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“芯片荒”考验下的“强芯”攻坚战

汽车芯片告急、手机芯片短缺、芯片产能供不应求……自2020年下半年开始,受疫情和国际形势影响,一个小之又小的组件——芯片,难倒了全球庞大的科技、汽车、消费电子等产业。

中国是全球最大的芯片消耗国,同样面临供应短缺问题。面对“芯片荒”的严峻考验,产业链上下游应该如何应对?中国芯片产业又该如何做大做强?面对重重考验,各方正在齐心协力,打响 “强芯”攻坚战。

“芯片产业发展将迎来黄金时期”,多位业内人士在接受人民网采访时表示。随着政府、资本、企业组织等对集成电路产业的重视和支持,芯片产业正步入快速发展阶段。

芯片产业是一个资金密集型、知识密集型、人才密集型产业的庞大生态体系,涉及材料、制造、封测等多个环节。专家同时呼吁,芯片产业发展有巨大的市场需求做支撑,但还是要做好充分准备,持续从基础技术研发、人才培养等多个方面发力,努力运用市场化机制,破解芯片产业发展中的瓶颈与难题。

绕不开的 “缺芯”之痛

自2020年下半年以来,全球制造业陷入持续性的芯片短缺潮,汽车、手机、电脑等等行业,纷纷遭遇“芯片荒”。

以手机行业为例,每年3月份,是各大手机厂商新品集中发布期。然而,今年不少手机厂商却面临着芯片短缺的难题。三星、小米等手机厂商先后发声,称手机芯片供应存在紧缺,这种现状甚至影响到部分业务的正常开展。

realme真我手机副总裁徐起向人民网表示,realme3月份新发布的一款搭载高通骁龙888芯片的机型,就遇到芯片供不应求的情况。

“刚发布的一些高性能的芯片,相对来说缺口会比较大一些,电源类和射频类芯片也会有些缺口”,徐起介绍,未来将大幅提早规划相关芯片的备货时间,同时结合产品的特性选择不同厂商的芯片,减少对于单一芯片需求的压力,“根据不同的产品定义,找到不同芯片的产品”。

除了手机产业外,汽车、小家电等多个行业都面临芯片短缺问题。吉利汽车方面表示,当前多家芯片原厂已经拉长备货周期(由原来的12-20周拉长至40-50周)。截至目前,吉利领克、吉利、几何品牌受到芯片影响,企业因此多次调整生产计划,但吉利今年全年销售目标没减少的计划。

海关总署发布的数据显示,今年一季度,我国货物贸易进出口总值8.47万亿元,比去年同期增长29.2%。其中,机电产品出口比重超6成,出口自动数据处理设备及其零部件、手机、汽车分别增长54.5%、38.5%、98.9%。由此可见到芯片产业在我国经济发展中的重要份量。

不得不正视的 “强芯”攻坚战

这场波及全球的“芯片荒”,其主要成因究竟是什么?

参与投资过寒武纪、芯驰科技等知名芯片企业的联想创投合伙人宋春雨介绍,全球芯片市场一直处于供需较为紧张的状态,并呈现周期性波动,“此轮芯片短缺,主要卡在制造代工产能环节”。

宋春雨说,受疫情影响,人们的工作生活向线上转移,对消费电子的需求呈爆发式增长。此外,新能源车等用芯较多的产品正在逐渐得到消费者认可,芯片需求也随之猛增。与此同时,海外许多芯片工厂受疫情影响一度停工,扰乱了产业供应链被,导致整体订单周期变得更长。供需关系紧张也带来了产业链从源头到终端产品各环节不同程度的价格上涨。

中国是全球工业门类最为齐全的国家,同时也是全球最大的汽车和智能手机消费市场。当前,以5G、大数据、人工智能为代表的数字经济,已成为我国经济转型发展的重要引擎。芯片作为数字经济的核心载体,其重要性不言而喻。

面对当前芯片短缺的局面,我国相关部门正在强化半导体产业链的顶层设计,狠抓产业规划布局,积极维护产业发展秩序。《鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》等一系列政策制度的相继出台,成为行业发展的强力助推器。另外,“新基建”的东风也将推动芯片产业进入“快车道”。

针对汽车行业“芯片荒”的难题,工信部透露,正协调芯片企业与应用企业对接交流,组织汽车企业和芯片企业共同编制《汽车半导体供需对接手册》,进一步疏通汽车芯片的供需信息渠道,为供需双方搭建了交流合作平台。

市场上的创新资本、创业企业嗅到商机,开始涉足芯片行业。据报道,过去五年,国内仅芯片设计公司数量已经接近2000家,数量世界第一。同时,国内外企业开始在华扩产,加快产能提升。

去年年底,中芯国际宣布在北京新建项目,总投资约为497亿元,一期项目计划于2024年完工,建成后将达成每月约10万片12英寸晶圆产能。

宋春雨说,国内芯片产能还有很大提升空间,产业界要提升韧性,要做好打主动战、持久战准备。

面对产业大环境,同时推动国产芯片产业进一步成长成熟的价值更加凸显。“集成电路是信息产业的基础、工业的粮食。”清华大学集成电路学院教授王志华说。

治愈“芯痛”须先过人才关

面对全球“芯片荒”,人才问题成为产业讨论的重点。

“最缺的是人才,尤其是高端人才。” 宋春雨说。

作为多学科交叉融合的产业,半导体产业需要更多既有广度又有宽度的跨学科人才。由中国电子信息产业发展研究院联合中国半导体行业协会等编制的《中国集成电路产业人才白皮书(2019年-2020年)》提到,按照当前产业发展态势及对应人均产业推算来看,到2022年前后全行业人才需求达到74.45万人左右,领军和高端人才尤为紧缺。

2020年年底,国务院学位委员会批准新增“集成电路科学与工程”一级学科。2021年上半年,清华大学、中国科学技术大学、深圳科技大学等高校相继成立集成电路学院,加大芯片人才培养力度。

作为国内最早一批设立集成电路研究中心的高校之一——电子科技大学校长曾勇说,在当前新形势下,我国芯片产业比以往任何时候都迫切需要大量的高端人才。

曾勇指出,集成电路专业的人才培养需要设计、工艺和测试等实验平台,传统的教学实验条件不能满足高质量人才培养的需求,高校本身也很难有足够的经费投入芯片专业实验室的建设。他认为,通过在产业聚集区域的优势高校建设国家和省部级集成电路产教融合创新平台,可以快速提升芯片人才培养的实验和研究条件,并为本区域高校提供支撑,集中力量办大事。

芯片行业是全球产业链分工极其成熟的产业,我国芯片人才短缺,体现在芯片制造、设计、封测、设备、材料等各个环节。王志华认为,这一方面与国内高校对芯片研发和人才培养不足有关;另一方面则与国内企业面临的市场环境有很大关系,研发基础相对薄弱。

“目前解决芯片人才问题路径包括人才引进、高校教育以及行业人才培养,但都存在困难,也都需要时间。”王志华分析,粗略估计,到2025年中国大陆芯片产品产值将达到2450亿美元,芯片产业从业者大致要增加到2020年的4.5倍。他认为,国内芯片专业人才稀缺将是一个长期问题,国内企业应协力应对,同业之间的人才竞争,并非解决问题的办法。

芯驰科技CEO仇雨菁认为,芯片行业的人才越老越珍贵,可以规避因经验不足导致的一些研究试错。同时,面对巨大的市场需求,研发团队也亟需扩充新鲜血液,形成良性的、不断更新迭代的产业人才链。近些年,在政府、资本、高校等力量推动下,产业人才正在慢慢汇集。但要提醒的是,培养集成电路人才需要坚持长期主义,“挖人”不如“培养人”,企业要担起培养集成电路“新人”的社会责任。

“在芯片产业上,中国是一个后来者,缺乏相关技术积累,现在需要去补课。”王志华认为,政府要加大力度鼓励国内高校人才出国留学,鼓励科研人员积极参与国际学术交流,打破人才交流屏障。目前,国内很多高校都有国际交流合作,在培育科技人才过程中,这种交流是不可或缺的。

“技术就像一滴墨水,挤到水里就会自动扩散,如果用杯子隔绝了它的扩散,就要打破这个屏障。”

在王志华看来,科研人员应该积极参与国际学术会议,让技术成果首先得到业界认可,“衡量评价一个科技人才,一是看技术成果是否在工业界得到了实际应用;二是让业界和公众承认这项成果是你的贡献。”未来,在推动中国芯片人才建设的高质量发展过程中,要形成以技术成果对工业、产业的实质性贡献为导向,更加科学的科技人才评价机制。