作為國內(nèi)高科技公司榜樣的中興通訊,無論技術(shù)實力還是專利數(shù)量均在國內(nèi)外名列前茅,但面對美國的禁令卻難有招架之力,這背后反映出的是國內(nèi)集成電路乃至整個電子信息產(chǎn)業(yè)仍面臨內(nèi)核“空芯化”的挑戰(zhàn)。經(jīng)此一役,業(yè)界再次引發(fā)了國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)如何擺脫受制于人狀態(tài)的討論。對此,專家表示,芯片產(chǎn)業(yè)的競爭歸根結(jié)底是綜合國力的比拼。國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不能單兵作戰(zhàn),而應(yīng)充分發(fā)揮國家、行業(yè)協(xié)會等的作用,通過培育龍頭企業(yè),以點帶面,利用專利運營等手段形成協(xié)同帶動效應(yīng),促進產(chǎn)業(yè)能力的整體提升。
高端芯片遭國外壟斷
芯片,是指內(nèi)含集成電路的硅片,體積微小,是手機、計算機或者其他電子設(shè)備的核心所在,可以將其看作電子設(shè)備的“大腦”。在信息時代,芯片是各行業(yè)的核心基石,電腦、手機、家電、汽車、高鐵、電網(wǎng)、醫(yī)療儀器、機器人、工業(yè)控制等各種電子產(chǎn)品和系統(tǒng)都離不開芯片。可以說,芯片產(chǎn)業(yè)是一個國家高端制造能力的綜合體現(xiàn),是全球高科技領(lǐng)域的戰(zhàn)略必爭制高點。
據(jù)了解,通信類芯片可分為成熟度、可靠性較高的基站芯片和一般的消費終端芯片。前者是中興通訊等信息通訊技術(shù)服務(wù)商所要用到的高端芯片,基本被外國廠商如高通所壟斷。IC Insights發(fā)布的報告顯示,目前全球半導體市場規(guī)模達4385億美元,前十大半導體廠商占據(jù)了整個市場份額的58.5%,這些廠商分別是三星、英特爾等,其中并沒有出現(xiàn)中國廠商的身影。而在最常見的智能手機芯片中,雖然國產(chǎn)芯片中已有華為海思推出的麒麟芯片,OPPO、小米也都有研發(fā)布局,但國外芯片仍然占據(jù)主導地位。“智能手機主要采用的芯片有基帶芯片、射頻芯片、存儲芯片、MCU芯片、顯示芯片等,這些芯片控制支撐了數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、顯示等幾乎手機所有的功能。”
集成電路產(chǎn)業(yè)是一個技術(shù)密集型、人才密集型和資金密集型產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)計、制造、封裝、測試、設(shè)備和材料等多個環(huán)節(jié),目前在材料、設(shè)備、制造這些環(huán)節(jié)中,國外企業(yè)還占據(jù)絕對優(yōu)勢。中國工程院院士倪光南對記者表示,芯片設(shè)計類似于軟件,依賴于人類的智力,我國跟國外差距不是太大,但芯片制造是我國芯片產(chǎn)業(yè)的短板,它類似于傳統(tǒng)工業(yè),依賴工業(yè)基礎(chǔ)。雖然中芯國際等制造企業(yè)在加緊研發(fā),但在全球化市場競爭中還不具有優(yōu)勢,導致我國企業(yè)在集成電路的重點核心領(lǐng)域布局較少,只能在應(yīng)用端尋找市場突破。
此外,中國半導體行業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2015年至2017年,我國集成電路產(chǎn)業(yè)的進口量與進口額依次為3140億塊、2300億元,3425.5億塊、2270.7億元,3770.1億塊、2601.4億元。而SEMI發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2015年至2017年,中國國內(nèi)芯片需求額為570億美元、660億美元、780億美元。從上述數(shù)據(jù)可以看出,在我國逐年遞增的芯片需求下,是對國外芯片依賴程度的加深。
專利壁壘待各個攻破
依賴國外芯片產(chǎn)品的現(xiàn)狀背后,折射出的是國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)在核心技術(shù)和基礎(chǔ)專利方面的缺失。近日,中國集成電路知識產(chǎn)權(quán)聯(lián)盟發(fā)布了《集成電路專利態(tài)勢報告》,對集成電路領(lǐng)域全球公開的專利以及DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)領(lǐng)域、FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)領(lǐng)域、光刻設(shè)備領(lǐng)域3個核心領(lǐng)域公開的專利進行了態(tài)勢分析。截至2017年底,集成電路領(lǐng)域全球公開的專利申請約209.7萬件,美國、日本排在前兩位,二者占據(jù)集成電路領(lǐng)域申請量的45.87%,中國的專利申請量約為46.4萬件,排在第三位。
“中國集成電路專利申請量大,說明中國是國內(nèi)外企業(yè)都很重視、規(guī)模很大的芯片市場,但無法說明我國芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新實力很強。”楊曉麗分析,中國的集成電路專利申請人排名前10中有5家是國外企業(yè);從全球布局來看,排名前10的專利申請人均為國外企業(yè),如三星、NEC、高通、日立、富士通、松下等;從細分的核心領(lǐng)域?qū)@季謥砜?,國外巨頭的專利壁壘依然存在,國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)擁有的自主知識產(chǎn)權(quán)狀況不容樂觀。
在DRAM領(lǐng)域,全球公開的專利申請達14萬余件,日本、美國、韓國申請量位居全球前列,占比達76%,中國的DRAM產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,相關(guān)專利申請量很少,占比僅為4%。該領(lǐng)域排在前10的專利申請人均為國外企業(yè),中國企業(yè)未進入排名。“我國需要的存儲器芯片有九成以上需要進口,國內(nèi)DRAM的專利布局也掌握在韓國海力士、三星、NEC、IBM等外資廠商手中。我國DRAM領(lǐng)域的專利基礎(chǔ)及布局相對薄弱,相關(guān)企業(yè)面臨著較高的知識產(chǎn)權(quán)風險。”楊曉麗分析稱。目前在國家相關(guān)政策的引導推動下,我國正在武漢、合肥、晉江三地打造集成電路產(chǎn)業(yè)園區(qū)重點發(fā)展存儲器,國內(nèi)也涌現(xiàn)出兆易創(chuàng)新、長江存儲等代表性企業(yè),我國企業(yè)在存儲器領(lǐng)域的專利申請數(shù)量將迎來高峰。
在FPGA領(lǐng)域,全球公開的專利申請達8萬余件,其中中國專利申請達2萬余件,全球排名第一。排在前10位的專利申請人有5位來自美國、2位來自中國、3位來自日本,其中美國公司ALTERA和Xilinx的專利申請量遙遙領(lǐng)先,中國的專利申請人則主要為高校及科研院所。“中國是FPGA技術(shù)的主要應(yīng)用國,作為全球主要的應(yīng)用市場,中國市場受到了各國企業(yè)的關(guān)注。但國內(nèi)主要專利申請人為高校及科研院所,說明國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)在該領(lǐng)域存在專利市場化應(yīng)用程度不高的問題。”楊曉麗表示。
在光刻設(shè)備領(lǐng)域,全球公開的專利申請達8.2萬件,美國專利申請占比為37.48%,居全球首位,日本申請總量占比較高,達到24.36%,中國專利申請量約為1萬件,只占12.84%。排名前列的專利申請人主要被美國、日本和韓國的大企業(yè)占據(jù),未有中國公司出現(xiàn)。“在光刻設(shè)備領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)起步較晚,與國外巨頭相比仍有較大差距。”楊曉麗表示。但在整個設(shè)備領(lǐng)域,經(jīng)過國家專項的大力支持,目前在北京、上海等地形成了幾家骨干企業(yè)。以北京的北方華創(chuàng)為例,北方華創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)總監(jiān)宋巧麗告訴記者,北方華創(chuàng)產(chǎn)品品類豐富,包括刻蝕機、PVD、CVD、氧化爐、擴散爐、清洗劑、MFC等,并提交了大量專利申請,尤其在刻蝕機和PVD領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢,其PVD設(shè)備能與國外產(chǎn)品相抗衡。