芯片产业是国家工业的支柱之一,对国内人工智能、信息安全、网络建设等诸多领域起着推动的作用。我国是世界消费型电子产品的加工厂,亦是无线通信、宽带设备的制造厂,全球约有90%的笔记本电脑、智能手机和大量的电子设备在中国制造。
然而,我国集成电路市场发展起步较晚,部分应用领域的芯片性能和价格与国外大厂相比仍有较大差距。每年,我国进口量最大的物资为芯片,价值超2000亿美元,自给率为10%左右,大量依赖进口,行业地位与国外相差甚远。
政策带来芯片国产化发展良机
IC(芯片)产业从1960年开始,经历了起源于美国、发展于日本、加速于韩国和中国台湾的历程。2015年后,中国逐步成为芯片产业发展的一分子。由于起步落后于其他国家,我国的芯片产业发展较为滞后。虽然国内半导体市场约占据全球的三分之一,但国内半导体自给率水平非常低,尤其是核心芯片极度缺乏,国产占有率都几乎为零。
为了打破垄断局面,逐步实现芯片国产化,近年来,我国对人工智能和芯片产业给予了战略层面的关注,2014年,国务院发布并实施了《国家集成电路产业发展推进纲要》,其中将芯片产业视为国家战略性、基础性、先导性行业发展。
《中国制造2025》提出,2020年中国芯片自给率要达到40%,2025年要达到50%;2017年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,要求人工智能核心产业到2030年达到1万亿元,带动相关产业规模超过10万亿元。
受益于国家政策的支持,芯片产业有了明确的发展目标。近几年,全球集成电路销售额日益递增,据半导体产业协会(SIA)公布,2016年12月全球集成电路销售额达到310亿美元,和2015年同期相比上涨12.3%。2016年第四季度集成电路销售额为930亿美元,全年集成电路销售额为3389亿美元,创下新高,年增长率为1.1%。其中,英特尔、三星电子、高通销售额仍居前三。
然而,区域市场呈现两极分化,欧美地区呈下滑态势(其中美国市场下降4.7%,欧洲市场下降 4.5%),而亚洲地区则呈增长态势(其中亚太增长3.6%,日本增长3.8%)。
面对日益庞大的市场与广阔的前景,我国集成电路产业也持续呈现快速发展的态势,产业规模从2012年的2159亿元提升至2017年的5411亿元,年均复合增长率达到22.9%。
芯片发展是一个演进的过程,需要时间慢慢累积。显然,我国芯片产业已然呈现出蓬勃的发展力,越来越多的人开始关注中国自主研发芯片的进展。记者采访了解到,例如中国台湾微系统科技OPUS集团于去年3月底,在杭州成立大陆分公司,对接大陆客户与市场,进一步实现本地化研发与应用。
“体积小、成本低”是最大优势
目前,MEMS激光雷达被公认为最快落地的激光雷达应用方案,MEMS芯片也备受关注。该芯片内部结构一般在微米甚至纳米量级,是一个独立的智能系统,有着广泛的应用前景。
须知,全球MEMS芯片市场规模增长迅速,我国已成为全球最大的MEMS芯片消费市场。
OPUS集团分公司浙江视境传感科技有限公司总经理前田润一郎告诉记者,目标成为全球第一MEMS芯片供应商的OPUS集团在2003年成立于中国台湾内湖科学园区,经过十多年的研发,于2017年达到了可稳定芯片量产状态。
经过16年的技术沉淀,OPUS已经量产一维芯片与二维芯片,同时面向不同需求、不同场景的客户应用。并且,OPUS的产品在3D摄像头、微投影、激光雷达、3D感测等领域满足了当前市场对于MEMS芯片的强烈需求。多种前瞻型技术产品对 MEMS芯片的需求,让OPUS在全球范围内得到了大量的订单。
值得一提的是,OPUS是全球少数能从芯片研发设计到制造量产的MEMS芯片供应商,在MEMS研发上居世界前列,独立研发了世界体积最小的二维MEMS芯片和AR激光抬头显示器。
“目前,一维与二维芯片均可以在晶圆厂稳定量产,然而国内少数同行的芯片都还处于实验室样片阶段,未达到芯片量产状态。”前田润一郎介绍道。
与其他同行相比,OPUS研发的MEMS芯片应用优势在于替代了高于或同等效果的笨重设备,大大降低了成本,体积小也是其优势之一,它可以塞进任何移动设备中,5寸手机秒变50寸大电视,呈现出高分辨率的投影效果。产品的功耗低,也让智能手机、平板电脑等移动设备可以承受。
除了在移动设备领域实现体积与功耗节省,“针对自动驾驶汽车,机械式激光雷达业内成本高达7000美元的情况,OPUS提供的其他只有50美元,不仅成本降为不到原来的1%,而且体积也缩小100倍,成为激光雷达的首选。”前田润一郎说,“作为一项前瞻技术,体积小、成本低是OPUS产品实现商业化且领先于同行的条件,亦是优势。”
十余年芯片产业的不断研发,才成就了今天的“弯道超车”。
谈及发展历程,前田润一郎总结,最艰难的时期即是研发出新款芯片之后的量产,但是经过与夏普合作的历练,让我们发现更多新的问题,在修正调整之后,我们的芯片变得更加稳定。
面向未来,他谈道:“早期在中国台湾,接触更多的是日韩和美国的客户,国际型大客户施加的压力很大。与这些客户的合作让我们的业务模式与产品更加成熟,因此我们才有机会在去年面对大陆广阔的市场。”
H:华东科技 Q:前田润一郎
技术沉淀是关键
长三角相比国内其他地区,有着独特的发展优势,是未来打造世界级产业集群的突破口。上海被称作芯片制造的黄埔军校,目前珠三角地区芯片产业的研发人员大都是由上海输出。
长三角地区作为中国最为重要的产业集聚区之一,正致力推动半导体产业的一体化发展。前田润一郎对长三角半导体产业表达了见解,并提出了发展建议。
H:对于长三角半导体产业,您有何感触?
Q:这是一个很新的行业,中国迫切追求这一类新兴技术。但是,短板在于客户不太会使用芯片。对公司来说,成本压力就会比较大。但正因如此,公司成立一年多来,我们很少会建立壁垒,未来还会去定义这个产业的发展,将参与到人脸识别、空间扫描、HUD、各种激光雷达的定制过程。
H:OPUS会采取哪些举措来消除这些短板?
Q:我们的技术积累领先于同行,对技术积累的实力很有把握。正值赶上国家支持半导体产业发展的热潮,过程这是辛苦的,因为这是教育市场的一个过程,需要教客户怎么使用。如此,我们会更了解市场,更了解我们存在的稳定性。
大陆的合作伙伴不会利用芯片的现象非常普遍,我们在深圳已经有技术团队,专门做技术支持,包括上海也会有。未来,假如有相关部门的引领,与企业对接这一步会比较容易迈过。
H:有关长三角半导体产业的设计、研发、生产、销售,您有何发展建议?
Q:半导体产业的发展是一个积累的过程。如果有大型标杆企业与我们配合,或实际产品达到量产,我们的发展会更快,半导体产业也能更加快速地成长。
我国很多半导体公司都位于华东这一带,大家共同面临的问题是技术积累还不够扎实,但人才资源是充沛的,很多人才都来自硅谷。但是,半导体产业的发展需要累计十年、十五年的时长,这样企业才会实现芯片如何从生产、设计到封装测试,再到推向市场,越来越成熟的过程。
H:您希望政府部门能够在哪些方面推进长三角半导体产业发展?
Q:不管是半导体产业,还是其他一些涉及技术密集型的行业,迄今为止一直存在一个问题,就是过于急功近利,很难静下心来做一些技术开发。此外,我认为确实需要政府科技部门重视引领和聚汇的工作。其实,我们不愿意看到少数几家领先企业单打独斗的局面,更希望相关政府部门或者职能部门能够指引方向,那么资源就会得到最优化的调配,而且目标会非常明确。
可喜的是,当下在芯片行业,国家制定的发展目标非常明确,欠缺的是上下游产业链的整合。以前,我们从寻找大陆合适的合作伙伴,到彼此有初步的了解,其间会有一个相互试探的过程,到最终签订协议,整个过程会浪费太多时间。如果能够得到指导性机构的引领,便能忽略掉这个试探的过程,只需证明我们的实力与技术,就很容易达成方案性的合作。
所以,我认为,要加强发挥政府指导性职能作用,在整体调控的大背景下,对接会非常容易。
H:与台北比较,华东地区半导体产业的优劣势是什么?
Q:台北的半导体产业可以发展得那么快,我认为很大的原因不在于监管部门扶持的程度,而是因为产业链都聚集在中国台湾,所以资源整合很快速。从芯片的生产、设计到封装测试,技术同时在成长。但是,大陆的半导体产业慢了一步,且不专注于某一个领域,没有从底层开始累积,所以不够扎实。
我们希望相关科技部门出台好的政策,整合上下游的资源。中国有全世界最大的制造工厂,所以市场的转化效率应该是最快速的。