從美國的出口管制,到全球范圍的芯片短缺。芯片引發(fā)了全民關(guān)注,發(fā)展國產(chǎn)芯片也成為了國策。
2020年8月,國務(wù)院印發(fā)的《新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》提出,中國芯片自給率要在2025年達(dá)到70%。
實(shí)際上,過去十五年我國集成電路產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,產(chǎn)值增長近14倍,年均復(fù)合增長率達(dá)到19.2%,遠(yuǎn)高于全球4.5%的年均復(fù)合增長率。
根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2020年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為8848億元,同比增長17%。與銷售額同時高速增長的還有進(jìn)出口芯片數(shù)量。海關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2020年中國進(jìn)口集成電路5435億塊,進(jìn)口金額3500.4億美元,出口集成電路2598億塊,出口金額1166億美元。
其中,芯片設(shè)計成為了三業(yè)(設(shè)計、制造、封測)中唯一增長率保持為正值的環(huán)節(jié),是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要的火車頭。
但即便國內(nèi)的芯片設(shè)計取得了長足進(jìn)步,國產(chǎn)高端通用芯片的自主化率仍然很低,CPU、GPU、FPGA、DSP這些通用高端芯片,以及AI芯片、5G芯片的發(fā)展對中國芯片行業(yè)的強(qiáng)大都更顯重要。
可以看到,在CPU領(lǐng)域,龍芯中科推出了國內(nèi)首個自主CPU指令集架構(gòu),復(fù)旦微電子也推出了比肩全球一流水平的FPGA,中科昊芯發(fā)布了全球首個基于RISC-V指令集的DSP,AI芯片和GPU芯片也在資本的助推下,成立了多家初創(chuàng)公司,有可能成長出中國的“英偉達(dá)”。
資本對于中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和國產(chǎn)高端芯片的發(fā)展非常關(guān)鍵。
芯片是一個長周期的行業(yè),一款芯片從設(shè)計到上市,周期以年計算,制造成本也十分高昂,有很大的失敗風(fēng)險,因此資本長期以來并不愿意投資芯片公司。
但對一個國家而言,必須發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)。
因此,2014年6月,《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》頒發(fā),同年9月,千億規(guī)模的國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金成立。此后,
各地都積極發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)和風(fēng)險資本都開始積極投資芯片,科創(chuàng)板的成立更是帶來了芯片公司的上市潮。
2021年7月22日科創(chuàng)板開市兩周年時,32家已經(jīng)掛牌上市的半導(dǎo)體公司總市值約1.25萬億元,還有近60家芯片相關(guān)的公司正在上市的流程中,涵蓋IP、EDA、設(shè)計、制造、封測、IDM以及材料、設(shè)備等各個環(huán)節(jié)。
政策和資本的助推下,國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)迎來了春天。多家國產(chǎn)芯片公司的專家都表示,以前國產(chǎn)芯片都是作為客戶的備選,他們對國產(chǎn)芯片的興趣不大,如今許多客戶主動了解國產(chǎn)芯片,也更愿意用國產(chǎn)芯片。
但發(fā)展國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè),還面臨一個核心挑戰(zhàn)——人才。
《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(2017-2018)》早就指出,到2020年前后,我國集成電路行業(yè)人才需求規(guī)模約72萬人左右,但我國芯片人才存量僅40萬人,缺口將達(dá)32萬人。
芯片人才的緊缺,特別是芯片應(yīng)用人才的缺乏,加上芯片行業(yè)的火熱,芯片公司想要找到合適芯片人才的難度更高,成本也更高。
好消息是,2020年底,“集成電路科學(xué)與工程”正式被設(shè)立為一級學(xué)科。2021年,安徽大學(xué)、中山大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)等都相繼成立集成電路學(xué)院。芯片人才的培養(yǎng)正在朝著好的方向發(fā)展。
可以預(yù)見,無論是國產(chǎn)通用高性能芯片,還是AI芯片、5G芯片,都將迎來快速發(fā)展的時期。
RISC-V也給國產(chǎn)芯片的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。RISC-V是誕生于加州大學(xué)伯克利分校的開源指令集,2018年開始就在國內(nèi)廣受關(guān)注,加上政策的支持,中國的RISC-V生態(tài)快速發(fā)展。
不少國內(nèi)的芯片公司都推出了RISC-V產(chǎn)品,既有芯來科技、賽昉科技、睿思芯科、中科昊芯等初創(chuàng)公司,也有阿里平頭哥這樣的科技巨頭。
隨著生態(tài)的成熟和繁榮,RISC-V也從MCU走向了應(yīng)用處理器(AP)。平頭哥在今年初演示了安卓10系統(tǒng)(代號Android 10系統(tǒng))順暢運(yùn)行在平頭哥玄鐵910 RISC-V處理器上。