中國(guó)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)淺析

中國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中最蓬勃發(fā)展的就是IC設(shè)計(jì)， 2018年中國(guó)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)值達(dá)人民幣 2519億元，年增21.46%，而過(guò)去幾年一直保持20%以上的成長(zhǎng)速度。若全球比重來(lái)看，中國(guó)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)值占全球IC設(shè)計(jì)產(chǎn)值的比重從2012年12.9%上升至2017年31.5%，有顯著的提升。

(資料來(lái)源: 中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)) 中國(guó)IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值及占全球比重

中國(guó)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)中，以通訊領(lǐng)域比重最高，2018年產(chǎn)值達(dá)人民幣 1047億元，年增16.3%，比重約40%，較2017年下滑約6個(gè)百分點(diǎn)。而類(lèi)比電路領(lǐng)域，產(chǎn)值仍低，2018年只有人民幣 142億元，比重約5.5%，較2017年提升2個(gè)百分點(diǎn)。

資料來(lái)源: 中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)

以中國(guó)IC設(shè)計(jì)企業(yè)營(yíng)收排名來(lái)看，海思受惠于華為手機(jī)出貨成長(zhǎng)，2018年?duì)I收約為人民幣 503億元，年增30%，穩(wěn)居中國(guó)IC設(shè)計(jì)排名第一的位置。第二名的紫光展銳主要從事通訊基帶研發(fā)，2018年?duì)I收人民幣 110億元，與2017年?duì)I收相當(dāng)，排名第二。

排名第三的北京豪威是全球前三大圖像感測(cè)器供應(yīng)商，2018年?duì)I收人民幣 100億元，年增10.5%。第四的中興微是中興通訊的子公司，為全球少數(shù)能提供通訊「云、管、端」全領(lǐng)域的芯片廠。中興微2018年?duì)I收人民幣 61億元，年減20%。

第五大則是華大半導(dǎo)體，其在新型顯示器方面的觸控及OLED 芯片技術(shù)在全球位居前列。第六為匯頂科技，是Android 陣營(yíng)指紋識(shí)別方案第一大供應(yīng)商。第七大的北京矽成，主要產(chǎn)品為DRAM 與SRAM。

第八大的格科微，其主要產(chǎn)品是CMOS 圖像感測(cè)器。第九則是紫光國(guó)微，為中國(guó)安全芯片龍頭廠。第十的兆易創(chuàng)新則以MCU、NAND 及NOR Falsh 快閃記憶體芯片為主。

中國(guó)主流IC 設(shè)計(jì)芯片發(fā)展：

1.桌上與伺服器CPU

由于桌上型CPU的X86架構(gòu)有專利問(wèn)題，Intel不對(duì)外授權(quán)，因此中國(guó)廠商開(kāi)發(fā)X86架構(gòu)的CPU難度極大，目前采用X86設(shè)計(jì)架構(gòu)的中國(guó)企業(yè)有海光與上海兆芯。上海兆芯的X86架構(gòu)授權(quán)來(lái)自威盛，而威盛持有上海兆芯20%股權(quán)，是除了Intel、AMD、威盛，及中國(guó)海光(AMD授權(quán))外，擁有X86架構(gòu)授權(quán)的公司。

上海兆芯新一代KX-5000 系列芯片，是首款采用SoC 設(shè)計(jì)的高階CPU，也是中國(guó)第一款支援DDR4，且支援雙通道DDR4 記憶體的CPU。但與其性能相近的為Intel 第六代i3 處理器，而今年Intel 已推出第10 代Intel Core，由此可以看出兩家研發(fā)團(tuán)隊(duì)存在著不小的差距。

2.行動(dòng)裝置CPU

行動(dòng)裝置的CPU基本上是利用ARM架構(gòu)開(kāi)發(fā)，而ARM架構(gòu)可以透過(guò)付費(fèi)來(lái)獲得使用和修改的許可權(quán)。由于手機(jī)用芯片對(duì)于性能和功耗控制要求高，導(dǎo)致提升研發(fā)成本，目前全球只有少數(shù)幾家公司有足夠的規(guī)模設(shè)計(jì)手機(jī)CPU。華為旗下的海思就最具國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的中國(guó)大廠。

3.AI 芯片

與一般通用芯片不同，AI芯片一般來(lái)說(shuō)只需要滿足特定的演算法，所以設(shè)計(jì)難度相對(duì)較小，且一般并不需要與主流的架構(gòu)相容問(wèn)題，所以專利問(wèn)題也較少。但要開(kāi)發(fā)出「真正」AI芯片，仍是需要一定的口袋深度。

目前來(lái)看，中國(guó)大型互聯(lián)網(wǎng)公司，如BAT，或海思、寒武紀(jì)(中國(guó)政府資金援助) 等大廠均積極進(jìn)行AI 芯片開(kāi)發(fā)。

4.基帶芯片

基帶過(guò)去是國(guó)際大廠天下，中國(guó)方面今年華為正式向全球推出5G基帶芯片Balong 5000。Balong 5000能在單芯片內(nèi)涵蓋2G、3G、4G和5G等多種通訊標(biāo)準(zhǔn)，可有效降低資料轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的時(shí)延和功耗，并同時(shí)支援NSA及SA組網(wǎng)。

此外，紫光也推出第一個(gè)5G 基帶芯片- 春藤510，是繼高通、華為、聯(lián)發(fā)科、三星后第五款5G 多模基帶芯片。但該芯片性能與上述大廠推出有差距，只采用12nm 制程，主打中低階市場(chǎng)。

整體而言，中國(guó)IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品線涵蓋比較全面，包括手機(jī)SoC、基帶、指紋識(shí)別，及銀行安全芯片等均有著墨，另外在部份細(xì)項(xiàng)領(lǐng)域也能看到中國(guó)IC 設(shè)計(jì)廠位居產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。

但在高階芯片領(lǐng)域，中國(guó)芯片的市占率還是很低，跟國(guó)際大廠有明顯差距。特別是PC 和伺服器等芯片領(lǐng)域，中國(guó)市占率接近0%，且在FPGA 及記憶體芯片方面目前也有有待突破。不過(guò)跟晶圓代工、半導(dǎo)體設(shè)備等產(chǎn)業(yè)相比，中國(guó)IC 設(shè)計(jì)在國(guó)際上的地位已不容忽視。

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