　出現(xiàn)這一問題的核心變量，是始于2019年底的黑天鵝事件——新冠肺炎疫情。

　　從供給端來看，2020年初產(chǎn)能減縮已顯端倪。由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、周期長且產(chǎn)品易氧化，芯片產(chǎn)業(yè)形成了“以銷定產(chǎn)、低庫存甚至零庫存”供給模式。去年初，受疫情影響，全球經(jīng)濟(jì)一度短暫“停擺”，由此芯片廠商對未來市場作出悲觀預(yù)期，在一二季度縮小了產(chǎn)品庫存和芯片訂單。

　　不料需求端卻意外增長。受疫情影響，遠(yuǎn)程辦公、線上教育等成為剛需，5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用擴(kuò)張加速。去年三、四季度，手機(jī)、平板等終端電子產(chǎn)品銷量大增，導(dǎo)致芯片需求量暴漲。而已縮減的芯片產(chǎn)能則很難在短期內(nèi)恢復(fù)，供需矛盾凸顯。

　　從全球芯片產(chǎn)業(yè)格局看，美國擁有英特爾、AMD、高通、德州儀器等巨頭，覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈;歐洲在工業(yè)電子等方面優(yōu)勢明顯，位于荷蘭的阿斯麥在光刻機(jī)市場占據(jù)壟斷地位，占全球市場80%。

　　據(jù)美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會估計，全球芯片市場的年產(chǎn)值大約為4260億美元，僅次于石油。近年來，半導(dǎo)體行業(yè)越來越呈現(xiàn)寡頭壟斷的行業(yè)格局，“雞蛋集中在少數(shù)幾個籃子里”也加劇了芯片斷供的風(fēng)險。

　　與此同時，疊加中美貿(mào)易摩擦，尤其隨著美國對華為的制裁打壓不斷升級，進(jìn)一步引發(fā)全球企業(yè)恐慌性備貨，不斷搶占有限的芯片產(chǎn)能，供需矛盾進(jìn)一步加劇。

　　而汽車行業(yè)則更加復(fù)雜。受疫情影響，去年初汽車銷量嚴(yán)重下滑，車企紛紛調(diào)低包括芯片在內(nèi)的零部件需求。隨著下半年市場反彈，尤其是智能電動汽車的異軍突起，芯片需求持續(xù)被推高。然而由于芯片存量產(chǎn)能已被消費(fèi)類電子所搶占，汽車行業(yè)“缺芯”顯得更為緊迫。

　　需求拉動供給復(fù)蘇，進(jìn)入2021年芯片產(chǎn)能形勢有好轉(zhuǎn)跡象。國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，今年一季度全球硅晶圓出貨面積較上季度增長4%，達(dá)到3337百萬平方英寸，同比上升14%。

　　正值此關(guān)鍵時期，全球多場自然災(zāi)害卻密集來襲，形勢再度急轉(zhuǎn)直下。2月13日，日本遭遇了7.3級大地震，東芝、富士通等半導(dǎo)體工廠受創(chuàng)。隨后美國德州遭遇罕見暴風(fēng)雪襲擊，恩智浦、英飛凌、三星等多家半導(dǎo)體工廠停工減產(chǎn)。3月19日，日本企業(yè)瑞薩電子發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致部分產(chǎn)線停工，而該公司在全球車用單片機(jī)芯片市場占近三分之一份額。

　　“缺芯”潮仍在持續(xù)，旺盛的市場需求對于全球半導(dǎo)體行業(yè)可謂“甜蜜的痛苦”。據(jù)摩根大通的分析預(yù)測，全球芯片需求比目前產(chǎn)能高出10%-30%，預(yù)計需1年后才能平衡。

　　從供給端來看，芯片產(chǎn)能全球新一輪擴(kuò)張已經(jīng)開啟，包括臺積電、三星等芯片大廠均已提出擴(kuò)張產(chǎn)能計劃。但由于投資大、周期長，短時間擴(kuò)大芯片生產(chǎn)規(guī)模也并非易事。

　　萬聯(lián)證券分析師張瑞雙認(rèn)為，全球各大晶圓廠正加大資本支出，正常情況下晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)周期在12-24個月。在去年疫情沖擊下，各大晶圓廠都未能及時調(diào)整擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏，“預(yù)期新一輪產(chǎn)能供給最早也要到2021年底，真正可觀且有效的產(chǎn)能預(yù)計要在2022年二季度以后”。

　　迎來機(jī)遇

　　芯片制造逐步向亞洲轉(zhuǎn)移匯集

　　如此緊缺的芯片，主要原料卻幾乎觸手可及——沙子。

　　沙子主要成分為硅，高溫加熱提煉出98%以上高純度的多晶硅，再加熱熔化、提拉形成有序排練的單晶硅錠，切割打磨為硅晶圓，形成芯片的“地基”。

　　然后經(jīng)過光刻、刻蝕、摻雜、薄膜沉積等上百道工序，在每個晶圓上構(gòu)建起數(shù)百個極其復(fù)雜的多層互聯(lián)電路——仿若建設(shè)立體交通發(fā)達(dá)的超微型城市。接著剔除瑕疵芯片，再封裝測試，最后才形成可用的芯片。

　　因此，芯片制造也被稱為“集人類超精細(xì)加工技術(shù)之大成”。以采用了20納米工藝蘋果手機(jī)芯片為例，其在不足指甲蓋大小的空間里，包含了20億個晶體管結(jié)構(gòu)。

　　如此復(fù)雜的工藝能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，是從太平洋彼岸的一次“叛變”開始。

　　64年前的秋天，舊金山灣區(qū)，8名年輕人從“晶體管之父”威廉·肖克利的實(shí)驗(yàn)室大門走出，另立門戶，號“仙童”。

　　“仙童半導(dǎo)體公司開創(chuàng)了芯片產(chǎn)業(yè)，幾乎影響了今天每個人的生活。”7月初，粵芯半導(dǎo)體副總裁李海明接受采訪時說?；浶景雽?dǎo)體，是粵港澳大灣區(qū)擁有量產(chǎn)12英寸晶圓制造生產(chǎn)線的唯一一家企業(yè)。

　　從時間看，全球芯片產(chǎn)業(yè)格局幾經(jīng)演變，背后既有經(jīng)濟(jì)重心轉(zhuǎn)移的大趨勢，也有不同廠商模式的群雄逐鹿。

　　在發(fā)軔之初，仙童半導(dǎo)體開創(chuàng)了離岸工廠模式，此后隨著產(chǎn)業(yè)鏈條不斷延伸，技術(shù)、人才、工廠、服務(wù)等也向全球擴(kuò)散。

　　芯片廠商按照模式可分為兩種：代工模式(即無晶圓廠商)，主要負(fù)責(zé)芯片設(shè)計，將制造環(huán)節(jié)交給臺積電、粵芯半導(dǎo)體等企業(yè);IDM模式，集設(shè)計、制造和封測于一體，以英特爾為代表。

　　20世紀(jì)70年代，依托國內(nèi)高歌猛進(jìn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，日本NEC從仙童半導(dǎo)體購買平面光刻生產(chǎn)工藝，索尼與德州儀器成立合資公司，加上政府大力支持，成為美國芯片產(chǎn)業(yè)的有力競爭者。

　　同一時期，中國臺灣也從封裝環(huán)節(jié)起步，逐步在垂直一體化芯片制造模式外，開創(chuàng)了芯片設(shè)計與制造分離的代工模式。

　　從空間上看，如今全球芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成“美歐亞”三足鼎立的態(tài)勢，芯片制造逐步向亞洲匯集：

　　日本在CMOS圖像傳感器積累深厚，還是全球半導(dǎo)體設(shè)備和半導(dǎo)體材料的主要供應(yīng)商;韓國在半導(dǎo)體存儲上強(qiáng)勢逆襲;中國臺灣的晶圓產(chǎn)品占據(jù)世界市場過半份額，率先實(shí)現(xiàn)7納米和5納米芯片量產(chǎn);超過50家半導(dǎo)體公司在馬來西亞設(shè)廠，包括AMD、恩智浦、英特爾、英飛凌等半導(dǎo)體巨頭，馬來西亞成為全球半導(dǎo)體封裝測試的主要中心之一。

　　芯片生產(chǎn)向亞洲轉(zhuǎn)移——這也是全球產(chǎn)業(yè)鏈按照市場要素進(jìn)行資源配置和分工的結(jié)果。

　　近年來，國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)也在快步追趕：中芯國際實(shí)現(xiàn)14納米芯片量產(chǎn)，上海微電子在光刻機(jī)研發(fā)制造上取得可喜突破，長江存儲在存儲芯片領(lǐng)域逐步站穩(wěn)腳跟……

　　然而，從芯片全產(chǎn)業(yè)鏈來看，國內(nèi)短板仍舊明顯。

　　目前，國內(nèi)半導(dǎo)體材料和設(shè)備主要依靠進(jìn)口，高端光刻機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備受制于人;芯片設(shè)計發(fā)展較快但設(shè)計工具嚴(yán)重依賴國外;除臺灣外，芯片制造工藝距離世界先進(jìn)水平仍存在代際差距，相比之下，優(yōu)勢則主要體現(xiàn)在蓬勃市場帶來的產(chǎn)業(yè)需求。

　　對此，廣東省集成電路行業(yè)協(xié)會秘書長潘雪花建議，面對全球半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的挑戰(zhàn)與調(diào)整，廣東應(yīng)充分發(fā)揮強(qiáng)大市場牽引優(yōu)勢，差異化推動實(shí)施強(qiáng)芯工程，進(jìn)一步提升廣東半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)綜合競爭力，打造中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展第三極。

　　“芯片產(chǎn)業(yè)正在從1到N，如何與生物醫(yī)藥、智能汽車、傳統(tǒng)制造等領(lǐng)域相結(jié)合產(chǎn)生新的商業(yè)模式，這是屬于我們的時代機(jī)遇。”李海明認(rèn)為，粵港澳大灣區(qū)在終端應(yīng)用上有非常好的優(yōu)勢，要根據(jù)新的需求去開發(fā)新應(yīng)用，并在工廠里推動實(shí)現(xiàn)。

　　廣東發(fā)力

　　推動自主可控工業(yè)級芯片應(yīng)用

　　芯片產(chǎn)業(yè)鏈，上游是原材料和設(shè)備企業(yè)，中游是設(shè)計、制造和封測企業(yè)，下游是消費(fèi)電子、通信等企業(yè)。

　　總體來看，廣東芯片產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢是中游的設(shè)計、下游廣闊的需求市場以及電子整機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈，最大短板在制造。

　　根據(jù)廣東省工業(yè)和信息化廳數(shù)據(jù)，2020年全省集成電路產(chǎn)業(yè)收入超過1700億元，基本形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。其中，設(shè)計業(yè)優(yōu)勢突出，營收1484.6億元，同比增長17.7%，占全國37%。

　　做強(qiáng)設(shè)計優(yōu)勢，補(bǔ)齊制造短板，這是業(yè)界和學(xué)界的共識。

　　芯片技術(shù)主要看兩個維度：晶圓大小和晶體管尺寸。晶圓越大，單個晶圓上就能生產(chǎn)更多芯片，技術(shù)要求也就更高，目前主流是6英寸、8英寸和12英寸;相反，晶體管電路尺寸越小，運(yùn)算更高效，一般認(rèn)為28納米及以上為成熟制程，28納米以下為先進(jìn)制程，5納米制程在全球少數(shù)工廠實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

　　廣東在芯片設(shè)計方面如何突破?專注芯片設(shè)計的廣州安凱微電子董事長胡勝發(fā)博士認(rèn)為，廣東的芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量多但規(guī)模偏小，與國際高端水平還有差距，“廣東應(yīng)該充分利用終端需求市場規(guī)模優(yōu)勢，繼續(xù)做大做強(qiáng)芯片設(shè)計”。

　　同時，他建議加大制造，建設(shè)達(dá)到一定產(chǎn)能的晶圓制造廠，廣東在5年內(nèi)至少要有全球晶圓加工5%的市場份額，“可先把國內(nèi)成熟制程的產(chǎn)能做到全世界最大，再一步步迭代”。

　　對此，深圳奧比中光科技有限公司創(chuàng)始人、董事長兼CEO黃源浩也持相同觀點(diǎn)：“一開始不用追求生產(chǎn)制造先進(jìn)制程芯片，可先發(fā)展各類智能傳感器所需的特殊工藝芯片。”目前，該公司自主研發(fā)了一系列深度引擎數(shù)字芯片及多種供應(yīng)商尚無法提供的專用感光模擬芯片。

　　利楊芯片董秘辜詩濤則建議，可以多方出資組建晶圓廠，帶動并健全產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展，采取“分工合作”的商業(yè)模式減輕企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險。

　　在家電、汽車等制造產(chǎn)業(yè)，自主研發(fā)芯片也已是大勢所趨。美的、格力、格蘭仕等廣東家電龍頭紛紛入局。“廣東的優(yōu)勢在于良好的芯片應(yīng)用產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，可結(jié)合自身特點(diǎn)重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)級芯片等。鼓勵大企業(yè)自建芯片團(tuán)隊，結(jié)合需求自研芯片。”格蘭仕集團(tuán)董事長兼總裁梁昭賢如是說。

　　汽車行業(yè)也在大力推進(jìn)芯片國產(chǎn)化。馮興亞介紹，目前廣汽部分電子控制器產(chǎn)品已形成初步國產(chǎn)化推進(jìn)方案，智能網(wǎng)聯(lián)部分系統(tǒng)等計劃采用國產(chǎn)芯片，還投資了地平線、粵芯、經(jīng)緯恒潤等數(shù)十家芯片公司。

　　在全球“缺芯”的背景下，芯片企業(yè)成為各路資本追捧的“香餑餑”。

　　廣東工業(yè)大學(xué)黨委原書記、校長，廣東省制造強(qiáng)省建設(shè)專家咨詢委副主任委員陳新認(rèn)為，要鼓勵社會資本參與對中低端芯片領(lǐng)域企業(yè)的集中投資，政府側(cè)重扶持高端芯片技術(shù)領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)研究，對生產(chǎn)裝備技術(shù)的研發(fā)制造進(jìn)行集中投資。

　　從另一個維度來看，“缺芯”背后是巨大的人才缺口。數(shù)據(jù)顯示，目前中國集成電路人才缺口約50萬。

　　深圳佰維存儲科技股份有限公司智能終端存儲芯片業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人劉陽指出，集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)周期較長，我國校企聯(lián)動的人才培養(yǎng)體系還不夠完善和深入。相比長三角地區(qū)，廣東的高端專業(yè)人才和相關(guān)配套優(yōu)勢不明顯。

　　“企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)要加大人才引進(jìn)，努力補(bǔ)齊制造短板。”工業(yè)和信息化部電子第五研究所所長陳立輝認(rèn)為，疫情沖擊全球芯片產(chǎn)業(yè)，粵港澳大灣區(qū)更要把握機(jī)遇承接高端制造業(yè)的國際轉(zhuǎn)移。

　　瞄準(zhǔn)打造全國集成電路產(chǎn)業(yè)第三極，廣東發(fā)力工業(yè)級芯片。

　　去年9月印發(fā)的《關(guān)于廣東省培育半導(dǎo)體及集成電路戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)的通知》提出，著重解決“缺芯少核”問題。近日印發(fā)的《廣東省制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施方案(2021-2025)》強(qiáng)調(diào)，進(jìn)一步實(shí)施“廣東強(qiáng)芯”工程，推動自主可控工業(yè)級芯片應(yīng)用。

　　日前，廣東省2021年第二季度重大項目集中開工活動舉行，廣州粵芯半導(dǎo)體二期、深南電路項目等7個項目開工建設(shè)，總投資531億元。其中，粵芯半導(dǎo)體項目二期預(yù)計2022年第一季度投產(chǎn)。該項目已吸引110家意向企業(yè)，帶動千億級產(chǎn)業(yè)鏈。

　　在粵芯半導(dǎo)體的無塵生產(chǎn)車間里，光刻、蝕刻、擴(kuò)散、薄膜四大工藝設(shè)備次序排列。車間上空，生產(chǎn)無人車沿著空中軌道飛馳運(yùn)轉(zhuǎn)，24小時不停作業(yè)。

　　一顆顆“廣州芯”正從這里出發(fā)，驅(qū)動數(shù)字化智能化，激發(fā)廣東制造高質(zhì)量發(fā)展“芯”動能。

　　縱觀全球，芯片產(chǎn)業(yè)版圖初步形成“美歐亞”三足鼎立的態(tài)勢，生產(chǎn)制造逐步向亞洲轉(zhuǎn)移。近年來，國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)也在快步追趕。這一輪芯片全球爭奪戰(zhàn)下，廣東制造的發(fā)力點(diǎn)在哪里?業(yè)界和學(xué)界達(dá)成共識：做強(qiáng)設(shè)計優(yōu)勢，補(bǔ)齊制造短板。2020年，廣東集成電路產(chǎn)業(yè)收入超過1700億元，其中芯片設(shè)計營收1484.6億元。瞄準(zhǔn)打造全國集成電路產(chǎn)業(yè)第三極，廣東發(fā)力工業(yè)級芯片。

　　“我們專門成立了一個40人的芯片采購團(tuán)隊，全球范圍找貨”，廣州極飛科技創(chuàng)始人兼CEO彭斌一直為芯片發(fā)愁。作為一家智能硬件企業(yè)，需要各種類型的芯片，“從今年初到現(xiàn)在，漲價超十倍仍買不到”。

　　業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，目前正處于能源革命和計算革命兩個大創(chuàng)新的交匯時期，手機(jī)、高性能計算、電動汽車以及AIOT(人工智能物聯(lián)網(wǎng))對芯片的需求強(qiáng)勁。多家研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，由于產(chǎn)能提升需要時間，“缺芯荒”可能延續(xù)到2022年。

　　疫情沖擊全球芯片產(chǎn)業(yè)，粵港澳大灣區(qū)更要把握機(jī)遇承接高端制造業(yè)的國際轉(zhuǎn)移。

　　一“芯”難求

　　汽車、電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能“縮水”

　　一“芯”難求，全球缺貨。最先受到芯片直接影響的是汽車產(chǎn)業(yè)。去年12月，大眾宣布調(diào)整在中國、北美和歐洲工廠的生產(chǎn)計劃。今年1月，福特、日產(chǎn)、本田、豐田等車企紛紛宣布停產(chǎn)減產(chǎn)。一季度，飽受“缺芯”困擾的汽車行業(yè)全球產(chǎn)能受到影響。

　　根據(jù)市場研究公司IHS Markit(艾信華邁)數(shù)據(jù)，一季度全球汽車減產(chǎn)近100萬輛，其中近70%是由芯片短缺導(dǎo)致。波士頓咨詢則預(yù)計，汽車芯片短缺影響將持續(xù)到第三季度。

　　作為汽車制造和消費(fèi)大省，廣東汽車產(chǎn)業(yè)同樣面臨芯片短缺的問題。

　　廣汽集團(tuán)總經(jīng)理馮興亞接受記者采訪時稱，今年上半年在智能網(wǎng)聯(lián)、動力總成和新能源等領(lǐng)域受芯片短缺影響較大，“預(yù)計下半年供應(yīng)情況將有所緩解，但根本解決還需要一段時間。僅從產(chǎn)能建設(shè)周期推算，預(yù)計要到2022年之后才恢復(fù)正常”。

　　目前，中國汽車產(chǎn)業(yè)對于芯片進(jìn)口高度依賴。數(shù)據(jù)顯示，中國汽車產(chǎn)銷量約占全球33%，但在全球近500億美元的汽車芯片市場規(guī)模中，中國僅占4.5%，車規(guī)級MCU芯片國產(chǎn)化率不足5%。

　　芯片按功能主要分為存儲芯片、處理器芯片和特定功能芯片等：存儲芯片主要應(yīng)用在電腦硬盤、手機(jī)存儲等領(lǐng)域;處理器芯片是電腦、手機(jī)的“大腦”，其中車規(guī)級MCU芯片的需求更是與日俱增;特定功能芯片則包括通信芯片、電源管理芯片等品類。

　　疫情下，芯片供應(yīng)受到?jīng)_擊，加上對不同芯片市場的預(yù)判存在誤差，供需平衡被打破。“缺芯”從汽車蔓延到電子信息再到整個制造業(yè)，牽動全球產(chǎn)業(yè)鏈。

　　第二季度，手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的“缺芯”問題集中爆發(fā)。

　　今年4月，在華為公司第18屆全球分析師大會上，華為輪值董事長徐直軍談到芯片時直言：美國對華為及其他公司的制裁造成了全球企業(yè)恐慌性備貨。

　　不僅僅是華為，OPPO、小米等企業(yè)同樣面臨“缺芯”困境。

　　5月新品發(fā)布會上，小米集團(tuán)合伙人盧偉冰介紹，一部手機(jī)上面有114顆芯片，缺芯已波及全球手機(jī)市場。隨后，OPPO方面也表態(tài)稱：任何一家手機(jī)廠商都不能完全避免。

　　“我們判斷缺芯至少會影響一年甚至更長，第三季度會是最缺貨的一個季度”，盧偉冰表示，一部5G手機(jī)所需要的芯片數(shù)量約為4G手機(jī)的兩倍，射頻芯片的需求是四倍，而一輛智能汽車需要的芯片數(shù)量約1000多顆。

　　根據(jù)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會SIA發(fā)布的報告《在不確定的時代加強(qiáng)全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈》，若未來沒有全球產(chǎn)業(yè)鏈合作，將導(dǎo)致半導(dǎo)體價格總體上漲35%至65%，繼而導(dǎo)致消費(fèi)端電子設(shè)備成本上升。

　　粵開證券研究院首席策略分析師陳夢潔認(rèn)為，從庫存周期看，5G手機(jī)和AIOT等對12英寸數(shù)字芯片的需求增長，短時間內(nèi)無法有大量實(shí)質(zhì)性產(chǎn)能供給;從創(chuàng)新周期看，目前正處于能源革命和計算革命兩個大創(chuàng)新的交匯時期，電動車+無人駕駛將帶來持續(xù)的需求，無人駕駛對半導(dǎo)體的需求更強(qiáng)勁。

　　斷供風(fēng)波

　　多重因素疊加，供需失衡加劇

　　歷史數(shù)據(jù)顯示，芯片行業(yè)自有其發(fā)展周期，一般三年左右會出現(xiàn)一次短缺，但均能通過價格機(jī)制自我調(diào)節(jié)，數(shù)月可實(shí)現(xiàn)供需平衡。一向供求大體平衡的芯片產(chǎn)業(yè)，為何會突然全球告急?

　　在高通中國區(qū)董事長孟樸看來，此次芯片大規(guī)模告急，一方面緣于需求快速增長，另一方面則是企業(yè)對需求誤判導(dǎo)致供給不足。

　　出現(xiàn)這一問題的核心變量，是始于2019年底的黑天鵝事件——新冠肺炎疫情。

　　從供給端來看，2020年初產(chǎn)能減縮已顯端倪。由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、周期長且產(chǎn)品易氧化，芯片產(chǎn)業(yè)形成了“以銷定產(chǎn)、低庫存甚至零庫存”供給模式。去年初，受疫情影響，全球經(jīng)濟(jì)一度短暫“停擺”，由此芯片廠商對未來市場作出悲觀預(yù)期，在一二季度縮小了產(chǎn)品庫存和芯片訂單。

　　不料需求端卻意外增長。受疫情影響，遠(yuǎn)程辦公、線上教育等成為剛需，5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用擴(kuò)張加速。去年三、四季度，手機(jī)、平板等終端電子產(chǎn)品銷量大增，導(dǎo)致芯片需求量暴漲。而已縮減的芯片產(chǎn)能則很難在短期內(nèi)恢復(fù)，供需矛盾凸顯。

　　從全球芯片產(chǎn)業(yè)格局看，美國擁有英特爾、AMD、高通、德州儀器等巨頭，覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈;歐洲在工業(yè)電子等方面優(yōu)勢明顯，位于荷蘭的阿斯麥在光刻機(jī)市場占據(jù)壟斷地位，占全球市場80%。

　　據(jù)美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會估計，全球芯片市場的年產(chǎn)值大約為4260億美元，僅次于石油。近年來，半導(dǎo)體行業(yè)越來越呈現(xiàn)寡頭壟斷的行業(yè)格局，“雞蛋集中在少數(shù)幾個籃子里”也加劇了芯片斷供的風(fēng)險。

　　與此同時，疊加中美貿(mào)易摩擦，尤其隨著美國對華為的制裁打壓不斷升級，進(jìn)一步引發(fā)全球企業(yè)恐慌性備貨，不斷搶占有限的芯片產(chǎn)能，供需矛盾進(jìn)一步加劇。

　　而汽車行業(yè)則更加復(fù)雜。受疫情影響，去年初汽車銷量嚴(yán)重下滑，車企紛紛調(diào)低包括芯片在內(nèi)的零部件需求。隨著下半年市場反彈，尤其是智能電動汽車的異軍突起，芯片需求持續(xù)被推高。然而由于芯片存量產(chǎn)能已被消費(fèi)類電子所搶占，汽車行業(yè)“缺芯”顯得更為緊迫。

　　需求拉動供給復(fù)蘇，進(jìn)入2021年芯片產(chǎn)能形勢有好轉(zhuǎn)跡象。國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，今年一季度全球硅晶圓出貨面積較上季度增長4%，達(dá)到3337百萬平方英寸，同比上升14%。

　　正值此關(guān)鍵時期，全球多場自然災(zāi)害卻密集來襲，形勢再度急轉(zhuǎn)直下。2月13日，日本遭遇了7.3級大地震，東芝、富士通等半導(dǎo)體工廠受創(chuàng)。隨后美國德州遭遇罕見暴風(fēng)雪襲擊，恩智浦、英飛凌、三星等多家半導(dǎo)體工廠停工減產(chǎn)。3月19日，日本企業(yè)瑞薩電子發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致部分產(chǎn)線停工，而該公司在全球車用單片機(jī)芯片市場占近三分之一份額。

　　“缺芯”潮仍在持續(xù)，旺盛的市場需求對于全球半導(dǎo)體行業(yè)可謂“甜蜜的痛苦”。據(jù)摩根大通的分析預(yù)測，全球芯片需求比目前產(chǎn)能高出10%-30%，預(yù)計需1年后才能平衡。

　　從供給端來看，芯片產(chǎn)能全球新一輪擴(kuò)張已經(jīng)開啟，包括臺積電、三星等芯片大廠均已提出擴(kuò)張產(chǎn)能計劃。但由于投資大、周期長，短時間擴(kuò)大芯片生產(chǎn)規(guī)模也并非易事。

　　萬聯(lián)證券分析師張瑞雙認(rèn)為，全球各大晶圓廠正加大資本支出，正常情況下晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)周期在12-24個月。在去年疫情沖擊下，各大晶圓廠都未能及時調(diào)整擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏，“預(yù)期新一輪產(chǎn)能供給最早也要到2021年底，真正可觀且有效的產(chǎn)能預(yù)計要在2022年二季度以后”。

　　迎來機(jī)遇

　　芯片制造逐步向亞洲轉(zhuǎn)移匯集

　　如此緊缺的芯片，主要原料卻幾乎觸手可及——沙子。

　　沙子主要成分為硅，高溫加熱提煉出98%以上高純度的多晶硅，再加熱熔化、提拉形成有序排練的單晶硅錠，切割打磨為硅晶圓，形成芯片的“地基”。

　　然后經(jīng)過光刻、刻蝕、摻雜、薄膜沉積等上百道工序，在每個晶圓上構(gòu)建起數(shù)百個極其復(fù)雜的多層互聯(lián)電路——仿若建設(shè)立體交通發(fā)達(dá)的超微型城市。接著剔除瑕疵芯片，再封裝測試，最后才形成可用的芯片。

　　因此，芯片制造也被稱為“集人類超精細(xì)加工技術(shù)之大成”。以采用了20納米工藝蘋果手機(jī)芯片為例，其在不足指甲蓋大小的空間里，包含了20億個晶體管結(jié)構(gòu)。

　　如此復(fù)雜的工藝能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，是從太平洋彼岸的一次“叛變”開始。

　　64年前的秋天，舊金山灣區(qū)，8名年輕人從“晶體管之父”威廉·肖克利的實(shí)驗(yàn)室大門走出，另立門戶，號“仙童”。

　　“仙童半導(dǎo)體公司開創(chuàng)了芯片產(chǎn)業(yè)，幾乎影響了今天每個人的生活。”7月初，粵芯半導(dǎo)體副總裁李海明接受采訪時說?；浶景雽?dǎo)體，是粵港澳大灣區(qū)擁有量產(chǎn)12英寸晶圓制造生產(chǎn)線的唯一一家企業(yè)。

　　從時間看，全球芯片產(chǎn)業(yè)格局幾經(jīng)演變，背后既有經(jīng)濟(jì)重心轉(zhuǎn)移的大趨勢，也有不同廠商模式的群雄逐鹿。

　　在發(fā)軔之初，仙童半導(dǎo)體開創(chuàng)了離岸工廠模式，此后隨著產(chǎn)業(yè)鏈條不斷延伸，技術(shù)、人才、工廠、服務(wù)等也向全球擴(kuò)散。

　　芯片廠商按照模式可分為兩種：代工模式(即無晶圓廠商)，主要負(fù)責(zé)芯片設(shè)計，將制造環(huán)節(jié)交給臺積電、粵芯半導(dǎo)體等企業(yè);IDM模式，集設(shè)計、制造和封測于一體，以英特爾為代表。

　　20世紀(jì)70年代，依托國內(nèi)高歌猛進(jìn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，日本NEC從仙童半導(dǎo)體購買平面光刻生產(chǎn)工藝，索尼與德州儀器成立合資公司，加上政府大力支持，成為美國芯片產(chǎn)業(yè)的有力競爭者。

　　同一時期，中國臺灣也從封裝環(huán)節(jié)起步，逐步在垂直一體化芯片制造模式外，開創(chuàng)了芯片設(shè)計與制造分離的代工模式。

　　從空間上看，如今全球芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成“美歐亞”三足鼎立的態(tài)勢，芯片制造逐步向亞洲匯集：

　　日本在CMOS圖像傳感器積累深厚，還是全球半導(dǎo)體設(shè)備和半導(dǎo)體材料的主要供應(yīng)商;韓國在半導(dǎo)體存儲上強(qiáng)勢逆襲;中國臺灣的晶圓產(chǎn)品占據(jù)世界市場過半份額，率先實(shí)現(xiàn)7納米和5納米芯片量產(chǎn);超過50家半導(dǎo)體公司在馬來西亞設(shè)廠，包括AMD、恩智浦、英特爾、英飛凌等半導(dǎo)體巨頭，馬來西亞成為全球半導(dǎo)體封裝測試的主要中心之一。

　　芯片生產(chǎn)向亞洲轉(zhuǎn)移——這也是全球產(chǎn)業(yè)鏈按照市場要素進(jìn)行資源配置和分工的結(jié)果。

　　近年來，國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)也在快步追趕：中芯國際實(shí)現(xiàn)14納米芯片量產(chǎn)，上海微電子在光刻機(jī)研發(fā)制造上取得可喜突破，長江存儲在存儲芯片領(lǐng)域逐步站穩(wěn)腳跟……

　　然而，從芯片全產(chǎn)業(yè)鏈來看，國內(nèi)短板仍舊明顯。

　　目前，國內(nèi)半導(dǎo)體材料和設(shè)備主要依靠進(jìn)口，高端光刻機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備受制于人;芯片設(shè)計發(fā)展較快但設(shè)計工具嚴(yán)重依賴國外;除臺灣外，芯片制造工藝距離世界先進(jìn)水平仍存在代際差距，相比之下，優(yōu)勢則主要體現(xiàn)在蓬勃市場帶來的產(chǎn)業(yè)需求。

　　對此，廣東省集成電路行業(yè)協(xié)會秘書長潘雪花建議，面對全球半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的挑戰(zhàn)與調(diào)整，廣東應(yīng)充分發(fā)揮強(qiáng)大市場牽引優(yōu)勢，差異化推動實(shí)施強(qiáng)芯工程，進(jìn)一步提升廣東半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)綜合競爭力，打造中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展第三極。

　　“芯片產(chǎn)業(yè)正在從1到N，如何與生物醫(yī)藥、智能汽車、傳統(tǒng)制造等領(lǐng)域相結(jié)合產(chǎn)生新的商業(yè)模式，這是屬于我們的時代機(jī)遇。”李海明認(rèn)為，粵港澳大灣區(qū)在終端應(yīng)用上有非常好的優(yōu)勢，要根據(jù)新的需求去開發(fā)新應(yīng)用，并在工廠里推動實(shí)現(xiàn)。

　　廣東發(fā)力

　　推動自主可控工業(yè)級芯片應(yīng)用

　　芯片產(chǎn)業(yè)鏈，上游是原材料和設(shè)備企業(yè)，中游是設(shè)計、制造和封測企業(yè)，下游是消費(fèi)電子、通信等企業(yè)。

　　總體來看，廣東芯片產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢是中游的設(shè)計、下游廣闊的需求市場以及電子整機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈，最大短板在制造。

　　根據(jù)廣東省工業(yè)和信息化廳數(shù)據(jù)，2020年全省集成電路產(chǎn)業(yè)收入超過1700億元，基本形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。其中，設(shè)計業(yè)優(yōu)勢突出，營收1484.6億元，同比增長17.7%，占全國37%。

　　做強(qiáng)設(shè)計優(yōu)勢，補(bǔ)齊制造短板，這是業(yè)界和學(xué)界的共識。

　　芯片技術(shù)主要看兩個維度：晶圓大小和晶體管尺寸。晶圓越大，單個晶圓上就能生產(chǎn)更多芯片，技術(shù)要求也就更高，目前主流是6英寸、8英寸和12英寸;相反，晶體管電路尺寸越小，運(yùn)算更高效，一般認(rèn)為28納米及以上為成熟制程，28納米以下為先進(jìn)制程，5納米制程在全球少數(shù)工廠實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

　　廣東在芯片設(shè)計方面如何突破?專注芯片設(shè)計的廣州安凱微電子董事長胡勝發(fā)博士認(rèn)為，廣東的芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量多但規(guī)模偏小，與國際高端水平還有差距，“廣東應(yīng)該充分利用終端需求市場規(guī)模優(yōu)勢，繼續(xù)做大做強(qiáng)芯片設(shè)計”。

　　同時，他建議加大制造，建設(shè)達(dá)到一定產(chǎn)能的晶圓制造廠，廣東在5年內(nèi)至少要有全球晶圓加工5%的市場份額，“可先把國內(nèi)成熟制程的產(chǎn)能做到全世界最大，再一步步迭代”。

　　對此，深圳奧比中光科技有限公司創(chuàng)始人、董事長兼CEO黃源浩也持相同觀點(diǎn)：“一開始不用追求生產(chǎn)制造先進(jìn)制程芯片，可先發(fā)展各類智能傳感器所需的特殊工藝芯片。”目前，該公司自主研發(fā)了一系列深度引擎數(shù)字芯片及多種供應(yīng)商尚無法提供的專用感光模擬芯片。

　　利楊芯片董秘辜詩濤則建議，可以多方出資組建晶圓廠，帶動并健全產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展，采取“分工合作”的商業(yè)模式減輕企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險。

　　在家電、汽車等制造產(chǎn)業(yè)，自主研發(fā)芯片也已是大勢所趨。美的、格力、格蘭仕等廣東家電龍頭紛紛入局。“廣東的優(yōu)勢在于良好的芯片應(yīng)用產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，可結(jié)合自身特點(diǎn)重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)級芯片等。鼓勵大企業(yè)自建芯片團(tuán)隊，結(jié)合需求自研芯片。”格蘭仕集團(tuán)董事長兼總裁梁昭賢如是說。

　　汽車行業(yè)也在大力推進(jìn)芯片國產(chǎn)化。馮興亞介紹，目前廣汽部分電子控制器產(chǎn)品已形成初步國產(chǎn)化推進(jìn)方案，智能網(wǎng)聯(lián)部分系統(tǒng)等計劃采用國產(chǎn)芯片，還投資了地平線、粵芯、經(jīng)緯恒潤等數(shù)十家芯片公司。

　　在全球“缺芯”的背景下，芯片企業(yè)成為各路資本追捧的“香餑餑”。

　　廣東工業(yè)大學(xué)黨委原書記、校長，廣東省制造強(qiáng)省建設(shè)專家咨詢委副主任委員陳新認(rèn)為，要鼓勵社會資本參與對中低端芯片領(lǐng)域企業(yè)的集中投資，政府側(cè)重扶持高端芯片技術(shù)領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)研究，對生產(chǎn)裝備技術(shù)的研發(fā)制造進(jìn)行集中投資。

　　從另一個維度來看，“缺芯”背后是巨大的人才缺口。數(shù)據(jù)顯示，目前中國集成電路人才缺口約50萬。

　　深圳佰維存儲科技股份有限公司智能終端存儲芯片業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人劉陽指出，集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)周期較長，我國校企聯(lián)動的人才培養(yǎng)體系還不夠完善和深入。相比長三角地區(qū)，廣東的高端專業(yè)人才和相關(guān)配套優(yōu)勢不明顯。

　　“企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)要加大人才引進(jìn)，努力補(bǔ)齊制造短板。”工業(yè)和信息化部電子第五研究所所長陳立輝認(rèn)為，疫情沖擊全球芯片產(chǎn)業(yè)，粵港澳大灣區(qū)更要把握機(jī)遇承接高端制造業(yè)的國際轉(zhuǎn)移。

　　瞄準(zhǔn)打造全國集成電路產(chǎn)業(yè)第三極，廣東發(fā)力工業(yè)級芯片。

　　去年9月印發(fā)的《關(guān)于廣東省培育半導(dǎo)體及集成電路戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)的通知》提出，著重解決“缺芯少核”問題。近日印發(fā)的《廣東省制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施方案(2021-2025)》強(qiáng)調(diào)，進(jìn)一步實(shí)施“廣東強(qiáng)芯”工程，推動自主可控工業(yè)級芯片應(yīng)用。

　　日前，廣東省2021年第二季度重大項目集中開工活動舉行，廣州粵芯半導(dǎo)體二期、深南電路項目等7個項目開工建設(shè)，總投資531億元。其中，粵芯半導(dǎo)體項目二期預(yù)計2022年第一季度投產(chǎn)。該項目已吸引110家意向企業(yè)，帶動千億級產(chǎn)業(yè)鏈。

　　在粵芯半導(dǎo)體的無塵生產(chǎn)車間里，光刻、蝕刻、擴(kuò)散、薄膜四大工藝設(shè)備次序排列。車間上空，生產(chǎn)無人車沿著空中軌道飛馳運(yùn)轉(zhuǎn)，24小時不停作業(yè)。

　　一顆顆“廣州芯”正從這里出發(fā)，驅(qū)動數(shù)字化智能化，激發(fā)廣東制造高質(zhì)量發(fā)展“芯”動能。