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努力多年的中国芯片如何实现技术赶超
2021-02-23 00:00:00      中国经济导报

    观众在龙芯产品发布暨用户大会展览区观看展板,了解龙芯中科的发展历程。中国经济导报记者王晓涛/摄

观众在龙芯产品发布暨用户大会展览区观看展板,了解龙芯中科的发展历程。中国经济导报记者王晓涛/摄

 


陈秋玲  王天驰

    2020年7月,国务院印发了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,明确提出要进一步优化集成电路产业发展环境,深化产业国际合作,提升产业创新能力和发展质量。从全球格局来看,为保持集成电路市场的竞争优势,国外集成电路企业在技术创新上始终处于领先水平。我国集成电路产业虽然起步不晚,但经过半个多世纪的发展,至今仍然没有实现芯片技术的赶超,与国外的差距较大。

回顾中国芯片的发展历程

    第一阶段:脱离民用市场、产能差距拉大。新中国成立后,华人留学生把半导体技术带回国内,半导体技术的发展主要依靠自主创新,当时发明的半导体产品基本上是实验室的样品。当时美国技术水平世界最高,日本企业的技术水平和中国企业大致处在同一层次;韩国和中国台湾的半导体产业处于萌芽期。从我国和美国半导体重要产品的发明时间上看,差距并不大,锗合金晶体管和硅小规模集成电路上相差均为7年,硅大规模集成电路相差仅为3年。
    这一阶段,芯片领域的问题突出表现在两个方面:一是脱离民用市场,主要满足国防、军工、航空航天等领域需要。同期美国生产半导体产品的应用领域主要是家用电子产品、传感器及处理器,日本生产半导体产品的应用领域主要是计算机。二是产能差距拉大,1965年,中国研发成功第一块硅集成电路,比美国和日本分别晚了7年和5年;1969年,与美国和日本的差距分别为10年与8年。1977年,我国共有600多家半导体生产工厂,一年生产的集成电路总量仅为日本一家大型工厂月产量的10%。
    第二阶段:自主研发受阻碍、技术水平被反超。1978~1990年,日本、韩国、中国台湾先后通过自主研发、市场定位、专注分工,实现了集成电路产业的跨越式发展。我国却缩减了对电子工业的直接投入,开始大规模引进国外技术和生产线,自主研发转为进口替代。
    这一阶段,芯片领域的问题突出表现在自主研发受阻碍,技术水平被反超。统计显示,1978~1990年,全球芯片发明专利授权10155件,芯片发明专利授权重点区域为日本、美国、德国、韩国、英国等国家,与芯片发明专利申请重点区域相一致,这5个国家占全球芯片发明专利授权数的比例高达79.2%,美国占比居全球第一,体现出美国在芯片领域的强大技术能力。中国芯片发明专利授权数仅占全球的0.7%。由于摩尔定律发生作用,以及原巴黎统筹委员会的技术限制,我国陷入“引进-落后-再引进-再落后”的恶性循环,往往项目还未投产,就已经落后了几代。
    第三阶段:外国企业垄断了技术和市场。1996年7月,西方33个国家正式签订《瓦森纳协定》,约定一起限制被封锁国家的关键技术和元器件进口,中国企业想获得先进技术困难重重。这一阶段,芯片领域的问题突出表现在两方面:一是技术差距巨大。2000年,我国芯片行业缺乏核心技术,技术水平落后美国、日本等国家约15年左右,相差3个发展阶段,技术追赶难度很大。二是市场份额太少,生产能力极低。美国、欧洲、日本、中国台湾、韩国这5个区域的市场份额总占比为83.4%,中国集成电路的市场份额仅占全球的1.1%。
    第四阶段:扶持政策和政府补贴未充分发挥功效。2000~2019年,我国出台了三个重要的政策和两个重点工程,鼓励集成电路的发展。市场主体主要以民营企业和海归创业企业为主,形成了芯片设计、晶圆制造、封装和测试三个产业链,但各自相对独立地发展。这一阶段,2003年发生的“汉芯事件”影响恶劣,导致国内不少企业在很长一段时间都不敢发展芯片。

警惕出现芯片“大跃进”

    当前,芯片发展中所存在的问题已显端倪,突出表现在以下两个方面:
    一是芯片“大跃进”,资源严重错配。许多企业和地方将芯片作为投资的重点领域,但实际上各地区芯片领域的人才严重不足,根本无法支撑。例如,即便集成电路相对领先的某直辖市,人才供给也只能满足1/7的需求。没有足够的人才支撑,转投芯片企业的生存发展将难以为继。
    二是补贴方向不精准。我国转投芯片的企业包括建材批发、区块链、医疗美容、水泥、电磁线、互联网游戏等各行各业的企业,这些企业主营业务和芯片行业相去甚远,却仍然转投芯片,原因之一就是为了政府补贴。统计显示,2019年,我国芯片行业政府补助总额高达58.34亿元,同比增长11.15%。

发展芯片产业的五点建议

    一是政府补贴要精准,提高企业准入门槛。对申请补贴的企业进行严格的资质调查,严格遴选值得补助的企业。对转投芯片的企业,要提高市场准入门槛,并聚焦最核心的“卡脖子”环节进行补贴。
    二是规避知识产权风险,加快构建芯片全价值链的知识产权风险“探测器”和安全“防火墙”。加快构建基于大数据的集成电路知识产权风险监测预警与防控体系,绘制知识产权风险地图,对风险的警情、警源、警兆、警限、警级进行在线监测预警和动态跟踪,并通过可视化结果提醒决策者根据风险等级启动相应的应急响应预案。
    三是加快推进全球芯片行业人才招揽工程,深度融入芯片全球产业生态体系。全方位支持龙头企业尽快摆脱发达国家的专利封锁、关税壁垒、进出口管制等所造成的困境,在世界各地招揽人才,用当地就业的方式,吸纳科研人员,打造全球科研网络。
    四是摒弃浮躁心态,准备芯片领域的“马拉松长跑”。在集成电路关键环节受制于欧美国家的大环境下,要放弃“超越英伟达”“比肩特斯拉”等不切实际的想法,放弃“追风口”“强心针”的心态,给予优秀芯片企业持续稳定、精准优质的资源匹配。
    五是全面开启“动车组”模式,建立芯片领域全价值链无缝衔接、双向赋能的“动车机制”。政府应扶持龙头企业铺好快速发展的“动车轨道”,提供强劲牵引力的“动车头”。在人才培养、科技创新、技术开发、工程应用全价值链的“车厢”衔接处设立接力区,核心主体都“关口前移、重心下移、创新内移”,真正破解“最后一公里”难题。
    (作者陈秋玲系上海大学经济学院教授,王天驰系上海大学经济学院博士生。)

【期号:3806】【版面:05】【作者:陈秋玲 王天驰】打印本页
 
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