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大湾区芯片设计 红蓝海百舸争流

2021年7月29日 07:22  21世纪经济报道  

原标题:大湾区芯片设计 红蓝海百舸争流

芯片设计产业是大湾区集成电路产业链条上按销售额计占比最大的一环,其增速呈爆发态势,迎来了“历史性发展机遇”。

编者按

过去十年,是粤港澳大湾区芯片设计业爆发的十年。行业爆发正吸引风险投资机构、私募股权投资机构涌入,以万亿级别的资金孕育出一批具有高成长性的“瞪羚”和“独角兽”企业。在此背景下,当前的大湾区芯片设计行业方向何在?应如何突破技术壁垒和市场壁垒?如何逐步扩大国产芯片的市场份额?怎样实现人才积淀?《高成长企业论——2021粤港澳大湾区瞪羚企业大型系列专题报道》第二期聚焦芯片设计产业发展。

过去十年,是粤港澳大湾区芯片设计业爆发的十年。

根据中国半导体行业协会统计,2010年,国内芯片设计行业销售额约550亿元;到2020年,销售额达到3819.4亿元,10年间增长接近600%,呈现爆发增长的态势。大湾区的发展趋势与全国的趋势一致。根据中国半导体行业协会集成电路设计分会的统计数据,在2020年芯片设计全行业3819.4亿元销售额中,长三角销售额1599.7亿元,占比39%,珠三角销售额1484.6亿元,占比37%。

作为粤港澳大湾区重要的战略新兴产业之一,半导体芯片产业正在吸引众多的创业者、汇集大量资本投身其中。在整个半导体产业中,设计、封测、制造分别占比42.87%、29.69%、27.44%,芯片设计是大湾区集成电路产业链条上按销售额计占比最大的一环,其增速呈爆发态势。

根据中国半导体行业协会集成电路设计分会的统计数据,截至2020年底,中国芯片设计公司达到2218家,其中最为密集分布在珠三角、长三角、京津环渤海地区。芯片设计行业正在经历一次创业“大爆发”。

投资机构深圳市力合科创创业投资有限公司董事长冯杰认为,中国芯片设计产业处于行业爆发期,目前迎来了“历史性发展机遇”。

创业的爆发正吸引风险投资机构、私募股权投资机构涌入,以万亿级别的资金孕育出一批具有高成长性的“瞪羚”和“独角兽”企业。深交所、上交所、港交所均已有芯片产业链相关公司上市,令公开市场的资本主要向龙头公司汇集。

当前的大湾区芯片设计致力于哪些具体方向?应该如何突破技术壁垒和市场壁垒?如何逐步扩大国产芯片的市场份额?怎样实现人才积淀?针对芯片设计行业的诸多话题,南方财经全媒体记者近期走访了一些芯片设计行业的创业者和投资者。

面对这样的行业机遇,芯片设计创业公司深圳曦华科技有限公司的联合创始人、CTO白颂荣,杭州瑞盟科技有限公司创始人、董事长冯炳军都认为,大湾区乃至中国的从业者应当勇于投身未知的“蓝海”市场,关注技术积累、资本积累,加强与国产制造业各环节的紧密联动。

投资机构深圳市创新投资集团的负责人认为,面对机遇,金融机构应当助力芯片设计行业真正的优质创业者尽快实现扩张,激励行业诞生更多瞪羚企业、领军企业,乃至巨头企业。

 “中国芯”的历史机遇

在深圳市塘朗曦华科技公司的办公室里,白颂荣的指尖托着米粒一般大小的芯片,向记者介绍说,这枚微型设备的内部,“犹如一栋构造复杂的摩天大楼”。他说,细小的晶体管穿行布局在“米粒”中,在传递电流的过程中形成信号。

“这是一枚SAR(Specific Absorption Rate,亦即电磁波吸收比值)芯片,可以监测单位时间内手机的电磁辐射能量值。”白颂荣说。

白颂荣是曦华科技公司首席技术官、联合创始人。在2018年联合创立曦华科技公司之前,白颂荣有国外、国内芯片大厂的职业经历。

当前国内芯片设计产业的创业大爆发主要来自三股力量,包括高校研究人员创业、国内龙头企业技术团队创业、“大厂”高管创业等,白颂荣属于第三种。

他告诉南方财经全媒体记者,曦华科技的创业,是“因应5G时代和智慧型汽车的芯片需求而起步的”。该公司目前主要针对5G、自动驾驶研发设计相应的芯片。

白颂荣向记者指出,芯片设计是从构想和定义开始的。在新的市场需求产生时,市场固有的通用型芯片无法提供对应的功能,这为定制化芯片设计提供了机会。

事实上,从定制化市场切入,是粤港澳大湾区芯片设计者乃至全中国的相关厂商为了破除原有市场壁垒和技术壁垒、打开商业化局面的一条路径。

深圳华强北被誉为“亚洲第一电子交易市场”,在这里可以看到,现有通用型芯片市场已形成一种被国际“大厂”寡头垄断的格局。记者走访新亚洲电子商城,不少集成电路销售商户都仍以经营来自美国、欧洲、日本、韩国、新加坡的品牌为主,包括ATMEL、Analog Devices、Fujitsu、Intel、ITT、Lattice、Samsung、Infineon、Texas Instruments等等。华强北的各路商户熟练地用英文名或简称介绍产品。

根据中国半导体行业协会数据,2020年,中国芯片设计在全球市场份额占比约13%。而根据美国半导体行业协会的数据,美国在全球芯片设计市场上占比高达65%。

国际知名的高性能芯片设计专家余浩向记者解释称,现有国际巨头在软件、架构的研发上提前抢跑数十年、在市场开拓上抢跑数十年,这令它们有机会在固有市场格局中建立了又厚又高的“壁垒”。

这有历史的因素。毕竟芯片产业是诞生在1950年代的美国硅谷。

力合科创创投合伙人、基金部部长张驰对记者说:“早期电子产品的研发掌握在外企手里,没有多少人愿意试用国产芯片,国产芯片的推广成本极高。”

芯片产业“独木不成林”。白颂荣和张驰均表示,是“中国制造”的全面发展,为国产芯片设计创业者提供了充分的下游市场空间。

张驰直言:“我们面临着新一轮芯片产业爆发的历史性机遇,制造业的全面成熟提供了大好创业环境。”

力合科创创投董事长冯杰指出:“当前全球主要经济参与者都意识到,经济竞争的关键在于科技竞争。尤其是在芯片领域,中国面临着一次发展机遇。”

在张驰看来,粤港澳大湾区是很多搭载芯片的终端设备的生产地,比如白色家电、手机、汽车、医疗设备、通信等,全球最重要的芯片消费市场就在中国,就在粤港澳大湾区。

当前,智慧型汽车已经被半导体行业视为继智能手机以后又一个潜力巨大的“平台”市场,围绕自动驾驶、车内空间体验等多个方面,触摸屏、指纹识别、声控、机器视觉等“人机交互”技术的市场需求产生,车用芯片市场爆发。白颂荣向记者指出,下一步曦华科技将看重包括自动化驾驶研究在内的智慧型汽车行业商机,进行车规级MCU芯片设计研发。“首选合作对象将是国产汽车品牌。”白颂荣称。

  突围战:“蓝海”战略指路破局

成立已12年的瑞盟科技,亲历近年来“国产化”的过程。

瑞盟科技创始人、董事长冯炳军认为,中国芯片设计公司必须采取“蓝海”战术,从而实现技术积累、资本积累。

红海、蓝海这两个商业术语,分别指竞争已经非常充分的市场,以及有巨大空间的创新市场。

“国产芯片一直存在红海、蓝海两个市场,我们毋需蜂拥‘红海’,而是可以向‘蓝海’进发。”冯炳军对记者如是表示。芯片的“红海”市场,主要是围绕技术门槛极低的一些产品,这个市场上的产品销售单价可低至几毛钱人民币、利润率十分单薄。而在具有一定技术门槛、利润更加丰厚的芯片产品上,仍然是一片“蓝海”。

唯有勇于挑战现有格局,驶向“蓝海”,对高精尖技术做不懈的攻克,争夺利润的甜蜜点,中国芯片设计产业才能做出资本积累、技术积累。

冯炳军坦言,做百年老店、产生中国的巨头公司,应当成为当前芯片设计创业者的目标。

瑞盟科技主打模拟芯片,创业之初是从一颗马达驱动芯片(motor driver)开始的。马达驱动芯片作用是用电流控制电机运行,大量应用于生活场景和工业场景。生活场景包括玩具、智能锁、扫地机器人等,工业级场景包括汽车机电控制、3D打印、工业机器人等。

这其中,既包括消费级产品的“红海”市场,也包括工业级产品的“蓝海”市场。

冯炳军指出:“消费级市场对模拟芯片技术要求不高,而且很容易陷入价格竞争,只有面向工业级应用才具有更长的生命周期和利润周期,也才能实现资本积累。”

然而,力闯“蓝海”并不容易。瑞盟的马达芯片,从诞生之初便遇到技术壁垒、市场壁垒。

在技术壁垒方面,冯炳军总结其为一场“资金和时间的双重博弈”。这颗马达芯片的诞生前后花费超过一年。整个芯片设计流程大致包括系统、版图、线路设计,接着是流片(行业术语,指试生产),完成流片的样片拿回设计方进行多环节测试,接着送往封装(package,将集成电路裸片包装为一个整体),一系列动作完成后才开始做小批量销售。

“此间有大量关卡,一环不过就得重走部分流程,时间再拖延数月。”冯炳军说,其间消耗大量人力、物力、财力,对于等着销售款“续命”的创业型公司来说更具压力。

冯炳军直言,“当时的目标客户只用进口产品”。这并非国产制造商“崇洋媚外”,而是在国际模拟芯片市场上,正是主要由美国、欧洲公司“寡头垄断”的格局。对这个格局,行内人常说是“一超多强”。“一超”指德州仪器(Texas Instrument),该公司在2020年模拟芯片销售额为108.9亿美元,占全球市场份额约20%;“多强”是指亚德诺半导体(ADI)、英飞凌(Infineon)、思佳讯(Skyworks)、意法半导体(ST)、恩智浦(NXP)、瑞萨(Renesas)等。

冯炳军坦言,从小批量供应,到大批量供应,最后成为核心供应商,切入市场并不局限于对设计理论的掌握,更需要“多年经验的沉淀”。这里的经验涉及对市场需求的了解、对客户要求的判断。

“模拟芯片设计是一个慢行业,”冯炳军说,“需要工匠精神。”

不仅模拟芯片如此,国产数字芯片、数模混合芯片等多种主要芯片类型,事实上都面临着瑞盟科技所经历过的技术和市场壁垒。

为了尽快突破目前的困境,国产芯片设计商事实上都在做不同方向上的努力。

南方科技大学深港微电子学院创院副院长余浩指出,开源式的架构、国内开发商在设计软件方面的进步、以及第三代半导体材料的诞生,都在为打破原有壁垒创造条件。

余浩分析称,中国芯片行业与国际巨头的竞争,应当充分利用新的软件、架构、市场需求,他建议从计算、传感器、通信等三大方面去寻找国产芯片的高精尖发力点。

(作者:江月 编辑:李艳霞)

编 辑:值班记者
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