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中国半导体如何赶超美国芯片制霸全球

在大部分电子产品中,几乎都要使用芯片,这些负责逻辑运算以及存储的芯片也为电子产品赋予了灵魂。而芯片的研发,也代表着国家高端制造的综合体现,但是这样一个关键的电子元器件目前国内还主要依赖进口。


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据统计,我国每年花费在芯片进口上的费用高达1500亿元人民币。而在2017年整个集成电路进口总额为2601亿美元,为我国第一大进口商品。根据海关总署统计,集成电路进口额从2015年起已连续三年超过原油。


集成电路的发源地呈现马太效应?

据相关资料统计,全世界芯片技术实力排名依次为美国、日本、欧洲、韩国、台湾......而我国花费的巨额芯片进口费用中,绝大多数都是采购美国的芯片,甚至很多高端芯片只有美国能够生产,这也令人好奇,为何只有美国能生产出高端芯片?


为何美国芯片可以制霸全球

从历史的角度看,集成电路最早起源于美国,目前美国也是世界上拥有最多芯片设计公司的国家,如Intel、Nvidia、AMD、高通等,都是世界闻名的企业。拥有完备芯片生产线的美国,从目前来看似乎不可匹敌。


另据市场调研机构Strategy Analytics最新调查报告显示,2017年,在全球基带芯片和智能手机应用处理器市场上,美国半导体厂商高通分别拥有53%和42%市场份额,在这两个领域中的霸主地位牢不可破。


半导体行业研究机构IC Insights 5月更新的数据显示,以营收为标准,2018年第一季度全球15大半导体厂商(含晶圆代工)中,美国占据8席。2017年,北美地区半导体厂商合计占据了全球半导体市场49%的份额。

不仅拥有完备的芯片生产流程,更在世界上占据全球大半份额,甚至还在继续越做越强。而这样的表现,显然不是一句半导体诞生自美国这么简单,如韩国使用举国之力,花费三代时间才培养出一个三星,而美国却轻松的拥有了数家堪比三星电子的企业,这里面必然还会有其他更为深层次的原因。


美国半导体产业成功的原因

由于美国作为半导体诞生之地,想要归纳美国的半导体产业为何成功的根本原因显然不是那么容易,但从历史中进行总结,可以大致归纳成以下几点。

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第一,经济及科技优势支撑。所谓经济基础决定上层建筑,套用在芯片领域也同理。美国通过一战及二战积累的优势,吸取全球资本用于美国科技研发。在不计成本的投入以及相对完备的科技体系支撑下,美国半导体业在20世纪有了长足的发展。


第二,人才的吸纳与培养。作为两次世界大战最大的受益者,美国不仅在物资上得到前所未有的补充,更在人才方面也得到了更多的补足。在面对人才的招纳上,美国一直大开绿灯,通过优厚的福利吸引全世界高端精英投奔。除此之外,美国更重视人才的培养,在教育上,美国更有全世界最先进及最完备的教育设备,拥有最开放、最公平的学术环境,这样的教育环境已经做到了这颗星球上的极致。


第三,完备的政策引导及研发支持。除了拥有良好的科研环境及人才培养,良好的政策引导与研发上的支持也是必不可少的,美国国家科学基金(NSF)每年提供约70亿美元的支持,用于支持高校的基础物理科学和数学研究。美国卫生研究院(NIH)为基础医学研究提供资金。国防部先进研究项目局(DARPA)则为企业具有军用潜力的研究提供支持,例如计算机网络和互联网项目。


除了为研究提供资金支持外,美国政府更是扮演着采购商的角色,在国防与航空航天半导体产业中提供巨大市场及应用前景,对美国半导体产业形成最直接的助推力。


第四,相对公平的商业环境以及对知识产权及私有产权的保护。美国注重于保护每个公民的权利,这不但体现在个人财产的保护,对于知识产权同样如此。而这样的制度也成为了吸引全球顶尖科技人才的利器,据统计全球超过40%的科技移民都被吸引到美国。


研发投入差距极大

通过这些制度,美国从无到有,依靠半导体产业的先发优势,发展至今,已牢牢把全球半导体产业掌控在自己手中。中国需要看清的是别人怎么做,自己应该怎么改。

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除此之外,在研发投入上,我国半导体产业与国际巨头企业有较为明显的差距。据IC Insights统计,整个2017年全球半导体研发支出总额为589亿美元。报告显示,2017年,前10位厂商的研发支出增加了6%,导致整个半导体行业的研发支出增加了4%。2017年,排名前10位厂商的研发支出达359.21亿美元,超过了其他半导体公司的支出总和230亿美元。仅Intel一家公司2017年研发投入为130亿美元,占到了十强企业研发投入总额的36%。


相比之下,国内对于芯片投入明显捉襟见肘。经历过当年“龙芯”事件之后,大家对于芯片行业的投入似乎都有种畏惧心理。据公开数据统计,目前我国大陆2017年在半导体集成电路行业投入最多的企业为长电科技,投入资金为7.84亿人民币,第二名为紫光国芯投入研发经费5.02亿人民币,第三名华天科技为3.53亿人民币。


与世界巨头相比,研发经费相差何止百倍。想要马儿跑,又不让马吃草,全世界也没有这种道理。好在经历过最近的风波后,国家与整个科技届都认识到了芯片的重要性,下定决心花重资投入芯片领域,因此在一定程度上,研发经费严重不足的问题会得到一定缓解。


小结

美国芯片行业的发展历史悠久,这一点我国处于劣势,因此才要更加努力的追赶。通常而言,知耻而后勇是值得赞赏的,但是情况常常却是比你优秀的人却比你更加努力,国家也是如此。我国不乏研发上的精英人士,也从国外引进了许多优秀的研发人员,但回到中国后却常常成了“伤仲永”,这个问题值得深思。


芯片不论在国防、商用还是消费领域,都属于至关重要的一环。我们可以采购其他国家更加优秀的芯片,毕竟这是市场所决定的,但是我们不能没有自己的芯片,这是极其危险的,把芯片的技术掌握在自己手中,今后才不会发生稍有风雨,就导致企业崩塌的荒唐事。

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