发布时间: 2018-11-06 来源: 合肥产投集团阅读量:229
芯片是电子信息产业的根基,被誉为“工业粮食”。作为四大通用芯片之一,存储芯片是智能手机、平板电脑、可穿戴设备等各种智能终端产品不可或缺的关键器件。存储器是信息系统的基础核心芯片,属高端通用芯片,最能代表集成电路产业规模经济效益和先进制造工艺,在大数据时代具有重要的战略地位。随着大数据、物联网、云计算等新兴产业的发展,存储芯片产业与信息安全等亦息息相关,关乎到国家安全与发展全局。尤其是今年4月份爆发的“中芯事件”,再次敲响国内高端芯片自主可控的警钟。
一、存储器市场情况
根据美国半导体产业协会(SIA)有关数据,2017年全球半导体市场销售额为4120亿美元,其中,存储器芯片年销售额为1240亿美元,占比为达30%,成为全球半导体行业占比最大细分产品。中国是世界存储器的消费大国,占到世界近三分之一的消费需求量。其中,动态随机存储器占世界消费总量的22%;NAND Flash占世界消费总量的29.1%。相对于巨大的市场需求,中国国内厂商自产存储器芯片营业额不到1%,年度贸易逆差大于全国汽车及零部件贸易逆差。
2016年世界存储器市场呈现“三足鼎立”的局面,三星、海力士、美光三家占据全球市场的92.1%,成为存储器市场的绝对三强。以DRAM为例,根据 2017年第一季度全球DRAM市场最新统计数据显示,三星、SK海力士、美光的市场占有率分别是45%、29%和21%,合计达到95%。如果以厂商所在地区计算,韩国企业占据了七成以上的市场,美国企业占约两成,我国台湾企业约占5%左右。
在这种环境下,我国大陆的存储器产业几乎还是一片空白,几乎100%依赖进口。缺芯之痛,发人深省。
目前,存储器市场形成的寡头垄断格局对我国现代化经济体系产生重大影响,威胁国家信息安全。庆幸的是,行业技术更新速度放缓,制程微缩接近极限,为后进入者提供了产业发展的有利契机。
二、存储芯片产业的特点
存储芯片产业呈现如下特点:一是产业链以IDM为主。大多数半导体产品多为IC设计、晶圆制造及封装测试相互独立且协同合作的模式,产业链上下游分工明确。但在存储芯片行业,三星(Samsung)、海力士(SK Hynix)、美光(Micron)三大主流厂商无一例外都是IDM(Integrated Design and Manufacture,即从芯片设计到晶圆制造再到封测投入市场等所有项目均由自己一手包办)企业,都有自己的晶圆制造厂与封测厂。二是寡头垄断特征明显。存储行业的整合已经基本完毕,已经形成寡头垄断格局。存储芯片90%的营收由DRAM和NAND Flash贡献。根据2017年第一季度的营收数据,DRAM基本为三星、海力士、美光三大厂商所垄断(占比为94.4%),NAND Flash基本为三星、西数、东芝、美光、SK海力士五大厂商所垄断(占比为92.7%),两大市场的垄断程度均超过90%。三是产业转移延续“雁阵模式”。上世纪70年代,DRAM起步于美国,当时具有最强研发能力的美国公司掌握着DRAM市场。80年代起,日本通过降低成本、提高良率和可靠性,逐步取代美国成为DRAM主要供应国,NEC、东芝和日立一度拥有DRAM行业合计90%的市场份额。90年代,韩国趁日本经济疲软取代日本,成为DRAM行业龙头并保持至今,韩国三星、SK 海力士在DRAM行业市场占有率基本维持在60%以上。进入新世纪后,和很多其他产业一样,DRAM通过兼并重组,产业进入寡头垄断阶段。08年金融危机后,台湾DRAM厂商被迫转型,日本尔必达被美光收购,德国奇梦达倒闭。全球仅剩下三星、SK海力士、美光大型DRAM厂商,占市场合计90%以上份额。四是行业周期性特点明显。以DRAM产业为例,其供求波动大,价格长期存在著大涨大跌的特点,在业界称为DRAM风暴。回顾历史可以发现,DRAM平均销售价格和产值增长率波动很大。
三、挑战与机遇
中国发展存储器产业主要面临以下几个方面挑战:一是“马太效应”明显,行业准入门槛高。半导体存储器是高度垄断的市场,尤其是在DRAM和NAND Flash领域,全球市场基本被前三大公司占据,且近年来垄断程度呈强化态势。在这种背景下,后进企业必然面临较高的准入门槛和很大的竞争压力。二是发达国家核心技术垄断明显,专利陷阱众多。中国生产的产品以价格低廉著称,但缺少核心技术的知识产权成为制约提升我国产业竞争力和持续发展的重要因素,海外竞争时常遭遇知识产权壁垒。集成电路行业中,外国公司获得授权的专利数占60%至90%之间,且大部分专利尚属无法规避的核心专利。这对我国发展存储器产业是个很大的考验。三是人才基数不足,人才短板问题突出。根据《中国集成电路产业人才白皮书(2016-2017)》,目前我国集成电路从业人员总数不足30万,但是按总产值计算,需要70万人,人才培养总量严重不足。四是投资回报周期长,市场风险大。存储芯片产业是一个资本投资巨大、回报周期长的产业,一个项目动辄需投入几百亿元资金,而且前期往往数年亏损。国际竞争对手会通过产能扩张、价格波动等手段大肆打压,进而中国的存储芯片很可能是前七八年在盈利的路上“望尽天涯路”。要实现从跟跑—并跑—领跑的发展路径,需要一个较为漫长的过程。
但是,我们也应看到,中国在发展存储器产业也面临一些历史性机遇:一是集成电路产业正在加速向中国转移;二是中国消费市场巨大,有足够的需求拉动消费;三是存储器行业中出现新的增长引擎,如物联网、大数据中心、智能家居、穿戴设备等;四是技术演进进度放缓,领先厂商的优势明显减弱;五是国家政策对集成电路产业的大力扶持,是中国产业界发展存储器的良好契机。
目前,市场上最重要的存储器为DRAM 和Flash两大类。DRAM主要包括用于智能终端的mobile DRAM,用于PC的DDR,低功耗的PSRAM等。Flash主要分为NAND Flash和NOR Flash两大类。
为打破“缺芯之痛”,从中央到地方,已形成高度共识,在国家有关支持政策的刺激和驱动下,特别是2014年国家集成电路产业投资基金(大基金)设立后,全国各地纷纷行动起来,设立专项基金,出台集成电路产业发展支持政策,抢滩布局存储芯片研发生产领域。湖北成立了集成电路存储器产业投资基金,福建设立500亿元投资基金支持泉州晋江存储器产业发展,安徽省成立了安徽省集成电路产业投资基金。目前,国内存储芯片产业以崛起了以武汉长江存储、合肥长鑫存储和福建晋华项目为代表的三股势力,正在加快推进项目建设及量产,努力成为打破国际行业垄断、建设国内自主可控存储器芯片的急先锋。
四、合肥市集成电路产业发展基础
近年来,合肥市在发展集成电路产业方面,抢抓机遇,瞄准发展前沿,遵循产业规律,敢于“无中生有”,善于“小题大做”,围绕“合肥芯”“合肥产”“合肥用”全链条,全力发展存储芯片、驱动芯片、功率芯片等特色芯片,倾力打造“中国IC之都”,走出了一条集成电路产业发展的合肥路径。2017年,全市集成电路产业产值达235.6亿元,较2013年产值(28亿元)增长了8倍,年复合增长率全国第一。一是聚焦顶层设计完善政策。成立市级集成电路产业发展领导小组,在全国率先出台《合肥市集成电路产业发展规划2013-2020年》,制定实施《合肥市集成电路产业发展三年行动计划(2018—2020年)》、《关于加快推进软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,全力推动全产业链发展。二是聚焦重点领域谋篇布局。加强需求牵引,全力招大引强,积极构建全链条产业生态。在制造领域,积极引进长鑫存储、晶合晶圆等项目。其中,长鑫项目是迄今为止安徽省单体投资规模最大的工业项目。在设计领域,联发科技、杰发科技、君正科技、兆易创新等设计龙头企业相继落户合肥。封测领域,总投资60亿元的通富微电封测项目一期已投产。三是聚焦人才支撑强化保障。人才引进方面,出台人才新政“20条”、创新创业“8条”等人才政策,真金白银积极营造“养人”环境。联发科技、长鑫存储、晶合项目引进高端人才超过2000人。人才培养方面,将微电子人才培养作为推进“双一流”大学(学科)建设、引进国内外知名高校合作共建和发展职业教育的重要内容,在肥高校每年培育微电相关专业8000余人。平台搭建方面,推动北航微电子学院建设,与ARM公司成功签署合作协议,鼓励企业及相关机构建立基础电路人才实训基地。四是倾力打造全产业链。近年来,全球第六大晶圆代工企业力晶科技,国内封装企业龙头通富微电,国(境)内外设计业龙头Marvell、联发科技、群联电子、敦泰科技、矽力杰、兆易创新、君正科技等企业先后落户合肥,长鑫存储、晶合晶圆等制造项目投产或研发加快推进,已经初步形成从设计、制造、封装测试、材料、设备较为完整的产业链。
合肥市发展集成电路产业的基础薄弱,起步较晚,与国内先发地区相比,目前还存在一些短板。一是整体产业规模仍然很小,目前,合肥市集成电路企业总数144家,绝大多数是设计、封装测试以及配套企业,体量较小,晶圆制造企业稀缺,产业支撑能力较弱;二是产业结构和模式创新上存在差距,面向不同行业应用产品的设计制造一体化的垂直整合模式(IDM)还未建立起来;三是中高端人才、产业领军人物还不能满足需求,特别是缺少具有市场经验与设计经验的复合型人才,亟需加大力度引进;四是专利技术基础薄弱,基本上从零起步。
五、对策建议
为进一步优化整合资源,发挥比较优势,更好地推动合肥市存储产业发展,建议从以下方面着手。
(一)进一步加强顶层设计
坚持立足合肥市场和产业基础,遵循产业发展规律,由市委市政府集中统筹全市存储芯片产业发展,做好顶层设计,从战略高度明确我市未来一个时期的产业发展路径、节点和主抓手,明确政府机构、企业、科研院所及高等院校的分工。具体项目建设中,注重围绕完善全产业链,充分发挥重大项目的牵引带动作用,在细分领域做好项目培育和储备,做到合理布局,科学规划,突出重点,进一步优化资源配置,创新发展方式。
(二)加大资金政策支持力度
深入研判存储器市场需求,瞄准特色存储器领域,坚定发展方向不动摇。利用政策手段拓展企业融资渠道,进一步发挥好产投集团在政府引导基金和产业投资基金方面的积极作用,鼓励社会各类风险投资、股权投资基金进入存储芯片领域。重点支持大型制造项目的发展,在投资结构上重点倾向存储芯片制造业。
(三)注重培育产业链“隐形冠军”
未来的地区或者国际产业竞争是在一个开放合作的大格局下进行。国际经验表明,任何一个产业链不可能全部由一个地区或国家完成,需在发挥比较优势基础上,注重加强跨区域合作。大量“隐形冠军”企业是一个国家产业国际竞争力和经济原动力所在,能够引导整个产业链更趋完善。围绕存储产业链项目招商,优化完善营商环境,引进和培育一批在存储器产业链细分领域具有行业话语权和影响力的“隐形冠军”,不断增强产业发展动能,争夺更多的发展主动权。
(四)培育完善的存储生态环境
存储芯片生态系统包括存储芯片本身(芯片设计、制造、封测)、存储芯片配套(IP、存储控制芯片)和下游产业(存储器模块、系终端)以及生产设备及原材料(大硅片等)产业。存储芯片位于模块和应用终端的上游,如得不到本土下游厂商的支持,很难发展起来。发展存储产业,需在生态系统各方面都有足够的实力。
高度重视存储芯片厂商与衍生产业链企业的紧密合作,尤其是与配套产业链企业的通力协作。依托产投集团投资的长鑫项目,加快引进上下游配套产业,打造全产业链。一方面,加快投资甚至收购存储IP和存储控制芯片的相关企业,配合存储芯片国产化战略;另一方面,采取技术合作模式,加强与下游企业合作。
(五)引进、培养高瑞存储器产业人才
一是积极引进人才,加大引进团队的力度。并购企业过程中,既要注重企业的经济规模和发展前景,又要关注经营企业的团队的整体素质。二是积极推进中国科技大学、合肥工业大学微电子示范性学院建设,加快推进国内外优质高校在合肥设立分校或研究院,深化校企技术合作,在高等院校、研究机构与企业共建集成电路人才培养基地工作中,加强人才综合素质培养,注重发挥企业工程技术人员和基础设施在人才培养中的作用。三是积极完善人才引进政策。对于引进的存储芯片领域领军人才和高端技术及管理人才,在住房、医疗、子女教育等方面实行差别化或者一事一议政策。
(六)加强知识产权保护
知识产权是存储器产业发展必须跨越的一道门槛。为规避存储芯片国际主要厂商对我国企业发起专利投诉,做好应对措施,相关政府部门应进一步完善知识产权保护政策体系,在我市率先设立全省首家知识产权仲裁中心及“三合一”综合执法试点基础上,进一步优化存储芯片产业的知识产权保护环境,为业内企业专利申请开辟绿色通道,进一步提高知识产权保护效能。
(丁井国)