中國芯片自給率鎖定新目標

作者：暢秋

經(jīng)過了2023年的低迷，全球半導體業(yè)將希望寄托在2024年。

從2023年第四季度開始，無論是智能手機，還是PC市場，都出現(xiàn)了回暖信號，供應鏈上相關廠商的訂單開始多起來，而且，各大市場調(diào)研機構也都預測2024年將是新一個半導體周期的開始，整個電子半導體產(chǎn)業(yè)將進入上行周期。

對于正處在各種挑戰(zhàn)與困難之中的中國電子半導體產(chǎn)業(yè)來說，2024年有望迎來更上一層樓的契機。一輪一輪的貿(mào)易限制政策，芯片企業(yè)投資（特別是IC設計企業(yè)）虛熱冷卻，本土新建晶圓廠陸續(xù)完成并開始量產(chǎn)，進口和本土芯片博弈后的信心增加，等等，這一系列事件和產(chǎn)業(yè)格局在過去4年內(nèi)不斷發(fā)生、變化后，使得人們對本土電子半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的困難、存在的問題，以及發(fā)展機遇有了更理性的認識。

在這個時間點，有一個長期被關注的話題再一次擺在人們面前，那就是國產(chǎn)芯片自給率能在2024年提升到什么水平。

最近，環(huán)球時報發(fā)表了一篇報道，重點關注了國產(chǎn)芯片自給率。文中提到，參考過去幾年的發(fā)展勢頭，以及國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)政策的影響，2024年，中國本土芯片廠商將會加快生產(chǎn)，中國的芯片自給率可能會提高到30%-35%。

自2019年以來，中國本土芯片自給率的相關數(shù)字一直在變化，而且，不同機構和部門的統(tǒng)計結(jié)果和對未來的預測各不相同。

2018年之前，中國本土芯片自給率約為5%，那時是沒有什么爭議的。而從2020年開始，隨著人們對這一數(shù)字關注度的快速提升，爭議多了起來。

據(jù)IC Insights（已經(jīng)被TechInsights收購）統(tǒng)計，2020年，中國大陸芯片市場規(guī)模約為1460億美元，而中國本土生產(chǎn)的芯片規(guī)模約為242億美元，計算下來芯片自給率約為16.6%，2021年約為17.6%，2022年約為18.3%。

關于2023年的自給率數(shù)字，International Business Strategies（IBS）給出的數(shù)據(jù)是25.61%，但TechInsights認為不會達到25.61%，應該在23.3%左右，該機構認為，就算到2027年，中國大陸的芯片自給率也只有26.6%。

TechInsights表示，以2022年的數(shù)據(jù)為例，中國本土芯片制造業(yè)產(chǎn)值（外資制造業(yè)產(chǎn)值與中資制造業(yè)產(chǎn)值之和）約為300億美元，其中，中國本土企業(yè)制造的芯片規(guī)模為152億美元，外資企業(yè)制造的芯片規(guī)模為148億美元，各自占比大約50%左右。這樣計算下來，中國芯片自給率約為18.3%。但如果只算中國本土企業(yè)制造的芯片，這個數(shù)值只有9%左右。同樣，2023年，廣義的中國芯片自給率為23.3%，但如果只算中國本土企業(yè)制造的芯片，這個數(shù)值只有12%左右，另外的11%，是外企在中國大陸制造的，嚴格一點的話，并不能算進自給率。

按國際機構的廣義計算方式，2023年，中國本土芯片自給率少則23.3%，多則25.61%，這兩個數(shù)字是比較客觀的。在這樣的基礎上，要在2024年實現(xiàn)30%-35%的目標，并不是一個“狂妄”的數(shù)字，但也不是一件輕松的事情。

?01需要做好哪些事？

那么，要想將中國大陸芯片自給率提升至30%-35%的水平，需要做好哪些事才有可能實現(xiàn)呢？有業(yè)界資深人士表示，至少要做好以下幾點才行：找到能夠為自給率提升做出貢獻的芯片類型，也就是找準市場需求；要有應用爆發(fā)點，也就是爆品的出現(xiàn)；中國本土芯片制造業(yè)要能夠頂?shù)米?，為自給率的提升提供基礎保障。

中國大陸是全球市場的一部分，因此，要想實現(xiàn)自給率的大幅提升，必須有足夠的需求支撐，也就是說，2024年，在全球范圍內(nèi)，應用需求必須明顯好于2023年，才能實現(xiàn)水漲船高的效果。

各大機構都看好2024年全球半導體業(yè)的增長，以WSTS為例，該機構認為，2024年，全球半導體市場規(guī)模將達到5880億美元，同比增長13.1%，該機構的預期是相對保守的，IDC認為將增長20%。

按芯片元器件類型劃分，WSTS認為，2024年的增長主引擎是存儲器，其市場規(guī)模有望飆升至1300億美元左右，同比增長40%以上。另外，分立器件、傳感器、模擬芯片和邏輯芯片也有望取得明顯增長。

按地區(qū)劃分，WSTS認為，全球所有市場都將在2024年實現(xiàn)增長，特別是美洲和亞太地區(qū)，將實現(xiàn)兩位數(shù)增長率。

2024年，中國大陸市場增長也存在隱憂，IDC認為，美國市場將表現(xiàn)出很好的需求韌性，但中國大陸市場將在2024下半年開始復蘇。也就是說，在2024上半年，中國大陸市場的應用需求回暖不如預期。

下面看一下前文提到的，業(yè)界資深人士認為提升中國本土芯片自給率需要做好的三件事，也就是：找準市場需求，有爆品出現(xiàn)，本土芯片制造業(yè)要能夠頂?shù)米　?/p>

從以往的發(fā)展水平，市場需求，以及本土生產(chǎn)能力來看，2024年，能為中國本土芯片自給率提升做貢獻的主力芯片元器件是模擬芯片、功率器件和傳感器這三大類。

模擬芯片涉及的種類和數(shù)量非常多，中國本土自給率也較高，一個重要原因是這些產(chǎn)品不依賴于先進制程工藝（16nm及以下），中國本土晶圓廠的生產(chǎn)能力完全可以滿足市場需求（能滿足80%左右），例如，射頻芯片，包括功率放大器（PA）和濾波器，早些年，中國本土相關產(chǎn)品只能滿足低端應用需求，現(xiàn)在，各種中端產(chǎn)品也能實現(xiàn)本土生產(chǎn)了，如多數(shù)4G功率放大器和濾波器，部分5G相關芯片也有所突破，不過，高端射頻芯片的本土生產(chǎn)能力依然不足，如果能在這方面實現(xiàn)突破，那么2025年芯片自給率達到70%的目標（這是2020年提出的）完全有希望實現(xiàn)。但就目前的高端射頻芯片設計和制造能力而言，距離這個目標還比較遠。

電源管理和顯示驅(qū)動芯片也是模擬芯片中的重要組成部分，隨著智能手機、AR、VR、智能汽車的發(fā)展和普及，對各種電源管理和顯示驅(qū)動芯片的需求持續(xù)提升。在這方面，中國臺灣的相關企業(yè)起步更早，原本占有更高的市場份額。最近這些年，中國大陸相關企業(yè)的數(shù)量和質(zhì)量不斷提升，已經(jīng)給臺灣地區(qū)同類企業(yè)和產(chǎn)品造成了很大的競爭壓力。以前，很多中國大陸相關芯片設計企業(yè)都找中國臺灣的晶圓代工廠生產(chǎn)，但經(jīng)過近些年的發(fā)展，中國大陸相關晶圓廠的制造能力快速提升，已經(jīng)能夠形成很好的本土設計、制造、封測閉環(huán)了。

功率器件的情況與模擬芯片類似，本土的設計和制造能力已經(jīng)成熟了，絕大多數(shù)產(chǎn)品都能自給，而且，在高端產(chǎn)品領域（如SiC和GaN）也在不斷突破，與國際大廠之間的距離不像傳統(tǒng)芯片材料工藝那么大，而且，類似于SiC和GaN的市場規(guī)模并不像宣傳的那么大，其整體市占率不高，對芯片自給率貢獻也有限。

傳感器，中國大陸還是以中低端產(chǎn)品生產(chǎn)為主，中高端方面，與國際大廠之間的差距依然存在，特別是晶圓代工制造能力，規(guī)模和質(zhì)量都有很大提升空間。

中國大陸最需要突破的是高性能處理器和存儲器的制造能力。相對而言，中國本土的DRAM和NAND閃存制造能力提升比較快，但由于這類大宗存儲器產(chǎn)品的技術和產(chǎn)品迭代速度比較快，而中國大陸相關IDM又受制于半導體設備和相關工具的國際采購限制，因此，雖然突破了前幾代產(chǎn)品的設計和制造難關，但最新制造工藝技術產(chǎn)品難以在短期內(nèi)實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。

高性能處理器，特別是數(shù)據(jù)中心、云計算和AI服務器必需的CPU、GPU和FPGA，是中國本土化的最大短板，無論是設計，還是制造，處于全方位落后狀態(tài)，提升的難度也最大，因為這是一項系統(tǒng)工程，需要芯片設計、EDA工具、高水平晶圓產(chǎn)線建設，以及高端半導體設備的全面支持，都做好了，才能實現(xiàn)自給率的突破。如果有朝一日實現(xiàn)了高性能處理器的躍遷，整體芯片自給率將大幅提升。

爆品方面，這是可遇而不可求的，一類應用或一款終端產(chǎn)品的爆發(fā)式增長，往往是突發(fā)的，很難事先預料到，就像去年9月華為Mate 60系列手機的推出，短時間內(nèi)引爆了市場，特別是本土芯片元器件供應鏈，掀起了一陣熱潮，為自給率提升貢獻了不少。2024年，類似的產(chǎn)品是否能夠出現(xiàn)，現(xiàn)在不好說。

就可預見的應用而言，汽車市場可以為本土芯片提供更大的發(fā)展空間。中國汽車市場約占全球份額的30%，最近，中國汽車出口量歷史性地超過了日本，成為全球最大的汽車出口國。同時，中國大陸是車規(guī)級芯片需求量最大的市場，然而，中國汽車芯片自給率還不足10%，用于動力系統(tǒng)、底盤控制和ADAS的關鍵芯片都被國外巨頭壟斷，這也限制了中國向汽車產(chǎn)業(yè)強國的發(fā)展腳步。

在汽車芯片中，用量最大的是MCU，這一類芯片幾乎被國外芯片大廠壟斷，中國本土供給率非常低。近些年，中國大陸廠商從與安全性能相關性較低的中低端車規(guī)級MCU切入，如雨刷、車窗、遙控器、環(huán)境光控制等車身控制模塊，并開始研發(fā)智能汽車所需的高端MCU，如智能座艙、ADAS等應用。在過去幾年里，多家中國本土車企都在向芯片領域投資，但行業(yè)資深人士表示，車企多數(shù)只做邊緣芯片，不具備核心芯片研發(fā)能力。要想在這方面突破，還需要踏實工作和長期投入。

中國本土芯片制造方面，本土晶圓廠建設如火如荼，中芯國際、華虹集團、合肥晶合集成都在積極擴產(chǎn)，新產(chǎn)線主要面向顯示面板驅(qū)動芯片、CIS、ISP和功率器件等使用成熟和特殊工藝制造的芯片產(chǎn)品。

據(jù)統(tǒng)計，2023年，中國大陸晶圓廠產(chǎn)能同比增長了12%，達到每月760萬片晶圓，預計相關本土芯片制造商將在2024年將18個新建項目投入量產(chǎn)，2024年產(chǎn)能有望同比增加13%，達到每月860萬片晶圓。特別是成熟制程（28nm及以上），產(chǎn)能會大幅增加，預計2027年中國大陸成熟制程產(chǎn)能占比有望達到39%。

在成熟制程快速增長的同時，先進制程（7nm及以下）的規(guī)模量產(chǎn)短板在短時間內(nèi)依然難以解決，這是制約中國本土芯片自給率大幅提升的主要障礙，要想實現(xiàn)70%的芯片自給率，這個問題必須想辦法解決，否則不可能達成目標。

?02結(jié)語

從最近幾年的進出口情況來看，中國本土芯片自給率確實在持續(xù)提升。

2021年，中國進口了4400億美元的芯片，占全球芯片產(chǎn)能的80％左右；2022年，中國進口了4100多億美元的芯片，占全球芯片產(chǎn)能的73％左右。

中國海關總署官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2023年，中國累計進口集成電路4795億個，較2022年下降10.8%；進口金額3494億美元，同比下降15.4%。同期，二極管和類似半導體器件進口量下降了23.8%。中國市場每年消耗的芯片數(shù)量巨大，并且隨著消費水平的提高，中國對半導體產(chǎn)品的需求在不斷增加。在這種情況下，進口減少，意味著本土制造能力在提升，正在減少對進口芯片的依賴。