從美國的出口管制,到全球范圍的芯片短缺。芯片引發了全民關注,發展國產芯片也成為了國策。
2020年8月,國務院印發的《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》提出,中國芯片自給率要在2025年達到70%。
實際上,過去十五年我國集成電路產業高速發展,產值增長近14倍,年均復合增長率達到19.2%,遠高于全球4.5%的年均復合增長率。
根據中國半導體行業協會統計,2020年中國集成電路產業銷售額為8848億元,同比增長17%。與銷售額同時高速增長的還有進出口芯片數量。海關統計數據顯示,2020年中國進口集成電路5435億塊,進口金額3500.4億美元,出口集成電路2598億塊,出口金額1166億美元。
其中,芯片設計成為了三業(設計、制造、封測)中唯一增長率保持為正值的環節,是我國集成電路產業發展重要的火車頭。
但即便國內的芯片設計取得了長足進步,國產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芯片的發展對中國芯片行業的強大都更顯重要。
可以看到,在CPU領域,龍芯中科推出了國內首個自主CPU指令集架構,復旦微電子也推出了比肩全球一流水平的FPGA,中科昊芯發布了全球首個基于RISC-V指令集的DSP,AI芯片和GPU芯片也在資本的助推下,成立了多家初創公司,有可能成長出中國的“英偉達”。
資本對于中國半導體產業和國產高端芯片的發展非常關鍵。
芯片是一個長周期的行業,一款芯片從設計到上市,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,必須發展芯片產業。
因此,2014年6月,《國家集成電路產業發展推進綱要》頒發,同年9月,千億規模的國家集成電路產業投資基金成立。此后,
各地都積極發展集成電路產業,產業和風險資本都開始積極投資芯片,科創板的成立更是帶來了芯片公司的上市潮。
2021年7月22日科創板開市兩周年時,32家已經掛牌上市的半導體公司總市值約1.25萬億元,還有近60家芯片相關的公司正在上市的流程中,涵蓋IP、EDA、設計、制造、封測、IDM以及材料、設備等各個環節。
政策和資本的助推下,國產芯片產業迎來了春天。多家國產芯片公司的專家都表示,以前國產芯片都是作為客戶的備選,他們對國產芯片的興趣不大,如今許多客戶主動了解國產芯片,也更愿意用國產芯片。
但發展國產芯片產業,還面臨一個核心挑戰——人才。
《中國集成電路產業人才白皮書(2017-2018)》早就指出,到2020年前后,我國集成電路行業人才需求規模約72萬人左右,但我國芯片人才存量僅40萬人,缺口將達32萬人。
芯片人才的緊缺,特別是芯片應用人才的缺乏,加上芯片行業的火熱,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,“集成電路科學與工程”正式被設立為一級學科。2021年,安徽大學、中山大學、杭州電子科技大學、清華大學、北京大學等都相繼成立集成電路學院。芯片人才的培養正在朝著好的方向發展。
可以預見,無論是國產通用高性能芯片,還是AI芯片、5G芯片,都將迎來快速發展的時期。
RISC-V也給國產芯片的發展帶來了新的機遇。RISC-V是誕生于加州大學伯克利分校的開源指令集,2018年開始就在國內廣受關注,加上政策的支持,中國的RISC-V生態快速發展。
不少國內的芯片公司都推出了RISC-V產品,既有芯來科技、賽昉科技、睿思芯科、中科昊芯等初創公司,也有阿里平頭哥這樣的科技巨頭。
隨著生態的成熟和繁榮,RISC-V也從MCU走向了應用處理器(AP)。平頭哥在今年初演示了安卓10系統(代號Android 10系統)順暢運行在平頭哥玄鐵910 RISC-V處理器上。