國產芯片樣本:中芯國際18年造芯 為何崛起這麼艱難?
2018年04月23日00:03

  國產芯片樣本:中芯國際18年造芯,為何崛起就這麼艱難?

  每經記者 陳鵬麗 每經編輯 陳 星

  美國商務部對中興通訊的一紙“禁令”,使得中興面臨前所未有的危機。不過,這絕對不是中興一家企業需要面對的困局,這是一場全民芯戰。因為美國“禁令”“震盪”的是整個中國製造業。在中興危機關頭,各種聲音不斷冒出,有對美國的批評、譴責,有對中國製造業的深刻反思,還有對中國製造業寬容的呼籲。本文將以國產芯片製造巨頭中芯國際(00981,HK)的發展為研究樣本,嚐試還原國產芯片為何崛起艱難。

  中芯國際成立於2000年,號稱是大陸技術最全面、配套最完善、規模最大的集成電路製造企業,成立以來就專注做半導體芯片。在港股中,中芯國際是少數可以代表中國技術的“重器”企業之一。

  然而,《每日經濟新聞》記者研究發現,中芯國際在自主芯片的道路上摸索前行18年,還是未能進入一線陣營。原因包括:與競爭對手台灣積體電路製造股份有限公司(以下簡稱台積電)等巨頭相比,研發進展較慢;中芯國際的製程開發落後。此外,本地化的人才儲備也成為中芯發展的阻礙。有業內人士向記者坦言,目前來看,中國芯片產業還需長期艱苦奮鬥。

  ●18年艱難造芯路

  人們談論中興危機,實際上是在談論背後的一組刺眼數據。據中國半導體協會統計,中國集成電路有記載以來一直以進口為導向,2017年中國集成電路貿易逆差再創新高,達1932億美元,增速高達16.4%,進口額約占全球68.8%,中國IC產業對外依存度強烈。

  那麼,“中國芯”到底怎麼了?

  在世界積體電路製造領域,台灣地區最為強大,因此此文所稱國產芯片是特指大陸的芯片產業。國產芯片的代表公司之一是中芯國際。公開資料顯示,中芯國際成立於2000年,是大陸第一家從事專業芯片製造服務的集成電路製造公司。2000年,台商張汝京一手創辦中芯國際,在上海張江打下第一家工廠的第一根樁後,中芯國際就這樣奠定了立足大陸的定位。2004年中芯在紐交所和聯交所同時掛牌上市。2008年,中芯國際引入大唐電信作為戰略投資者,第一大股東變為國資。

  2012年,中央明確批示,要求把集成電路產業作為戰略性產業抓住不放。2013年,國務院和工信部先後發佈《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》《集成電路產業“十二五”發展規劃》。2014年9月,國家集成電路產業投資基金(以下簡稱大基金)正式成立。

  大基金也開始將目光聚焦中芯國際,將中芯視為國產芯片的先鋒進行扶持。截至2017年6月末,大基金已經成為中芯的第二大股東,持股比例為15.91%。

  由此,在外界看來,中芯國際就是“中國芯”的代表。中芯國際也自稱是大陸技術最全面、配套最完善、規模最大的集成電路製造企業。

  回顧中芯國際的發展曆程,從成立到2010年,表現都不是特別亮眼。同花順數據顯示,2001~2010年,除2004年和2010年外,其他年份中芯國際的淨利潤都是虧損的,而且是巨虧。

  在此期間,中芯國際給外界另一個最大的印象就是,跟台積電不斷有專利侵權糾紛。

  2004年,中芯國際被台積電以違反專利權和營業機密為由,向美國國際貿易委員會提出對中芯國際的調查申請,並且向美國加州聯邦地方法院對中芯國際提起多項專利權侵害的訴訟。台積電指稱,中芯國際通過各種不當的方式取得台積電商業秘密及侵犯台積電專利,比如已延攬超過100名台積電員工,且要求部分人員為其提供台積電商業秘密。這已經嚴重侵害台積電的合法權益。

  這個訴訟曾在2005年有過短暫的和解,代價是中芯國際支付1.75億美元的和解費。不過2006年,台積電再次向美國加州法院起訴並指控中芯國際違反了2005年的協議,雙方展開訴訟戰。

  2004年前後,台積電正在上海興建半導體工廠,大力開展佈局大陸的芯片市場,這系列訴訟難免有清除競爭對手的意味。但是2009年11月美國法院的判決也給了中芯國際一擊。美國法院最終判決台積電起訴中芯國際“竊取商業機密案”獲得勝訴。

  中芯國際為此付出了慘重代價,支付了2億美元的賠償金才算了事。敗訴後的中芯國際也遭遇重大業績危機,2009年公司淨利潤創成立以來最大年度虧損,淨虧損達到9.6億美元。

  實際上從時間看,中芯國際在大陸芯片產業的佈局是比台積電還要早的。不過,中芯國際在技術積累上明顯處於弱勢地位。

  2007年中芯與IBM簽訂45納米“互補性氧化金屬半導體”技術許可協議,中芯國際此後可以使用IBM技術來提供12英吋芯片的代工服務。也就是說,中芯國際12英吋芯片技術更多來源於IBM。

  吭哧吭哧幹了18年,中芯國際在芯片上始終無法有很大的突破和建樹。中芯國際在芯片業務上與國際一流廠商相比差距仍然很大。以2016年為例,中芯國際錄得收入29億美元,其中內地和香港地區的銷售收入占比為50%,即14.5億美元。這個體量如果與中國每年2000億美元的芯片進口額相比,連毛毛雨都算不上。

  ●技術研發始終沒能趕上

  根據IC Insights統計,2016年全球排名前十的晶片代工廠商,前三名分別是台積電、美國格羅方德和台灣聯華電子,前兩名佔據了全球70%的市場份額。中芯國際雖然排名第四,但市占率只有6%。

  2010年,台積電已經提出28納米技術並達到量產,成功奪得了iPhone 6的訂單。但是,中芯國際直到2013年第四季度才完成28納米的製程開發,中芯首個包含28納米HKMG和PolySiON的多項晶圓流片服務在2013年底才推出。

  時間差距導致的結果是,2015年,台積電28納米已經折舊完畢開始打價格戰擠垮其他對手。而中芯國際28納米的PolySiON製程工藝目前才逐漸成熟,更高端的HKMG製程還難言成熟。2017年中芯28納米收入只占到公司晶圓收入的8%。但是競爭對手台積電2015年就實現了14/16納米芯片商業化量產,當下已經實現10納米量產,7納米的芯片也已經在2017年4月開始試產。

  2016年,台積電營業收入的54%來自於40納米及以下製程技術,格羅方德的比例為48%,聯電為18%,中芯國際僅有2%。截至2017年第二季度末,台積電28納米以下的中高端製程芯片已經占總收入的54%,40納米以下占67%。

  而中芯國際2017年收入貢獻度最高的還是來自於90納米及以下的製程技術,占比達到50.7%。2017年中芯14納米技術的研發也才到關鍵的突破期,尚未完成開發。由此可見,當中芯國際還在28納米掙紮時,台積電的技術已經至少遙遙領先三代。

  技術、研發差距的背後往往是資金投入的差距。

  半導體是高度依賴投資的產業。以2016年為例,在積體電路資本支出方面,三星是113億美元,台積電是102.5億美元,英特爾是96.25億美元,基本都在百億美元量級。而2016年中芯國際的資本支出是26.26億美元。

  在研發費用層面,台積電2016年研發費用達22億美元,而中芯當年共投入研發費用3.18億美元。兩者差距十分明顯。

  不過,外界也有說法認為,中國的“缺芯”之苦一個重要的原因在於,用於生產芯片的光刻機一直被西方發達國家掐住。受西方《瓦森納協議》的限製,大陸廠商只能買到光刻機巨頭ASML的中低端產品,出價再高,也無法購得ASML的高端設備。這直接導致台積電、三星等在製程上大幅領先中芯國際。

  4月20日,《每日經濟新聞》記者就中芯國際為何在研發進展上落後等問題向中芯國際的媒體聯繫人發去採訪郵件,但截至發稿尚未收到回覆。

  ●市場冷落 人才弱勢

  芯片市場是個“強者恒強”的市場。技術上的差距,導致在同等級別製程的芯片產品上,中芯國際即使價格更低,也依然“門可羅雀”。

  而另一邊,因為有足夠的市場銷售支撐產品的迭代,台積電和三星即使大手筆投入研發,產品毛利率依然非常高。台積電2016年年報顯示,其ROE(淨資產收益率)為25%,淨利潤率為33%。而中芯國際2016年ROE僅10%。

  站在客觀角度看,同等級別的製程工藝,國產廠商能做,但不一定意味著能做得更好。

  此外,中芯國際和台積電的差距,不得不提的還包括中芯國際在人才上的弱勢。

  人才儲備不足,終究還是因為大陸在集成電路產業上起步晚。這兩年中芯國際在加大力度引進新鮮技術“血液”。2017年10月,擁有台積電、三星從業背景的“技術狂人”梁孟鬆加入中芯國際,擔任聯合首席執行官;周梅生也被任命為公司技術研發執行副總裁,周梅生最早在台積電時就是在梁孟鬆手下工作。

  中芯國際的芯片難以崛起,也與本土缺少高端半導體人才有關。記者瞭解到,中芯目前的技術團隊中,本土化人才並不多,仍然嚴重依賴外部人才。由於來自大陸、台灣和海外三方面的員工共存,中芯還需要解決內部融合問題,這個融合矛盾在大唐電信入股後被激發,員工內訌在一段時間內不斷出現。

  總的來說,大陸對半導體的人才培養和儲備都還跟不上。2003年國家教育部新設本科專業集成電路設計與集成系統專業。截至2017年,全國只有41所高校設置了“集成電路設計與集成系統”專業。2015年中國集成電路從業人數為39.4萬,其中技術人員只有14.1萬,中高端人才供需矛盾突出。

  4月20日,記者就公司人才儲備等問題向中芯國際發去採訪郵件,但截至發稿未收到回覆。

  有業內人士在接受《每日經濟新聞》記者採訪時坦言,中芯國際目前是處於技術攻堅期。芯片產業其實目前還是國際化產業,大陸發展起步較晚,想要追趕,難度較高。“這個產業還需要長期艱苦奮鬥,因為半導體製造是一個重資產、高風險且投資回報週期長的產業。”

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