除了圓晶代工、封裝測(cè)試等技術(shù)要求相對(duì)不高的環(huán)節(jié)，中國芯片產(chǎn)業(yè)在其他絕大多數(shù)板塊都與歐美芯片產(chǎn)業(yè)企業(yè)存在較大差距。
一塊小小的芯片，從最初的沙子原料，到最終的成品，中間要經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試等諸多步驟。每一個(gè)步驟，都由來自產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)完成。
中國芯片企業(yè)雖然經(jīng)過多年的發(fā)展，在設(shè)計(jì)、制造以及封測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)形成了一批規(guī)模不小的企業(yè)，但與全球芯片巨頭的技術(shù)水平相比仍有差距。
一起來看看，在全球芯片生態(tài)鏈的各個(gè)版圖里，中國芯片到底是什么水平？
1、設(shè)計(jì)軟件
芯片設(shè)計(jì)軟件是芯片公司設(shè)計(jì)芯片結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工具，目前芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依靠EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件來完成，Cadence(美國鏗騰電子科技)、Mentor Graphics(美國明導(dǎo)國際)、ALTIUM(澳大利亞ALTIUM公司)、Synopsys(美國新思科技)、Magma Design Automation(美國微捷碼)、ZUKEN INC.(日本圖研株式會(huì)社)等幾家公司，幾乎壟斷了世界半導(dǎo)體設(shè)計(jì)軟件。其中，僅美國的四家公司在全世界的EDA市場(chǎng)份額就占到70%以上。
目前，中國開發(fā)EDA軟件的企業(yè)主要有展訊和華為。兩家公司的設(shè)計(jì)軟件主要供內(nèi)部使用，市場(chǎng)份額還很低，總占比不到10%。
2、指令集體系
從技術(shù)來看，CPU只是高度集合了上百萬個(gè)小開關(guān)，沒有高效的指令集體系，芯片沒法運(yùn)行操作系統(tǒng)和軟件。作為IT產(chǎn)業(yè)的土壤層，世界主流的指令集體系屈指可數(shù)。
由于處理信息的方式不同，CPU指令集分為復(fù)雜指令集和簡(jiǎn)單指令集兩種。簡(jiǎn)單指令集有：ARM(英國ARM)、Power Architecture(美國IBM)、Mips(美國普思科技公司)。復(fù)雜指令集：X86(英特爾).
目前，英特爾、Mips、ARM三家公司的指令集體系，幾乎占領(lǐng)了全世界所有的智能手機(jī)、電腦及服務(wù)器等設(shè)備。中國芯片在這方面的占有率不超過3%。
3、芯片設(shè)計(jì)
芯片設(shè)計(jì)公司，作為芯片產(chǎn)業(yè)連接電子產(chǎn)品、服務(wù)的接口，是平時(shí)產(chǎn)業(yè)界乃至公眾接觸最多的企業(yè)類型。全球芯片設(shè)計(jì)公司主要有高通、英偉達(dá)、聯(lián)發(fā)科以及專注于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的美國博通等。
據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IC Insights發(fā)布的2015年全球前十大芯片設(shè)計(jì)公司排行及整體銷售額顯示，高通、博通、聯(lián)發(fā)科排在前三位，這三家公司的銷售總額超過后7家之和，接近380億美元。
中國共有三家企業(yè)上榜，臺(tái)灣的聯(lián)發(fā)科、大陸的海思及展訊。華為海思排名第6位，銷售額為38億美元左右，展訊為18億美元。
4、制造設(shè)備
目前，世界半導(dǎo)體制造設(shè)備主要供應(yīng)廠商是AMAT(美國應(yīng)材)、ASML(荷蘭艾司摩爾)、Lam Research(美國科林研發(fā))、LKA-Tencor(美國科磊)、Dainippon Screen(日本迪恩仕)。這五家公司的銷售額占世界總份額的80%以上。英特爾、臺(tái)積電、三星電子、中芯國際等廠商的關(guān)鍵以及主要半導(dǎo)體設(shè)備均由這幾家美國及歐洲公司提供。
值得注意的是，其中ASML是全球領(lǐng)先的光刻機(jī)生產(chǎn)制造商，20納米左右制程的芯片，均需要其光刻設(shè)備才能生產(chǎn)。
目前國產(chǎn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備廠商以七星華創(chuàng)、北方微電子、中國電科集團(tuán)等為主，一些企業(yè)也研發(fā)出了28納米的等離子硅刻蝕機(jī)，但主要是在國內(nèi)消化，應(yīng)用于特種、軍工等領(lǐng)域，從全世界范圍來看，占比不超過3%。
5、圓晶代工
芯片生產(chǎn)方式一般分為兩大類：一類叫IDM，通俗理解就是集芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身的企業(yè)。有些甚至有自己的下游整機(jī)環(huán)節(jié)，如英特爾、三星、IBM就是典型的IDM企業(yè)。
另一類叫Foundry，就是企業(yè)本身不設(shè)計(jì)、銷售芯片，只負(fù)責(zé)生產(chǎn)。最著名的就是臺(tái)積電。圓晶代工廠是芯片從圖紙到產(chǎn)品的生產(chǎn)車間，它們決定了芯片采用的納米工藝等性能指標(biāo)。
從規(guī)模看，全球代工企業(yè)主要有臺(tái)積電、臺(tái)灣華聯(lián)電子、美國格羅方德半導(dǎo)體、韓國三星以及中國大陸的中芯國際等公司。
目前，前五家海外圓晶代工廠的市場(chǎng)份額超過全球70%。中芯國際、武漢新芯、上海華力微電子等大陸企業(yè)，雖然近年來增長(zhǎng)較快，但大陸芯片代工企業(yè)的市場(chǎng)份額不超過15%。如果算上英特爾、IBM這樣的IDM企業(yè)，中國芯片在圓晶制造方面的份額還會(huì)更低。
6、封裝測(cè)試
封裝測(cè)試，作為芯片進(jìn)入銷售前的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，主要目的是保證產(chǎn)品的品質(zhì)管理，對(duì)技術(shù)需求相對(duì)較低。像英特爾、AMD等芯片廠商內(nèi)部都擁有封測(cè)部門及配套企業(yè)。
當(dāng)然，也有一些企業(yè)比如臺(tái)積電則將封測(cè)業(yè)務(wù)外包，這也就促成了全球近半的封測(cè)企業(yè)都集中于臺(tái)灣地區(qū)的情況。2014年，臺(tái)灣芯片封測(cè)業(yè)產(chǎn)值占全球比例達(dá)55.2%。
目前，規(guī)模較大的封測(cè)企業(yè)有臺(tái)灣地區(qū)的日月光集團(tuán)、矽品、京元電、美國的安靠等。
封測(cè)領(lǐng)域是中國芯片產(chǎn)業(yè)最早可趕超世界平均水平的領(lǐng)域，而中國大量的封測(cè)企業(yè)，正在抓緊并購全球的封測(cè)公司。
比如，2015年，長(zhǎng)電科技與新加坡星科金朋的合并，造就了次于日月光(全球第一)和安靠(全球第二)的全球第三大封測(cè)廠，全球市場(chǎng)份額9.8%；南通富士通微電子出資約3.7億美元收購AMD旗下的蘇州廠和馬來西亞檳城廠；目前，紫光集團(tuán)也已入股矽品，占股份25%。從總量來看，中國企業(yè)在封測(cè)領(lǐng)域的占比接近20%。
7、總結(jié)
整體來看，除了圓晶代工、封裝測(cè)試等技術(shù)要求相對(duì)不高的環(huán)節(jié)，中國芯片產(chǎn)業(yè)在其他絕大多數(shù)板塊都與歐美芯片產(chǎn)業(yè)企業(yè)存在較大差距，在指令集、設(shè)計(jì)等一些體現(xiàn)技術(shù)含量的環(huán)節(jié)，中國芯片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)實(shí)力幾乎可以用“堪憂”來描述。
想要解決中國芯片主要依靠進(jìn)口的痛點(diǎn)，中國芯片產(chǎn)業(yè)界仍需努力。