中國(guó)芯片自給率鎖定新目標(biāo)

經(jīng)過了 2023 年的低迷，全球半導(dǎo)體業(yè)將希望寄托在 2024 年。

從 2023 年第四季度開始，無論是智能手機(jī)，還是 PC 市場(chǎng)，都出現(xiàn)了回暖信號(hào)，供應(yīng)鏈上相關(guān)廠商的訂單開始多起來，而且，各大市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)也都預(yù)測(cè) 2024 年將是新一個(gè)半導(dǎo)體周期的開始，整個(gè)電子半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入上行周期。

對(duì)于正處在各種挑戰(zhàn)與困難之中的中國(guó)電子半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，2024 年有望迎來更上一層樓的契機(jī)。一輪一輪的貿(mào)易限制政策，芯片企業(yè)投資（特別是 IC 設(shè)計(jì)企業(yè)）虛熱冷卻，本土新建晶圓廠陸續(xù)完成并開始量產(chǎn)，進(jìn)口和本土芯片博弈后的信心增加，等等，這一系列事件和產(chǎn)業(yè)格局在過去 4 年內(nèi)不斷發(fā)生、變化后，使得人們對(duì)本土電子半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的困難、存在的問題，以及發(fā)展機(jī)遇有了更理性的認(rèn)識(shí)。

在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，有一個(gè)長(zhǎng)期被關(guān)注的話題再一次擺在人們面前，那就是國(guó)產(chǎn)芯片自給率能在 2024 年提升到什么水平。

最近，環(huán)球時(shí)報(bào)發(fā)表了一篇報(bào)道，重點(diǎn)關(guān)注了國(guó)產(chǎn)芯片自給率。文中提到，參考過去幾年的發(fā)展勢(shì)頭，以及國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)政策的影響，2024 年，中國(guó)本土芯片廠商將會(huì)加快生產(chǎn)，中國(guó)的芯片自給率可能會(huì)提高到 30%-35%。

自 2019 年以來，中國(guó)本土芯片自給率的相關(guān)數(shù)字一直在變化，而且，不同機(jī)構(gòu)和部門的統(tǒng)計(jì)結(jié)果和對(duì)未來的預(yù)測(cè)各不相同。

2018 年之前，中國(guó)本土芯片自給率約為 5%，那時(shí)是沒有什么爭(zhēng)議的。而從 2020 年開始，隨著人們對(duì)這一數(shù)字關(guān)注度的快速提升，爭(zhēng)議多了起來。

據(jù) IC Insights（已經(jīng)被 TechInsights 收購(gòu)）統(tǒng)計(jì)，2020 年，中國(guó)大陸芯片市場(chǎng)規(guī)模約為 1460 億美元，而中國(guó)本土生產(chǎn)的芯片規(guī)模約為 242 億美元，計(jì)算下來芯片自給率約為 16.6%，2021 年約為 17.6%，2022 年約為 18.3%。

關(guān)于 2023 年的自給率數(shù)字，International Business Strategies（IBS）給出的數(shù)據(jù)是 25.61%，

但 TechInsights 認(rèn)為不會(huì)達(dá)到 25.61%，應(yīng)該在 23.3% 左右，該機(jī)構(gòu)認(rèn)為，就算到 2027 年，中國(guó)大陸的芯片自給率也只有 26.6%。

TechInsights 表示，以 2022 年的數(shù)據(jù)為例，中國(guó)本土芯片制造業(yè)產(chǎn)值（外資制造業(yè)產(chǎn)值與中資制造業(yè)產(chǎn)值之和）約為 300 億美元，其中，中國(guó)本土企業(yè)制造的芯片規(guī)模為 152 億美元，外資企業(yè)制造的芯片規(guī)模為 148 億美元，各自占比大約 50% 左右。這樣計(jì)算下來，中國(guó)芯片自給率約為 18.3%。但如果只算中國(guó)本土企業(yè)制造的芯片，這個(gè)數(shù)值只有 9% 左右。同樣，2023 年，廣義的中國(guó)芯片自給率為 23.3%，但如果只算中國(guó)本土企業(yè)制造的芯片，這個(gè)數(shù)值只有 12% 左右，另外的 11%，是外企在中國(guó)大陸制造的，嚴(yán)格一點(diǎn)的話，并不能算進(jìn)自給率。

按國(guó)際機(jī)構(gòu)的廣義計(jì)算方式，2023 年，中國(guó)本土芯片自給率少則 23.3%，多則 25.61%，這兩個(gè)數(shù)字是比較客觀的。在這樣的基礎(chǔ)上，要在 2024 年實(shí)現(xiàn) 30%-35% 的目標(biāo)，并不是一個(gè)「狂妄」的數(shù)字，但也不是一件輕松的事情。

需要做好哪些事？

那么，要想將中國(guó)大陸芯片自給率提升至 30%-35% 的水平，需要做好哪些事才有可能實(shí)現(xiàn)呢？有業(yè)界資深人士表示，至少要做好以下幾點(diǎn)才行：找到能夠?yàn)樽越o率提升做出貢獻(xiàn)的芯片類型，也就是找準(zhǔn)市場(chǎng)需求；要有應(yīng)用爆發(fā)點(diǎn)，也就是爆品的出現(xiàn)；中國(guó)本土芯片制造業(yè)要能夠頂?shù)米?，為自給率的提升提供基礎(chǔ)保障。

中國(guó)大陸是全球市場(chǎng)的一部分，因此，要想實(shí)現(xiàn)自給率的大幅提升，必須有足夠的需求支撐，也就是說，2024 年，在全球范圍內(nèi)，應(yīng)用需求必須明顯好于 2023 年，才能實(shí)現(xiàn)水漲船高的效果。

各大機(jī)構(gòu)都看好 2024 年全球半導(dǎo)體業(yè)的增長(zhǎng)，以 WSTS 為例，該機(jī)構(gòu)認(rèn)為，2024 年，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 5880 億美元，同比增長(zhǎng) 13.1%，該機(jī)構(gòu)的預(yù)期是相對(duì)保守的，IDC 認(rèn)為將增長(zhǎng) 20%。

按芯片元器件類型劃分，WSTS 認(rèn)為，2024 年的增長(zhǎng)主引擎是存儲(chǔ)器，其市場(chǎng)規(guī)模有望飆升至 1300 億美元左右，同比增長(zhǎng) 40% 以上。另外，分立器件、傳感器、模擬芯片和邏輯芯片也有望取得明顯增長(zhǎng)。

按地區(qū)劃分，WSTS 認(rèn)為，全球所有市場(chǎng)都將在 2024 年實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)，特別是美洲和亞太地區(qū)，將實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長(zhǎng)率。

2024 年，中國(guó)大陸市場(chǎng)增長(zhǎng)也存在隱憂，IDC 認(rèn)為，美國(guó)市場(chǎng)將表現(xiàn)出很好的需求韌性，但中國(guó)大陸市場(chǎng)將在 2024 下半年開始復(fù)蘇。也就是說，在 2024 上半年，中國(guó)大陸市場(chǎng)的應(yīng)用需求回暖不如預(yù)期。

下面看一下前文提到的，業(yè)界資深人士認(rèn)為提升中國(guó)本土芯片自給率需要做好的三件事，也就是：找準(zhǔn)市場(chǎng)需求，有爆品出現(xiàn)，本土芯片制造業(yè)要能夠頂?shù)米　?/span>

從以往的發(fā)展水平，市場(chǎng)需求，以及本土生產(chǎn)能力來看，2024 年，能為中國(guó)本土芯片自給率提升做貢獻(xiàn)的主力芯片元器件是模擬芯片、功率器件和傳感器這三大類。

模擬芯片涉及的種類和數(shù)量非常多，中國(guó)本土自給率也較高，一個(gè)重要原因是這些產(chǎn)品不依賴于先進(jìn)制程工藝（16nm 及以下），中國(guó)本土晶圓廠的生產(chǎn)能力完全可以滿足市場(chǎng)需求（能滿足 80% 左右），例如，射頻芯片，包括功率放大器（PA）和濾波器，早些年，中國(guó)本土相關(guān)產(chǎn)品只能滿足低端應(yīng)用需求，現(xiàn)在，各種中端產(chǎn)品也能實(shí)現(xiàn)本土生產(chǎn)了，如多數(shù) 4G 功率放大器和濾波器，部分 5G 相關(guān)芯片也有所突破，不過，高端射頻芯片的本土生產(chǎn)能力依然不足，如果能在這方面實(shí)現(xiàn)突破，那么 2025 年芯片自給率達(dá)到 70% 的目標(biāo)（這是 2020 年提出的）完全有希望實(shí)現(xiàn)。但就目前的高端射頻芯片設(shè)計(jì)和制造能力而言，距離這個(gè)目標(biāo)還比較遠(yuǎn)。

電源管理和顯示驅(qū)動(dòng)芯片也是模擬芯片中的重要組成部分，隨著智能手機(jī)、AR、VR、智能汽車的發(fā)展和普及，對(duì)各種電源管理和顯示驅(qū)動(dòng)芯片的需求持續(xù)提升。在這方面，中國(guó)臺(tái)灣的相關(guān)企業(yè)起步更早，原本占有更高的市場(chǎng)份額。最近這些年，中國(guó)大陸相關(guān)企業(yè)的數(shù)量和質(zhì)量不斷提升，已經(jīng)給臺(tái)灣地區(qū)同類企業(yè)和產(chǎn)品造成了很大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。以前，很多中國(guó)大陸相關(guān)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)都找中國(guó)臺(tái)灣的晶圓代工廠生產(chǎn)，但經(jīng)過近些年的發(fā)展，中國(guó)大陸相關(guān)晶圓廠的制造能力快速提升，已經(jīng)能夠形成很好的本土設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)閉環(huán)了。

功率器件的情況與模擬芯片類似，本土的設(shè)計(jì)和制造能力已經(jīng)成熟了，絕大多數(shù)產(chǎn)品都能自給，而且，在高端產(chǎn)品領(lǐng)域（如 SiC 和 GaN）也在不斷突破，與國(guó)際大廠之間的距離不像傳統(tǒng)芯片材料工藝那么大，而且，類似于 SiC 和 GaN 的市場(chǎng)規(guī)模并不像宣傳的那么大，其整體市占率不高，對(duì)芯片自給率貢獻(xiàn)也有限。

傳感器，中國(guó)大陸還是以中低端產(chǎn)品生產(chǎn)為主，中高端方面，與國(guó)際大廠之間的差距依然存在，特別是晶圓代工制造能力，規(guī)模和質(zhì)量都有很大提升空間。

中國(guó)大陸最需要突破的是高性能處理器和存儲(chǔ)器的制造能力。相對(duì)而言，中國(guó)本土的 DRAM 和 NAND 閃存制造能力提升比較快，但由于這類大宗存儲(chǔ)器產(chǎn)品的技術(shù)和產(chǎn)品迭代速度比較快，而中國(guó)大陸相關(guān) IDM 又受制于半導(dǎo)體設(shè)備和相關(guān)工具的國(guó)際采購(gòu)限制，因此，雖然突破了前幾代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造難關(guān)，但最新制造工藝技術(shù)產(chǎn)品難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。

高性能處理器，特別是數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算和 AI 服務(wù)器必需的 CPU、GPU 和 FPGA，是中國(guó)本土化的最大短板，無論是設(shè)計(jì)，還是制造，處于全方位落后狀態(tài)，提升的難度也最大，因?yàn)檫@是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要芯片設(shè)計(jì)、EDA 工具、高水平晶圓產(chǎn)線建設(shè)，以及高端半導(dǎo)體設(shè)備的全面支持，都做好了，才能實(shí)現(xiàn)自給率的突破。如果有朝一日實(shí)現(xiàn)了高性能處理器的躍遷，整體芯片自給率將大幅提升。

爆品方面，這是可遇而不可求的，一類應(yīng)用或一款終端產(chǎn)品的爆發(fā)式增長(zhǎng)，往往是突發(fā)的，很難事先預(yù)料到，就像去年 9 月華為 Mate 60 系列手機(jī)的推出，短時(shí)間內(nèi)引爆了市場(chǎng)，特別是本土芯片元器件供應(yīng)鏈，掀起了一陣熱潮，為自給率提升貢獻(xiàn)了不少。2024 年，類似的產(chǎn)品是否能夠出現(xiàn)，現(xiàn)在不好說。

就可預(yù)見的應(yīng)用而言，汽車市場(chǎng)可以為本土芯片提供更大的發(fā)展空間。中國(guó)汽車市場(chǎng)約占全球份額的 30%，最近，中國(guó)汽車出口量歷史性地超過了日本，成為全球最大的汽車出口國(guó)。同時(shí)，中國(guó)大陸是車規(guī)級(jí)芯片需求量最大的市場(chǎng)，然而，中國(guó)汽車芯片自給率還不足 10%，用于動(dòng)力系統(tǒng)、底盤控制和 ADAS 的關(guān)鍵芯片都被國(guó)外巨頭壟斷，這也限制了中國(guó)向汽車產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)的發(fā)展腳步。

在汽車芯片中，用量最大的是 MCU，這一類芯片幾乎被國(guó)外芯片大廠壟斷，中國(guó)本土供給率非常低。近些年，中國(guó)大陸廠商從與安全性能相關(guān)性較低的中低端車規(guī)級(jí) MCU 切入，如雨刷、車窗、遙控器、環(huán)境光控制等車身控制模塊，并開始研發(fā)智能汽車所需的高端 MCU，如智能座艙、ADAS 等應(yīng)用。在過去幾年里，多家中國(guó)本土車企都在向芯片領(lǐng)域投資，但行業(yè)資深人士表示，車企多數(shù)只做邊緣芯片，不具備核心芯片研發(fā)能力。要想在這方面突破，還需要踏實(shí)工作和長(zhǎng)期投入。

中國(guó)本土芯片制造方面，本土晶圓廠建設(shè)如火如荼，中芯國(guó)際、華虹集團(tuán)、合肥晶合集成都在積極擴(kuò)產(chǎn)，新產(chǎn)線主要面向顯示面板驅(qū)動(dòng)芯片、CIS、ISP 和功率器件等使用成熟和特殊工藝制造的芯片產(chǎn)品。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023 年，中國(guó)大陸晶圓廠產(chǎn)能同比增長(zhǎng)了 12%，達(dá)到每月 760 萬片晶圓，預(yù)計(jì)相關(guān)本土芯片制造商將在 2024 年將 18 個(gè)新建項(xiàng)目投入量產(chǎn)，2024 年產(chǎn)能有望同比增加 13%，達(dá)到每月 860 萬片晶圓。特別是成熟制程（28nm 及以上），產(chǎn)能會(huì)大幅增加，預(yù)計(jì) 2027 年中國(guó)大陸成熟制程產(chǎn)能占比有望達(dá)到 39%。

在成熟制程快速增長(zhǎng)的同時(shí)，先進(jìn)制程（7nm 及以下）的規(guī)模量產(chǎn)短板在短時(shí)間內(nèi)依然難以解決，這是制約中國(guó)本土芯片自給率大幅提升的主要障礙，要想實(shí)現(xiàn) 70% 的芯片自給率，這個(gè)問題必須想辦法解決，否則不可能達(dá)成目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)

從最近幾年的進(jìn)出口情況來看，中國(guó)本土芯片自給率確實(shí)在持續(xù)提升。

2021 年，中國(guó)進(jìn)口了 4400 億美元的芯片，占全球芯片產(chǎn)能的 80％左右；2022 年，中國(guó)進(jìn)口了 4100 多億美元的芯片，占全球芯片產(chǎn)能的 73％左右。

中國(guó)海關(guān)總署官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2023 年，中國(guó)累計(jì)進(jìn)口集成電路 4795 億個(gè)，較 2022 年下降 10.8%；進(jìn)口金額 3494 億美元，同比下降 15.4%。同期，二極管和類似半導(dǎo)體器件進(jìn)口量下降了 23.8%。

中國(guó)市場(chǎng)每年消耗的芯片數(shù)量巨大，并且隨著消費(fèi)水平的提高，中國(guó)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求在不斷增加。在這種情況下，進(jìn)口減少，意味著本土制造能力在提升，正在減少對(duì)進(jìn)口芯片的依賴。