佛山“造芯”
不久前,廣東希荻微電子股份有限公司(下稱“希荻微”) 發布公告稱,2021年公司實現營業收入4.63億元,較上年同期增長 102.68%。此時距離其登陸科創板,剛過兩個月。
在佛山的上市公司中,希荻微是較為特殊的一家。它是佛山鮮有的芯片設計企業,其所在的芯片業在佛山規模十分有限,在家電、裝備、陶瓷等一眾佛山優勢產業中顯得籍籍無名。
但芯片,卻是近兩年各地最熱的一條產業賽道。隨著人工智能浪潮和數字經濟愈加普及,處于這些產業最上游、且事關產業鏈安全可控的芯片業,正迎來一場“混戰”。從巨頭到初創團隊,從國內到國外,“造芯”成為一股熱潮。誰能自研自造芯片,誰就有可能在創新之戰先走一步。
正是在這一背景下,希荻微的上市,被視為佛山燃起“芯”星之火的一個標志。不過放眼整個佛山產業界,一個無法否認的事實是,產業鏈不全、創新水平較低、產品初級是佛山芯片業的短板。
佛山的造芯之路,才剛剛開始。
佛山的造芯之路,才剛剛開始。
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產業“芯”賽道
在佛山,芯片業是一個非常稀有的產業。
半導體產品種類繁多,其中80%以上為集成電路產品,后者一般稱為“芯片”。集成電路是指把晶體管、電阻等元件及布線連接在一起,構成具有特定工藝的電路。它屬于電子信息產業的分支。
在佛山,電子信息產業曾在上世紀80年代興起,其起步時間幾乎與北京中關村電子信息產業同時。當時,佛山誕生了一家明星企業——佛山市無線電八廠,它曾造出轟動全國的“星河牌”音響。然而,由于管理制度落后等種種原因,這家企業日漸式微。在改革開放、鄉鎮企業改制等大潮下,佛山崛起的是陶瓷、家電、家具、紡織等傳統制造業,電子信息產業輝煌不再,芯片產業更是落后。
這當然與芯片業自身特點以及整個國內產業發展大環境有關。
芯片是一個技術與資金門檻都極高的產業。芯片行業鏈條很長,可分為設計、制造、封裝測試以及設備和材料等環節。以難度最高的制造環節為例,從建廠、流片(即產線打通,進行試生產)、產能爬坡,到最后商業化,投資動輒百億元。因此,芯片制造項目被稱為一條“沒有盡頭的高速公路”。
更重要的是,芯片技術誕生自美國,且受摩爾定律影響一直不斷更迭。在芯片技術儲備與創新研發上,歐美國家擁有絕對的統治力。
在芯片技術儲備與創新研發上,歐美國家擁有絕對的統治力。
改革開放以來,中國經濟騰飛、產業結構也持續優化。但占據技術密集與資金密集制高點的芯片半導體業,仍是中國制造業的一塊軟肋。而這塊軟肋在佛山顯得尤為明顯。
2012年希荻微剛剛登陸佛山時,首先感受到的是一種孤獨感。用時任希狄微高級市場經理嚴志輝的話說,當時的佛山半導體芯片業幾乎一片荒蕪,希荻微很難尋到自己的同行。“芯片設計和封裝測試企業十分稀少,晶圓生產更是一片空白。”
幾家佛山芯片設計企業的共同困擾,是佛山還未形成芯片產業的生態圈,產業鏈上下游配套匱乏。希荻微研發人員表示,企業設計出來的芯片難以在佛山完成生產的后續工序。“在上海,我們設計生產出的芯片在隔壁園區就能找到企業做封裝測試,但佛山這邊的工業園,甚至珠三角其他城市都缺少這類企業。”
更為關鍵的是,佛山欠缺芯片相關人才,這讓其在創新與技術競爭力上倍受限制。根據《佛山集成電路產業專利導航報告》,截至2020年底,佛山市集成電路產業發明專利申請有640件,發明專利占比為43.83%,低于中國和廣東的平均數據;發明的占比也低于深圳和廣州。
在國內,芯片產業地緣態勢與城市的科技實力息息相關。坐擁張江等芯片產業集聚區和中芯國際等芯片巨頭的上海、享有深厚電子元器件產業基礎和華為海思等科技巨頭加持的深圳等一線城市,是當仁不讓的芯片產業高地。而在佛山,芯片業則十分“隱形”。
近年來,由于事關產業鏈安全與自主可控,芯片業越發成為國家戰略發展層面的重點領域。2018年左右,地方政府更是掀起新一輪造芯熱潮。但由于低估芯片項目的資本投入密度,高估地方資源與融資能力,多個芯片項目陷入推進困局,比如投資450億元的德淮半導體項目、武漢弘芯200億美元項目。
相較之下,佛山的“造芯”之路則走得冷靜而穩健。盡管少見百億大項目落地,但多個區電子信息產業扶持文件,都從政策頂層設計和產業基金等維度,對芯片半導體進行長遠布局。
“造芯”競賽
佛山造芯故事的主角,是龍頭企業。
在國內,半導體行業發展大多采取政府長線投資帶動社會資本投入的模式。這與日韓等國家非常相似。“相比于其他城市以政府大手筆投入推動招商引資,這兩年佛山依靠龍頭企業自主行動。”佛山市電子信息協會秘書長陳偉成說。
龍頭企業的自主探索背后,是一股難以抵抗的時代浪潮,那就是全球科技企業正掀起新一輪造芯軍備賽。
在互聯網界,中國互聯網三巨頭騰訊、字節跳動、阿里巴巴在去年底競相發布了自研芯片。其中有的已流片試產。同一時期,國際巨頭亞馬遜發布了自研的第三代ARM架構服務器芯片,并聲稱其自研之舉“改變了云計算行業的游戲規則”。
在手機界,蘋果、華為、三星多年前就下場造芯,搶占全球高端手機制高點。去年,小米、vivo、谷歌、OPPO也加入造芯行列,推出的新手機放棄采購、發起了自研芯片的試水。
在手機界,蘋果、華為、三星多年前就下場造芯。
汽車界,特斯拉拋棄英偉達,率先開啟汽車造芯之路。小鵬、蔚來、吉利等也緊隨其后,在汽車智能化、電動化趨勢下鍛造全新的技術競爭力。
隨著人工智能大潮涌入各大產業領域,科技企業有了跨界自研芯片的能力,就仿佛握緊了搶抓產業新浪潮、贏得創新競逐的核心武器。
而在佛山,這股跨界造芯的策源地,則在家電領域。
家電一直是佛山的支柱產業,其中順德坐擁全球最大的家電生產基地。早期進入佛山的芯片設計企業大多是給佛山家電企業做配套。“但在那個階段,國產芯片非常初級、質量穩定性不足,很多家電企業看不上國產的芯片。”陳偉成說。
后來,家電智能化升級提高了對芯片的要求。有資本與創新家底的佛山家電龍頭企業,開始走上自研芯片的道路。
2019年,格蘭仕在“超越制造”9.28大會上宣布進軍芯片產業。其與SiFive Chi-na合作,針對物聯網家電產品設計、研發出整套專用芯片。
格蘭仕發布了與SiFive聯合開發的國產開源芯片“BF-細滘”“NB-獅山”。“細滘”成功實現了電器主控及物聯連接功能的國產芯片替代,“獅山”則能使中高端智能家電的全面升級以及智能家居生態的完整閉環成為可能。
“格蘭仕要從一家傳統制造企業向數字科技型企業轉型。”格蘭仕董事長兼總裁梁昭賢的宣言正加速落地。
同樣在造芯上暗自發力的還有另一家巨頭美的。今年1月,美的集團回答投資者提問時表示,其在2018年下半年進入芯片領域,研發的芯片于2021年開始量產。主要投產的芯片類型為MCU控制芯片,全年產量約1000萬顆;計劃在2022年出貨8000萬顆芯片。
除了MCU控制芯片外,美的未來還將進一步涉及功率芯片、電源芯片、IoT芯片等家電領域芯片,更引起關注的是,美的正在布局汽車芯片。
值得注意的是,佛山龍頭企業造芯,多為自用,且主要集中在芯片設計、封裝測試環節。難度最高的芯片制造這座城池,佛山還未攻下。但無論如何,“芯”星之火,已在佛山點燃。
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創業“芯”機會
政府大手筆引資、巨頭紛紛下場造芯,并不意味著垂直芯片領域的創業者被剝奪了生存空間。大量芯片采購的需求紅利還在遞增,小而美的芯片創業型企業同樣能闖出自己的天地。而他們,是佛山造芯故事的另一批主角。
希荻微就是這樣一家企業。
創立于2012年的希荻微,是南海區政府設立的第一批人才創業A類團隊。這家模擬集成電路設計公司早期主打產品是手機快充芯片。如今的手機在一兩個小時內就可充滿電,有的甚至充幾分鐘電便能維持長時間待機,就是快充芯片的功勞。
在創立初期,希荻微研發的一款為手機CPU、GPU供電的芯片,通過了全球最大芯片公司之一的美國高通最高端810平臺測試,成為首家進入高通參考設計的亞洲集成電路設計公司。
這類國際頂尖芯片企業的測試平臺門檻通常較高,測試周期也是國內同行的幾倍。對于通過的初創企業來說,這無疑是一種技術實力的背書。
這背后的強大后盾,來自硅谷的技術熏陶。希荻微的研發領軍人陶海擁有20年美國集成電路設計和產業化經驗。他此前在硅谷半導體鼻祖式企業,孕育了英特爾等巨頭創始人的仙童半導體公司任職。希荻微電源管理芯片的主要技術多來自陶海的硅谷團隊,其在上海等地也設立了研發點。
佛山造芯前路仍十分漫長。好在新的希望正在涌現。
而上市后的希荻微,則將在高性能消費電子和通信設備電源管理芯片研發與產業化、新一代汽車及工業電源管理芯片研發上,進一步發力。
同樣憑借技術絕招找到立足之地的,還有另一家初創企業——廣東佛智芯微電子技術研究有限公司(下稱“佛智芯”)
這家成立于2018年的企業,主攻半導體封裝、檢測裝備及關鍵共性技術,已建成國內首條大板級扇出型封裝示范線。板級扇出型封裝技術是芯片封裝領域成本最低、效率最高的一種技術,可以突破晶圓尺寸限制,增大產出并降低成本,又能保證芯片效能。據預測,扇出封裝的產品市場規模預計2024年達到300億元。
佛智芯的創立,既有芯片上下游企業的聯合,也有中科院微電子所、季華實驗室等頂級研發平臺的支持。更為重要的是,它引入瑞典皇家工程科學院院士等頂尖人才。這對佛山彌補芯片人才短板來說,具有重大意義。
除了初創企業的頭角嶄露,佛山還有幾個億元級芯片項目剛剛落地,比如藍箭半導體封裝測試建設項目,匯芯高端半導體芯片產業化項目。
用一位業內人士的話概括:“佛山造芯前路仍十分漫長。好在新的希望正在涌現。”
配稿
城市戰爭:造“芯”新勢力
當下,數字經濟的產業供應鏈韌性戰略地位越發重要。由此,國內眾多城市紛紛入局智造供應端——芯片產業,造“芯”的賽道一度變得擁擠。
天眼查大數據顯示,至今年2月底我國芯片相關企業超35.8萬家,2021年新增注冊企業10.3萬家,增速41.45%;廣東、福建、江蘇三地,芯片相關企業數量最多,分別擁有13.6萬家,3.9萬家以及3萬家。從成立時間看,成立于1-5年的企業占比最高,達到49.63%。
造“芯”正在成為中國產業界的一股熱潮,然而踏足這一領域的風險也極高。一邊是一線經濟強市再發力,一邊是新興勢力的崛起,各地“造芯”對佛山來說有何可借鑒之處?
誰是“中國芯片第一城”?
芯思想研究院日前發布了2021年中國大陸城市集成電路競爭力排行榜,從產業規模、產業鏈支撐、市場需求、政策支持、創新能力、產業活力等6個指標進行評估,競爭力排名前15名的城市分別為:上海、北京、無錫、深圳、武漢、合肥、成都、西安、南京、蘇州、杭州、廣州、大連、重慶、廈門。
上海、北京無懸念位列第一、第二,無錫超越深圳,排在第三位,武漢、合肥超越成都、西安,排名第五、第六。在位列前15名的城市中,長三角地區占有六席,分別是上海、無錫、合肥、南京、蘇州、杭州。這個排名,也和我國已有的集成電路產業格局和各地對集成電路產業的布局大致相符。
目前,我國集成電路產業基本分布在省會城市或沿海的計劃單列市,呈現“一軸一帶”的分布特征。經過多年部署,我國目前主要有四個產業集聚區,分別是以上海為中心的長三角、以北京為中心的環渤海、以深圳為中心的泛珠三角和以武漢、成都為代表的中西部區域。
上海被稱為“中國芯片第一城”,芯片產業規模占全國1/4、擁有國內40%左右的產業人才、集聚超過700家行業重點企業。其坐擁中芯國際、華虹半導體、紫光展銳等知名企業,集成電路的總規模已經突破了兩千億大關,還在保持高速的增長狀態。其中,銷售收入從2017年的約1180億元增長到2021年的約2500億元,年均增長超過20%。
面向“十四五”,上海在芯片政策布局上進一步加碼。此前,《上海市電子信息產業發展“十四五”規劃》發布,提出開展關鍵材料設計與制備工藝攻關,加速第三代半導體射頻和功率器件等對傳統硅器件的替代。其中提前布局自旋電子、量子芯片等后CMOS前沿基礎研究。上海還提出,到2025年初步建成具有全球影響力和競爭力的世界級電子信息產業集群。
就在今年1月,上海發布《新時期促進上海市集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》,將集成電路產業放在更加突出的位置。政策更加注重人才的核心地位,更加注重政策延續性和聯動支持,更加注重支持產業鏈核心環節,更加注重長三角協同發展。
同作為芯片產業強市,“十三五”時期,北京集成電路產業規模從2015年的606.4億元增加到2020年超過900億元,年均復合增長率為8.4%。2020年北京市集成電路產業規模占全國集成電路產業總規模的10%。
北京“十四五”規劃綱要則提出,以設計為龍頭,以裝備為依托,以通用芯片、特色芯片制造為基礎,打造集成電路產業鏈創新生態系統,在頂層政策設計上,再次明確了大力提升國產芯片自主創新能力的堅定決心。
另一大產業高地深圳的優勢,則在集成電路設計產業。該環節產業規模常年位居中國大陸第一,2020年設計業銷售規模達1300億元。深圳還擁有海思半導體、中興微電子、匯頂科技、比亞迪微電子等知名企業。
根據深圳“十四五”規劃,面向未來深圳將重點圍繞芯片架構等開展技術攻關,發展絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、微機電系統(MEMS)等特色工藝,發展碳化硅等化合物半導體。
新一線城市“跑步”入場
自2014年以來,不少“新一線”城市也開始“跑步”入場,布局集成電路產業。其中,以杭州、無錫、蘇州、南京、合肥、武漢、成都、泉州及西安等表現最為矚目。
被譽為中國最敢賭的城市,2017年合肥豪擲千金“押注”存儲芯片,打動北京兆易,合資建立長鑫存儲技術有限公司,專攻動態隨機存取存儲器。其中,合肥市出資75%,兆易創新出資25%。
半導體產業是出了名的“吞金獸”,前有貴州華芯通的戛然而止,后有武漢弘芯的停工爛尾,但合肥卻走穩了最艱難的第一步。如今,合肥已成為國內集成電路產業發展最快、成效最顯著的城市之一,2021年合肥集成電路制造業增加值同比增長2.8倍,產出12.32億塊合肥造“中國芯”,全市擁有集成電路企業超300家,聚集從業人員超過2.5萬人。
“合肥速度”源于舉全市之力的投入、主動作為以及完備的政策體系。合肥政府為企業營造了優質發展環境,在“鏈長制”持續推動下,合肥的集成電路產業已形成疊加效應,政府密集出臺集成電路產業發展專項政策,從支持基金投資、企業上臺階、新建項目、流片、購買IP等方面,全流程支撐企業發展。
從中部地區向西南進發,成都的“芯火”也燃燒正旺。成都已建成西南地區首個國家“芯火”雙創基地。成都發展目標宏大,將力爭打造世界先進的集成電路制造和封測中心,預計到2035年產值目標達3400億元。
成都的經驗在于“握指成拳”,聚力于一點。目前,成都集成電路產業90%位于成都高新區。2021年,成都高新區在全國率先試點開展“金熊貓創新積分”工作,發布建設世界一流高科技園區規劃綱要,實施新型研發機構“岷山行動”計劃,旨在通過“揭榜掛帥”,積極引入國內外頂尖科技創新團隊或科研機構。同年6月,首批6個項目成功揭榜,給予項目資金支持約4.5億元,其中單個項目最高支持近1億元,支持力度空前。
東南沿海,“泉州芯谷”在虎年開年傳來了好消息——南安分園區2個項目簽約,分別是均和云谷?泉州南安高新科技港項目和世紀金源項目,計劃總投資70億元。
就在兩個月前,眾芯成科技有限公司、應友光電科技有限公司、合肥全色光顯科技有限公司等12家企業的12個高新技術項目落戶南安分園區,總投資約4億元。這樣的芯片項目落戶速度,相較于不少老牌造芯強市也毫不遜色。
早在2016年,泉州就開始利用靠近臺灣、承接臺灣芯片半導體技術資源的優勢,進行芯片產業布局。如今芯片產業在泉州各地多點開花。據媒體報道,泉州規劃到2025年,半導體產業規模超過2000億元,形成具有國際競爭力的半導體產業集群,推動產業發展特色進一步突出、產業體系基本健全、產業生態較為完善、產業創新顯著增強、產業人才高度聚集。