佛山“造芯”
不久前,广东希荻微电子股份有限公司(下称“希荻微”) 发布公告称,2021年公司实现营业收入4.63亿元,较上年同期增长 102.68%。此时距离其登陆科创板,刚过两个月。
在佛山的上市公司中,希荻微是较为特殊的一家。它是佛山鲜有的芯片设计企业,其所在的芯片业在佛山规模十分有限,在家电、装备、陶瓷等一众佛山优势产业中显得籍籍无名。
但芯片,却是近两年各地最热的一条产业赛道。随着人工智能浪潮和数字经济愈加普及,处于这些产业最上游、且事关产业链安全可控的芯片业,正迎来一场“混战”。从巨头到初创团队,从国内到国外,“造芯”成为一股热潮。谁能自研自造芯片,谁就有可能在创新之战先走一步。
正是在这一背景下,希荻微的上市,被视为佛山燃起“芯”星之火的一个标志。不过放眼整个佛山产业界,一个无法否认的事实是,产业链不全、创新水平较低、产品初级是佛山芯片业的短板。
佛山的造芯之路,才刚刚开始。
佛山的造芯之路,才刚刚开始。
产业“芯”赛道
在佛山,芯片业是一个非常稀有的产业。
半导体产品种类繁多,其中80%以上为集成电路产品,后者一般称为“芯片”。集成电路是指把晶体管、电阻等元件及布线连接在一起,构成具有特定工艺的电路。它属于电子信息产业的分支。
在佛山,电子信息产业曾在上世纪80年代兴起,其起步时间几乎与北京中关村电子信息产业同时。当时,佛山诞生了一家明星企业——佛山市无线电八厂,它曾造出轰动全国的“星河牌”音响。然而,由于管理制度落后等种种原因,这家企业日渐式微。在改革开放、乡镇企业改制等大潮下,佛山崛起的是陶瓷、家电、家具、纺织等传统制造业,电子信息产业辉煌不再,芯片产业更是落后。
这当然与芯片业自身特点以及整个国内产业发展大环境有关。
芯片是一个技术与资金门槛都极高的产业。芯片行业链条很长,可分为设计、制造、封装测试以及设备和材料等环节。以难度最高的制造环节为例,从建厂、流片(即产线打通,进行试生产)、产能爬坡,到最后商业化,投资动辄百亿元。因此,芯片制造项目被称为一条“没有尽头的高速公路”。
更重要的是,芯片技术诞生自美国,且受摩尔定律影响一直不断更迭。在芯片技术储备与创新研发上,欧美国家拥有绝对的统治力。
在芯片技术储备与创新研发上,欧美国家拥有绝对的统治力。
改革开放以来,中国经济腾飞、产业结构也持续优化。但占据技术密集与资金密集制高点的芯片半导体业,仍是中国制造业的一块软肋。而这块软肋在佛山显得尤为明显。
2012年希荻微刚刚登陆佛山时,首先感受到的是一种孤独感。用时任希狄微高级市场经理严志辉的话说,当时的佛山半导体芯片业几乎一片荒芜,希荻微很难寻到自己的同行。“芯片设计和封装测试企业十分稀少,晶圆生产更是一片空白。”
几家佛山芯片设计企业的共同困扰,是佛山还未形成芯片产业的生态圈,产业链上下游配套匮乏。希荻微研发人员表示,企业设计出来的芯片难以在佛山完成生产的后续工序。“在上海,我们设计生产出的芯片在隔壁园区就能找到企业做封装测试,但佛山这边的工业园,甚至珠三角其他城市都缺少这类企业。”
更为关键的是,佛山欠缺芯片相关人才,这让其在创新与技术竞争力上倍受限制。根据《佛山集成电路产业专利导航报告》,截至2020年底,佛山市集成电路产业发明专利申请有640件,发明专利占比为43.83%,低于中国和广东的平均数据;发明的占比也低于深圳和广州。
在国内,芯片产业地缘态势与城市的科技实力息息相关。坐拥张江等芯片产业集聚区和中芯国际等芯片巨头的上海、享有深厚电子元器件产业基础和华为海思等科技巨头加持的深圳等一线城市,是当仁不让的芯片产业高地。而在佛山,芯片业则十分“隐形”。
近年来,由于事关产业链安全与自主可控,芯片业越发成为国家战略发展层面的重点领域。2018年左右,地方政府更是掀起新一轮造芯热潮。但由于低估芯片项目的资本投入密度,高估地方资源与融资能力,多个芯片项目陷入推进困局,比如投资450亿元的德淮半导体项目、武汉弘芯200亿美元项目。
相较之下,佛山的“造芯”之路则走得冷静而稳健。尽管少见百亿大项目落地,但多个区电子信息产业扶持文件,都从政策顶层设计和产业基金等维度,对芯片半导体进行长远布局。
“造芯”竞赛
佛山造芯故事的主角,是龙头企业。
在国内,半导体行业发展大多采取政府长线投资带动社会资本投入的模式。这与日韩等国家非常相似。“相比于其他城市以政府大手笔投入推动招商引资,这两年佛山依靠龙头企业自主行动。”佛山市电子信息协会秘书长陈伟成说。
龙头企业的自主探索背后,是一股难以抵抗的时代浪潮,那就是全球科技企业正掀起新一轮造芯军备赛。
在互联网界,中国互联网三巨头腾讯、字节跳动、阿里巴巴在去年底竞相发布了自研芯片。其中有的已流片试产。同一时期,国际巨头亚马逊发布了自研的第三代ARM架构服务器芯片,并声称其自研之举“改变了云计算行业的游戏规则”。
在手机界,苹果、华为、三星多年前就下场造芯,抢占全球高端手机制高点。去年,小米、vivo、谷歌、OPPO也加入造芯行列,推出的新手机放弃采购、发起了自研芯片的试水。
在手机界,苹果、华为、三星多年前就下场造芯。
汽车界,特斯拉抛弃英伟达,率先开启汽车造芯之路。小鹏、蔚来、吉利等也紧随其后,在汽车智能化、电动化趋势下锻造全新的技术竞争力。
随着人工智能大潮涌入各大产业领域,科技企业有了跨界自研芯片的能力,就仿佛握紧了抢抓产业新浪潮、赢得创新竞逐的核心武器。
而在佛山,这股跨界造芯的策源地,则在家电领域。
家电一直是佛山的支柱产业,其中顺德坐拥全球最大的家电生产基地。早期进入佛山的芯片设计企业大多是给佛山家电企业做配套。“但在那个阶段,国产芯片非常初级、质量稳定性不足,很多家电企业看不上国产的芯片。”陈伟成说。
后来,家电智能化升级提高了对芯片的要求。有资本与创新家底的佛山家电龙头企业,开始走上自研芯片的道路。
2019年,格兰仕在“超越制造”9.28大会上宣布进军芯片产业。其与SiFive Chi-na合作,针对物联网家电产品设计、研发出整套专用芯片。
格兰仕发布了与SiFive联合开发的国产开源芯片“BF-细滘”“NB-狮山”。“细滘”成功实现了电器主控及物联连接功能的国产芯片替代,“狮山”则能使中高端智能家电的全面升级以及智能家居生态的完整闭环成为可能。
“格兰仕要从一家传统制造企业向数字科技型企业转型。”格兰仕董事长兼总裁梁昭贤的宣言正加速落地。
同样在造芯上暗自发力的还有另一家巨头美的。今年1月,美的集团回答投资者提问时表示,其在2018年下半年进入芯片领域,研发的芯片于2021年开始量产。主要投产的芯片类型为MCU控制芯片,全年产量约1000万颗;计划在2022年出货8000万颗芯片。
除了MCU控制芯片外,美的未来还将进一步涉及功率芯片、电源芯片、IoT芯片等家电领域芯片,更引起关注的是,美的正在布局汽车芯片。
值得注意的是,佛山龙头企业造芯,多为自用,且主要集中在芯片设计、封装测试环节。难度最高的芯片制造这座城池,佛山还未攻下。但无论如何,“芯”星之火,已在佛山点燃。
创业“芯”机会
政府大手笔引资、巨头纷纷下场造芯,并不意味着垂直芯片领域的创业者被剥夺了生存空间。大量芯片采购的需求红利还在递增,小而美的芯片创业型企业同样能闯出自己的天地。而他们,是佛山造芯故事的另一批主角。
希荻微就是这样一家企业。
创立于2012年的希荻微,是南海区政府设立的第一批人才创业A类团队。这家模拟集成电路设计公司早期主打产品是手机快充芯片。如今的手机在一两个小时内就可充满电,有的甚至充几分钟电便能维持长时间待机,就是快充芯片的功劳。
在创立初期,希荻微研发的一款为手机CPU、GPU供电的芯片,通过了全球最大芯片公司之一的美国高通最高端810平台测试,成为首家进入高通参考设计的亚洲集成电路设计公司。
这类国际顶尖芯片企业的测试平台门槛通常较高,测试周期也是国内同行的几倍。对于通过的初创企业来说,这无疑是一种技术实力的背书。
这背后的强大后盾,来自硅谷的技术熏陶。希荻微的研发领军人陶海拥有20年美国集成电路设计和产业化经验。他此前在硅谷半导体鼻祖式企业,孕育了英特尔等巨头创始人的仙童半导体公司任职。希荻微电源管理芯片的主要技术多来自陶海的硅谷团队,其在上海等地也设立了研发点。
佛山造芯前路仍十分漫长。好在新的希望正在涌现。
而上市后的希荻微,则将在高性能消费电子和通信设备电源管理芯片研发与产业化、新一代汽车及工业电源管理芯片研发上,进一步发力。
同样凭借技术绝招找到立足之地的,还有另一家初创企业——广东佛智芯微电子技术研究有限公司(下称“佛智芯”)
这家成立于2018年的企业,主攻半导体封装、检测装备及关键共性技术,已建成国内首条大板级扇出型封装示范线。板级扇出型封装技术是芯片封装领域成本最低、效率最高的一种技术,可以突破晶圆尺寸限制,增大产出并降低成本,又能保证芯片效能。据预测,扇出封装的产品市场规模预计2024年达到300亿元。
佛智芯的创立,既有芯片上下游企业的联合,也有中科院微电子所、季华实验室等顶级研发平台的支持。更为重要的是,它引入瑞典皇家工程科学院院士等顶尖人才。这对佛山弥补芯片人才短板来说,具有重大意义。
除了初创企业的头角崭露,佛山还有几个亿元级芯片项目刚刚落地,比如蓝箭半导体封装测试建设项目,汇芯高端半导体芯片产业化项目。
用一位业内人士的话概括:“佛山造芯前路仍十分漫长。好在新的希望正在涌现。”
配稿
城市战争:造“芯”新势力
当下,数字经济的产业供应链韧性战略地位越发重要。由此,国内众多城市纷纷入局智造供应端——芯片产业,造“芯”的赛道一度变得拥挤。
天眼查大数据显示,至今年2月底我国芯片相关企业超35.8万家,2021年新增注册企业10.3万家,增速41.45%;广东、福建、江苏三地,芯片相关企业数量最多,分别拥有13.6万家,3.9万家以及3万家。从成立时间看,成立于1-5年的企业占比最高,达到49.63%。
造“芯”正在成为中国产业界的一股热潮,然而踏足这一领域的风险也极高。一边是一线经济强市再发力,一边是新兴势力的崛起,各地“造芯”对佛山来说有何可借鉴之处?
谁是“中国芯片第一城”?
芯思想研究院日前发布了2021年中国大陆城市集成电路竞争力排行榜,从产业规模、产业链支撑、市场需求、政策支持、创新能力、产业活力等6个指标进行评估,竞争力排名前15名的城市分别为:上海、北京、无锡、深圳、武汉、合肥、成都、西安、南京、苏州、杭州、广州、大连、重庆、厦门。
上海、北京无悬念位列第一、第二,无锡超越深圳,排在第三位,武汉、合肥超越成都、西安,排名第五、第六。在位列前15名的城市中,长三角地区占有六席,分别是上海、无锡、合肥、南京、苏州、杭州。这个排名,也和我国已有的集成电路产业格局和各地对集成电路产业的布局大致相符。
目前,我国集成电路产业基本分布在省会城市或沿海的计划单列市,呈现“一轴一带”的分布特征。经过多年部署,我国目前主要有四个产业集聚区,分别是以上海为中心的长三角、以北京为中心的环渤海、以深圳为中心的泛珠三角和以武汉、成都为代表的中西部区域。
上海被称为“中国芯片第一城”,芯片产业规模占全国1/4、拥有国内40%左右的产业人才、集聚超过700家行业重点企业。其坐拥中芯国际、华虹半导体、紫光展锐等知名企业,集成电路的总规模已经突破了两千亿大关,还在保持高速的增长状态。其中,销售收入从2017年的约1180亿元增长到2021年的约2500亿元,年均增长超过20%。
面向“十四五”,上海在芯片政策布局上进一步加码。此前,《上海市电子信息产业发展“十四五”规划》发布,提出开展关键材料设计与制备工艺攻关,加速第三代半导体射频和功率器件等对传统硅器件的替代。其中提前布局自旋电子、量子芯片等后CMOS前沿基础研究。上海还提出,到2025年初步建成具有全球影响力和竞争力的世界级电子信息产业集群。
就在今年1月,上海发布《新时期促进上海市集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,将集成电路产业放在更加突出的位置。政策更加注重人才的核心地位,更加注重政策延续性和联动支持,更加注重支持产业链核心环节,更加注重长三角协同发展。
同作为芯片产业强市,“十三五”时期,北京集成电路产业规模从2015年的606.4亿元增加到2020年超过900亿元,年均复合增长率为8.4%。2020年北京市集成电路产业规模占全国集成电路产业总规模的10%。
北京“十四五”规划纲要则提出,以设计为龙头,以装备为依托,以通用芯片、特色芯片制造为基础,打造集成电路产业链创新生态系统,在顶层政策设计上,再次明确了大力提升国产芯片自主创新能力的坚定决心。
另一大产业高地深圳的优势,则在集成电路设计产业。该环节产业规模常年位居中国大陆第一,2020年设计业销售规模达1300亿元。深圳还拥有海思半导体、中兴微电子、汇顶科技、比亚迪微电子等知名企业。
根据深圳“十四五”规划,面向未来深圳将重点围绕芯片架构等开展技术攻关,发展绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、微机电系统(MEMS)等特色工艺,发展碳化硅等化合物半导体。
新一线城市“跑步”入场
自2014年以来,不少“新一线”城市也开始“跑步”入场,布局集成电路产业。其中,以杭州、无锡、苏州、南京、合肥、武汉、成都、泉州及西安等表现最为瞩目。
被誉为中国最敢赌的城市,2017年合肥豪掷千金“押注”存储芯片,打动北京兆易,合资建立长鑫存储技术有限公司,专攻动态随机存取存储器。其中,合肥市出资75%,兆易创新出资25%。
半导体产业是出了名的“吞金兽”,前有贵州华芯通的戛然而止,后有武汉弘芯的停工烂尾,但合肥却走稳了最艰难的第一步。如今,合肥已成为国内集成电路产业发展最快、成效最显著的城市之一,2021年合肥集成电路制造业增加值同比增长2.8倍,产出12.32亿块合肥造“中国芯”,全市拥有集成电路企业超300家,聚集从业人员超过2.5万人。
“合肥速度”源于举全市之力的投入、主动作为以及完备的政策体系。合肥政府为企业营造了优质发展环境,在“链长制”持续推动下,合肥的集成电路产业已形成叠加效应,政府密集出台集成电路产业发展专项政策,从支持基金投资、企业上台阶、新建项目、流片、购买IP等方面,全流程支撑企业发展。
从中部地区向西南进发,成都的“芯火”也燃烧正旺。成都已建成西南地区首个国家“芯火”双创基地。成都发展目标宏大,将力争打造世界先进的集成电路制造和封测中心,预计到2035年产值目标达3400亿元。
成都的经验在于“握指成拳”,聚力于一点。目前,成都集成电路产业90%位于成都高新区。2021年,成都高新区在全国率先试点开展“金熊猫创新积分”工作,发布建设世界一流高科技园区规划纲要,实施新型研发机构“岷山行动”计划,旨在通过“揭榜挂帅”,积极引入国内外顶尖科技创新团队或科研机构。同年6月,首批6个项目成功揭榜,给予项目资金支持约4.5亿元,其中单个项目最高支持近1亿元,支持力度空前。
东南沿海,“泉州芯谷”在虎年开年传来了好消息——南安分园区2个项目签约,分别是均和云谷•泉州南安高新科技港项目和世纪金源项目,计划总投资70亿元。
就在两个月前,众芯成科技有限公司、应友光电科技有限公司、合肥全色光显科技有限公司等12家企业的12个高新技术项目落户南安分园区,总投资约4亿元。这样的芯片项目落户速度,相较于不少老牌造芯强市也毫不逊色。
早在2016年,泉州就开始利用靠近台湾、承接台湾芯片半导体技术资源的优势,进行芯片产业布局。如今芯片产业在泉州各地多点开花。据媒体报道,泉州规划到2025年,半导体产业规模超过2000亿元,形成具有国际竞争力的半导体产业集群,推动产业发展特色进一步突出、产业体系基本健全、产业生态较为完善、产业创新显著增强、产业人才高度聚集。