每年進口半導體花費超千億美元！如今，中國晶片取得5大突破

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晶片被喻為資訊時代的"發動機"，是一個國家高端製造能力的綜合體現。

然而，晶片製造一直是懸掛在中國高科技產業人士頭上的一把達摩克利斯之劍；因為我國在高端晶片上一直受到掣肘，每年進口半導體花費超千億美元，高端技術嚴重依賴國外。

在意識到這個問題之後，中國也一直在加大對晶片產業的投資，時至今日，中國晶片產業的前行道路雖仍漫長，但在一些領域已嶄露頭角。

1、 中國"缺芯"由來已久

晶片是發展人工智慧等一切高新技術的基礎，無論是智慧型手機、電腦還是複雜的網絡設備，晶片是所有數字化產品的"大腦"。

但是，晶片產業投資大、回報慢，是個"燒錢"的行業；而且由於中國是發展中國家，在晶片領域的發展史上與西方國家存在20年的時間差，在核心技術的掌握上也稍遲一步。

因此，在時間、資金和技術三大障礙的阻擋之下，中國晶片的自給率一直很低。

在中國晶片行業，曾流傳過這麼一句話：除了水和空氣，其他全從國外進口的。

數據顯示，2018年中國進口晶片數量為4175.7億件，同比增長10.8%，進口金額達到3120.58億美元，同比增長19.8%，這是中國晶片進口額首次突破3000億美元，是同年原油進口額的1.3倍，同時也是中國晶片進口連續十年超過原油。

從這組數據可以看出，一方面，中國晶片產業正在迅速發展，對於晶片的需求十分強烈，據統計，2012年至2018年我國晶片產業複合增長率為20.3%，遠高於全球平均水平，並且占了全球晶片需求量的45%，一舉成為全球半導體最大消費國。

另一方面，中國在高端晶片上也受到掣肘，高端技術嚴重依賴國外，每年都需要花費超千億美元進口晶片。

所以，當美國對中國高科技企業進行限制之後，中國核心晶片長期存在的弊端便暴露無遺，於是，在意識到"缺芯少魂"這個問題之後，為了擺脫對美國晶片產品的依賴，中國決心不計成本地發展國產晶片產業，就如同當年傾全國之力研發原子彈一般。

2、 中國"缺芯"如何破局？

事實上，早在2014年，根據麥肯錫發布的報告顯示，過去5年至未來5年的十年間，中國在晶片行業的投入預計達到1700億美元。

而在2015年，中國便發布了一系列以科技為中心的計劃，名為"中國製造2025"，其中包括2020年實現半導體自給率達到40%，2025年達到70%。

隨之而來的是大量針對該技術的投資承諾，例如10月宣布的300億美元半導體基金。

而且為了培育本土晶片領軍企業，日前中國也已經宣布對我國晶片企業減免兩至五年稅收，覆蓋高中低端晶片，從電腦到手機以及其它電子設備。

其中，65nm以上製程技術生產的高端晶片，投資超過150億元人民幣的企業將獲得5年稅收減免；130nm以上製程技術生產的晶片企業可獲兩年稅收減免。

這一政策利好中國傳統晶片製造業，推動其產業升級和生產規模化。

但是打造晶片產業是一個漫長的過程，中國要真正誕生國際一流的晶片公司，仍需假以時日；只不過美國新一輪的技術封鎖，反而加速中國晶片行業發展的進程。

在中國為晶片製造投入數千億資金以及釋放相關扶持政策之際，中國高科技企也加強了對國內供應的需求，為中國晶片業發展帶來了3000億美元的投資機會。

當前，中國已經有近2000家晶片設計相關企業，位列世界首位，主要有華為，紫光展銳，依圖科技等，中國晶片企業占全球晶片營收13%。

而重視之下必有突破，近期中國晶片更是迎來了五大利好消息。

3、 中國晶片取得五大突破

進入2019年，全球半導體行業迎來低谷，據全球半導體貿易統計協會（WSTS）預測，2019年全球半導體銷售額將較上一年下滑13.3%，半導體設計、製造、封裝三大產業環節均受影響。

然而，在此背景之下，中國國產晶片卻實現了一系列重要突破。

其一，從無到有，中國存儲晶片產量全球占比將達5%！

據日媒報導，中國新興晶片產業的產量有望在2020年底占到全球存儲晶片總產量的5%左右，數據顯示，2018年全球半導體市場規模4779.4億美元，其中存儲晶片市場規模在1700億美元，而中國的存儲晶片自給率為零。

據了解，今年9月中國半導體企業紫光集團旗下的長江存儲已經開始對自主研發的64層3D NAND快閃記憶體晶片進行量產。

而據其預計，到明年年底，其投資240億美元新建的武漢工廠的產量將增加兩倍，達到每月6萬片，占全球產量的5%。

與此同時，長鑫存儲在合肥投資80億美元所建工廠的DRAM晶片產量將增加三倍，達到每月4萬片，占世界DRAM產量的3%。

目前，NAND快閃記憶體和DRAM晶片的全球產量均為每月130萬片左右。

這兩個市場都由美國、韓國和日本的製造商所主導，比如三星電子、SK海力士、美光科技。

雖說，長江存儲和長鑫存儲加起來每月10萬片的出貨量對於大公司而言顯得微不足道，但是，此前在這兩個市場中國都是"零生產"，這10萬片意味著中國推動技術自給自足的努力即將取得重大突破，同時也是打破美日韓壟斷的關鍵。

其二，新一代龍芯正式面世，開啟國產CPU新里程！

另外，存儲晶片和CPU二者占集成電路產業整體規模一半，在中國存儲晶片打破壟斷之後，國產CPU晶片方面也有了新的進展。

據新華社12月24日報導，作為"中國芯"的代表之一，龍芯中科正式發布兩款國產通用CPU龍芯3A4000和3B4000，開啟國產CPU新里程。

據了解，新一代CPU使用的是28nm工藝，通過設計優化，性能達到上一代產品的兩倍以上，主頻達到1.8G赫茲至2.0G赫茲；此外龍芯將於明後年推出使用12nm工藝的新CPU，主頻提高到2.5G赫茲以上，通用處理性能有望達到產品級的世界先進水平。

由此來看，CPU晶片長期被英特爾等國外巨頭壟斷的時代已成為歷史，隨著中國企業在CPU領域不斷開創佳績，未來，中國自主研發的CPU晶片會越來越強大。

其三，14nm到9nm，國產光刻機再次實現技術突破！

在一般情況下，晶片的生產過程包括兩個環節，一個環節是設計，一個環節是製造。

我國在晶片設計環節，包括華為海思等知名中國科技企業均已經研發出7nm工藝製程的晶片，但是晶片製造環節卻依舊是中國企業最大的短板，畢竟用於生產製造晶片的光刻機便是一大難題。

而在意識到晶片製造過程受限於人將會產生連鎖弊端後，中國開始在國產光刻機領域進行了巨額投入，並且不斷傳來好消息。

前段時間，中國自主研發的14nm光刻機已經初步通過了專家組的驗收和審核，而繼14nm製程工藝後，一個振奮人心的消息再次傳來，國產光刻機再一次實現了新的技術突破。

據媒體報導，武漢光電國家研究中心的甘宗松團隊，目前已經成功研發9nm工藝製程的光刻機。

值得一提的是，與傳統光刻機不同，這款國產光刻機利用二束雷射突破了衍射極限的限制，而這是中國具有自主產權的技術。

這也意味著國產光刻機的技術難關已經被攻破，打破了長期以來國外對中國的技術封鎖與限制，不過即便目前國產光刻機在9nm製程工藝方面有所突破，而與荷蘭ASML所掌握的7nm工藝製程相比還是存在一定的差距。

但是不可置否的是這確實是中國晶片發展史上的一個重要里程碑，一旦國產光刻機實現量產，未來能否打破ASML壟斷值得期待。

其四，國產刻蝕機再下一城：打入全球首條5nm晶片製程生產線！

另外，除了光刻機，蝕刻機也是半導體工藝中不可缺少的一步。

據了解，光刻機、蝕刻機和MOCVD等設備，一併被稱為半導體工藝三大關鍵設備。

刻蝕機作為晶片製造中的一種關鍵設備，用來在晶片上進行微觀雕刻，一定程度上決定了晶片製造的最高水平。

然而，鮮為人知的是，我國國產刻蝕機水平早已遙遙領先世界。

根據摩爾定律的發展走，台積電的晶片製程已經從14nm發展到5nm，並將進入大規模的生產節點，而晶片製程不斷地演進，對設備的加工精度要求也隨之提升。

值得一提的是，經台積電驗證，中微半導體自主研製的5nm等離子體刻蝕機，性能優良，將用於全球首條5nm晶片製程生產線。

而中微半導體的5nm蝕刻機成功打入台積電的供應鏈，則意味著創造了中國半導體設備的又一個里程碑。

其五，首家特種氣體企業崛起，助力國產晶片發展！

在晶片製造過程當中除了需要半導體設備，還需要半導體材料，然而，中國晶片短板由來已久，10年前無論晶片設備供應商還是晶片材料供應商均來自歐美日韓等已開發國家，同樣的，光刻氣體大部分由國外企業提供。

上述提到的光刻機是半導體製造的核心設備，而光刻氣體則是光刻機產生深紫外雷射的光源。

不同的光刻氣能產生不同波長的光源，其波長直接影響了光刻機的解析度，是光刻機的核心之一。

因此，近年來中國也在推動晶片製造關鍵材料國產化，其中就包括特種氣體。

據媒體12月26日報導，作為中國最大的綜合性氣體企業之一，近日華特氣體成功上市並交易，成為首家登陸科創板的特種氣體企業。

據了解，華特氣體的4種光刻氣產品是國內唯一通過ASML公司認證的氣體公司，也是全球僅有的全部通過其認證的四家氣體公司之一。

2017年華特氣體4種光刻氣產品在國內市場占有率達到60%，位居國內第一。

由於產品得到市場廣泛認可，該企業對中芯國際的供貨連續3年保持在2000萬元以上，對華潤微電子的供貨連續2年保持在1400萬元以上。

可以看到，隨著該企業成功登陸科創板、以及研發實力的增強，華特氣體未來將為國產晶片的發展提供更大助力、貢獻更大力量。

總而言之，越來越多的證據表明，中國的晶片製造正在進入一個新時代，雖說，中國的晶片製造成長速度非常之快，但是，"缺芯"之痛並非是一場攻堅戰，而是漫長的持久戰，如今我國晶片產業與世界一線水平仍存在著一定的差距，不過無論如何，我們仍要相信：道阻且長，行則將至。

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