- 移动互联网芯片技术体系研究
- 陈新华
- 3691字
- 2021-03-04 18:49:00
1.3 我国移动互联网芯片发展的机遇与挑战
经过多年发展,我国移动互联网产业已经具备强大的产业基础,规模庞大,体系完备,成长起以华为等为代表的一大批世界知名企业,在全球相关产业领域具有日益重要的地位,从一个侧面体现了中国工业化进程中取得的重大成就。与国际工业化国家的先进产业水平相比,我国移动互联网芯片发展目前主要面临以下几方面的机遇与挑战。
1.3.1 后来居上的创新机遇
1. 我国拥有全球最大、增长最快的移动互联网芯片市场
在全球芯片市场中,目前我国占比已超过50%,仍将持续扩大。在国内庞大的智能终端市场支持下,国内终端企业在全球产业中的地位快速提升,华为、联想、中兴已进入全球前十,在主流及入门市场中,中国企业更是成为创新主力。国内移动互联网芯片企业经过多年发展,在技术及市场方面已取得一定的突破和积累,并积极参与国际市场的竞争与合作,在全球产业地位得以提升的同时,也在迅速跟进全球技术发展趋势,并与国际巨头形成良好的合作关系,如高通与中芯国际、展讯与台积电等,为将来更好地借鉴和利用国际优势资源、提升自身竞争实力奠定了良好的基础。“中国芯”的兴起,以及国际专利壁垒的减弱,使得欧美芯片厂商技术优势逐渐消失。
未来我国移动互联网智能终端仍将保持蓬勃发展的态势。国内巨大的市场优势及终端产能优势,为后续芯片企业与终端企业深化合作、提高芯片国产化率创造了更多发展机遇。
2. AI、5G/6G、3D封装、MEMS等新技术、新终端与应用推动产业不断变革
信息技术正不断造就新的热点,并与传统工业更为紧密地融合,这将成为未来移动互联网芯片产业持续发展的直接动力。新兴应用领域也为移动互联网芯片产业发展提供了助力。基于独特的本土市场和当前面临的创新机遇,中国移动互联网芯片产业完全可以做到后来居上。在某些领域,中国可以战略布局、重点突破。我国在某些地方投入比别国更大,加上我国的巨大市场,完全可以做到技术超车。我国本土市场非常独特,鉴于国外大公司不能快速、有效响应,我国的很多小公司反而具有很好的发展机会。另外,集成电路制造工艺在进入10nm之后已经逐渐进入瓶颈,生产技术正孕育新的突破,如异质架构器件、3D制造、3D封装、纳米材料、纳米级工艺节点设计等,传统工艺特别是数模混合领域还有很大市场空间。这也是我国集成电路产业实现后来居上的良好时机。
特别是近年来涌现的AI、5G/6G等新技术,既是机遇也是挑战。实现万物互联、万物智联是5G的目标,庞大的接入数量、高速度和大量碎片化的应用场景,对移动互联网芯片的性能、功耗、尺寸、计算能力和可靠性等方面都会提出更高的要求。而AI领域数据的膨胀,需要移动互联网芯片能够提供海量算力与内存容量,据分析,每3.43个月,AI新型算法都将需要高达10倍的试验算力。
目前我国移动互联网芯片行业取得长足发展,在全球的影响力逐步攀升。移动互联网芯片关键技术紧跟全球发展趋势,并形成自身创新技术特色。我国移动互联网芯片产业已初步实现技术和市场的双重突破。此外,国内资本市场非常活跃,大量资金进入资本市场为国内移动互联网芯片企业直接融资提供了良好条件。随着股票发行注册制的实施等,国内企业的直接融资渠道将更为通畅,从而为产业的加速发展提供了资金上的有力保障。在AI、5G/6G等新技术和应用的促进下,我国移动互联网芯片产业将继续保持快速增长的势头。
3. 政策引导将为移动互联网芯片产业发展注入新鲜活力
我国政府一贯以来高度重视芯片产业发展,早在2014年,我国就出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》等多项支持政策和优惠措施。未来国家将继续实施更为有力的扶持举措,这无疑将为国内移动互联网芯片产业的持续发展提供有力保障。此外,我国北京、上海、天津、安徽、山东等各省市也均有本地区扶持政策、产业投资基金或专项资金,以促进芯片设计等产业的发展。随着下游产业在我国的不断集中,移动互联网芯片产业会不断向我国集中,这也符合市场吸引产业的经济规律。
1.3.2 未来升级的挑战和短板
在当前的移动互联网产业发展形势下,我国移动互联网芯片要实现进一步突破升级,在市场拓展、技术提升、产业合作等方面仍面临不少挑战和短板。国产移动互联网芯片厂商和国际厂商的差距主要体现在:一是商业模式上的差距,美国有很多IDM公司(整合元器件制造商),韩国有从头到尾的产业链,而国内企业大多各自为战,没有清晰的模式;二是龙头企业的差距;三是生产工艺和技术上的差异;四是资本差距,国际厂商通过并购做大,国内厂商缺乏相应的资本。
1. 多变的国际环境,芯片企业生存环境恶化
移动互联网芯片具有高度的全球竞争性。2019年,全球动荡的贸易局势对芯片的设计、制造、封装三大产业环节均产生了影响。调查数据显示,2019年全球芯片行业的产值下滑了将近10%。同时,中美之间的科技战迫使国内芯片企业加速成长,国内芯片企业对自主创新的需求越来越强烈。
2. 顶层设计和制度安排仍需继续加强
目前国内移动互联网领域难以形成推动产业跨越式发展的合力,政策、市场、资本等方面的顶层设计和制度安排都有待进一步完善。
一是政策资源分散,各类支持产业发展的政策与资源出自多个部门,资源较为分散,难以从顶层统筹协调。
二是重复建设导致中低端产品结构性过剩。各省(市、区)在加快发展信息产业的过程中,过度依赖资源开发、发展模式雷同、产业结构趋同等现象非常普遍。地方政府在招商引资过程中通常过度依赖行政干预,没有充分发挥市场机制的作用,因此出现了不同程度的重复建设问题,导致产业结构的失衡和资源的浪费。
3. 自主创新能力和技术积累需要继续加强
除通信等少数细分行业外,我国大陆地区移动互联网产业普遍存在技术基础较差的问题,并且进步速度较慢,所以与国际先进水平的差距越来越大。
一是缺乏核心技术,关键环节受制于人。如我国大陆地区移动互联网芯片的制造工艺刚实现14nm芯片量产,而三星和台积电在2015年就已相继实现14nm芯片量产,相比目前争霸5nm的工艺,落后了两代约5年。此外,由于先进光刻机受限,我国的芯片制造环节依旧是最大的短板。
二是技术积累不足,累计专利数量较少。虽然近年来中国专利的数量大幅提高,但是质量依然远落后于美国、日本等发达国家。而且技术方面积累的不足,使我国一直很难取得可持续的移动互联网芯片竞争优势,缺少对产品进行定义的能力。
三是研发投入强度低,技术进步速度较慢。Intel、微软等国际巨头的研发投入强度长期保持10%以上,高通的研发投入强度甚至长期超过20%;在研发投入总量和投入强度均远远落后于跨国公司巨头的情况下,想要实现追赶和超越显然不切实际。
关键技术能力缺失或落后、竞争力不足还会导致移动互联网芯片企业面临较大的核心知识产权风险,这在制造业尤其突出。核心技术存在短板,如关键IP核掌握不足;关键技术能力缺失或落后,竞争力不足。移动互联网芯片企业面临较大的核心知识产权风险,不管是无线通信技术本身,还是芯片设计时采用的IP核授权。我国企业仍存在核心专利缺失的现状,在芯片研发和商用过程中,大量采用第三方IP核来降低设计门槛的代价是缴纳大量专利使用费。这些费用的支出,不但增加了我国移动互联网芯片企业产品的成本,而且加重了对国外IP核的依赖程度,在一定程度上降低了芯片产品的核心研发能力和市场竞争力。
4. 产业链应进一步完善,以更好地发挥协同创新作用
一是产业链关键环节薄弱或缺失,受制于人。中国移动互联网产业的高端设备、材料和元器件严重依靠进口,高端产品远远不能自给。处理器、操作系统、数据库等整个产业链对国内企业几乎封闭;平板显示器件的玻璃基板、偏光板等上游产品被国外巨头垄断。移动互联网芯片已连续多年位列我国大宗货物进口前三,且高性能移动互联网芯片绝大多数以进口为主。
二是缺乏整合产业链上下游资源的能力,难以发挥协同创新作用。随着技术的发展和市场竞争的加剧,移动互联网领域对企业的产业链整合能力要求越来越高。然而,国内移动互联网芯片、平板显示、元器件、电子材料等领域的企业,在国际竞争中缺乏主导权和话语权,难以实现资源的整合和发挥协同创新作用。
三是资金和人才等产业要素配置亟待改善。
此外,射频芯片等企业关键元器件“空心化”现象严重,很多关键元器件依赖进口。国内材料工艺水平落后,元器件领域国外巨头专利壁垒严密,对我国产业突破核心技术造成了很大困难,严重制约了我国移动通信元器件的设计、研发和生产。同时,部分关键元器件、测试软件、仪器仪表等目前仍受到国外企业的垄断控制,国内芯片及终端企业在研发测试环境的建设方面存在一定的缺口。国内芯片设计与制造产业间的协同互动仍需加强,只有产业链、创新链与金融链密切配合,才能进一步促进国内移动互联网芯片产业做大做强。
5. 国内市场需求有缺位,对国外市场过度依赖
虽然我国移动互联网产业销售收入连年增长,但是国内外市场需求均存在一些亟待解决的问题。
一是国内需求未得到有效释放,我国移动互联网产业发展未能充分发挥大国大市场的支撑作用。中国有近500家移动互联网芯片设计企业,但是总营业收入远少于美国高通公司。虽然中国移动互联网企业近年来一直快速成长,但仍与国际大企业存在很大差距。
二是知名品牌不多。
三是盈利能力不强。中国移动互联网企业与国际水平的差距不仅体现在规模和品牌上,更体现在盈利能力上。