一文读懂---中国芯片：从“缺芯”到“强芯”的攻坚之路

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开始正文之前，简单了解一下中国芯片的历史

创业期（1965-1978年）：中国自主研制出第一块集成电路和第一块1KDRAM，但技术水平与国际相比还有较大差距。

落后期（1979-1999年）：中国引进日本的技术和设备，试图发展DRAM和光刻机等领域，但由于国际限制、资金不足、市场竞争等原因，未能取得突破，逐渐掉队。

转型期（2000-2015年）：中国开始转向晶圆代工、芯片设计等领域，建立了中芯国际、华为海思等企业，但在制造工艺上仍然依赖国外的供应链。

追赶期（2016年至今）：中国加大对芯片产业的投入和支持，推动自主创新和自给自足，实现了部分领域的突破和领先，如华为麒麟、紫光展锐等芯片。

芯片行业的现状与挑战：全球“芯片荒”下的中国困境

芯片行业是一个高度全球化和分工合作的产业，涉及到设计、制造、封装、测试等多个环节，每个环节都需要专业的技术和设备。在这个产业链中，中国虽然是全球最大的芯片消费国，但在核心技术和关键设备上仍然存在较大的依赖和缺口。

根据半导体行业观察的分析，2020年中国芯片行业需求额高达1434亿美元，而中国大陆境内所有芯片制造企业（包括外资厂）能够供给的产能价值为227亿美元，自给率只有区区15.9%。这意味着中国芯片行业仍然需要从国外进口大量的芯片产品，而这些产品往往受到国际政治和市场波动的影响。

2020年以来，由于新冠疫情、美国制裁、汽车复苏等多重因素的叠加，全球出现了前所未有的“芯片荒”，导致芯片供应紧张、价格上涨、交货周期延长。这对于中国芯片行业来说是一个巨大的挑战，也是一个警醒。如何打破外部制约，提高自主创新能力和自给率，是摆在我们面前的一道难题。

在芯片行业的各个环节中，设计和制造是最为核心和关键的两个环节。芯片设计是根据电路图纸，在硅晶圆上形成元器件和互联线，实现特定功能和性能的过程。芯片制造是根据设计出的电路版图，通过光刻、刻蚀、注入等不同工艺流程，在半导体晶圆基板上形成元器件和互联线，最终输出能够完成功能及性能实现的晶圆片。

在芯片设计方面，中国已经取得了一定的进步和突破。根据前瞻产业研究院的报告，2020年中国集成电路设计市场规模达到了3558亿元人民币，同比增长23.8%，占全球市场份额的16.6%。中国已经拥有了一批具有国际竞争力的芯片设计企业，在射频芯片、触控芯片、闪存芯片、存储芯片、蓝牙芯片、显示芯片等多个领域已经处于全球领先水平。但同时也要看到，在高端处理器芯片设计方面，中国与国外相比仍然存在较大差距。高端处理器芯片也就是CPU，CPU有指令架构，分别是CISC（复杂指令集）和RISC（精简指令集）两类。在这方面，我们能听到的名字一般都是英特尔、AMD等国外大牌公司，这些国际公司多年来不断占据着市场份额和生态优势，一时间中国企业想超越绝非易事。

在芯片制造方面，中国的情况更为严峻。芯片制造是一个高度专业化和资本密集型的行业，需要大量的投入和长期的积累。芯片制造的技术水平通常用节点来衡量，节点是指晶体管的大小（以长度表示），允许晶体管密度相对于前一个节点增加一倍。目前，全球最先进的节点是5纳米，只有台积电和三星能够量产。而中国最先进的节点是14纳米，由中芯国际实现。从5纳米到14纳米，技术上相差了两代甚至三代。而且，随着节点不断缩小，技术难度和成本也不断增加，需要更多的设备和人才投入。目前，全球只有荷兰的ASML公司能够制造最小5纳米晶体管的光刻设备，而这种设备又受到美国的出口管制。因此，中国芯片制造想要追赶国际水平，还有很长的路要走。

总之，当前芯片产业发展有着诸多的趋势和挑战，其中最为突出的就是技术创新和人才培养。未来技术创新的方向在哪里？我们将在下一节中进行探讨。

芯片行业的政策与支持：国家与地方齐发力，助推产业创新与发展

为了打破外部制约，提高自主创新能力和自给率，国家和地方政府都出台了一系列的政策和措施，从财税、投资、人才、知识产权等多个方面对芯片行业给予了高度的支持和扶持。这些政策不仅为芯片行业提供了有利的发展环境，也为芯片行业带来了新的机遇和挑战。

顶层设计：规划纲要+发展规划+产业政策

顶层设计是指国家从战略高度对芯片行业的发展进行规划和指导，包括制定规划纲要、发展规划和产业政策等。顶层设计既体现了国家对芯片行业的重视和支持，也为芯片行业的发展提供了清晰的目标和方向。

在规划纲要方面，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》（以下简称《纲要》）明确提出了加快建设数字中国、加强科技创新能力、推动战略性新兴产业发展等重大任务，并将集成电路作为战略性新兴产业的重点领域之一。《纲要》指出，要加强在人工智能、量子信息、集成电路前沿领域的前瞻性布局，加快构建自主可控的信息技术体系。

在发展规划方面，《“十四五”数字经济发展规划》《“十四五”国家信息化规划》《“十四五”信息通信行业发展规划》等都对芯片行业的发展进行了详细的部署。这些规划从不同角度出发，都强调了增强关键技术创新能力、提升核心产业竞争力、完善数字化服务应用产业生态等方面的工作要求，并提出了具体的目标和措施。

在产业政策方面，《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》（以下简称《若干政策》）是目前最重要的一项政策文件，涵盖了芯片行业的全产业链，包括设计、制造、封装、测试、装备、材料等环节。《若干政策》从财税、投资、人才、知识产权等多个方面对芯片行业给予了优惠和支持，力度空前，效果显著。

总的来看，国家对芯片行业的顶层设计体现了高度的重视和支持，为芯片行业的发展提供了清晰的目标和方向，也为芯片行业的创新和发展提供了有利的环境和条件。

重大专项：专注于核心技术突破和构建，加速构建集成电路自主产业链

重大专项是指国家针对芯片行业的关键技术和核心设备进行集中攻关和突破的重点项目，包括“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”（“01专项”或“核高基专项”）和“极大规模集成电路制造装备与成套工艺”（“02专项”）等。重大专项既体现了国家对芯片行业的战略布局和投入，也为芯片行业的技术进步和产业升级提供了强大的动力和保障。

01专项的目标是到2020年，在高端通用芯片、基础软件和核心电子器件领域基本形成具有国际竞争力的高新技术研发与创新体系，并在全球电子信息技术与产业发展中发挥重要作用。根据2017年“核高基”国家科技重大专项成果发布会公布的数据，在重大专项支持下，我国核心电子器件关键技术取得重大突破，总体技术水平实现了跨越发展，核心电子器件与国外差距由15年以上缩短到5年，成功构建了系列高端技术平台，核心电子器件长期依赖进口的“卡脖子”问题得到缓解，支撑装备核心电子器件自主保障率从不足30%提升到85%以上。

02专项的目标是到2020年，形成65-45纳米装备、材料、工艺配套能力及集成电路制造产业链，进一步缩小与世界先进水平差距，装备和材料占国内市场的份额分别达到10%和20%，开拓国际市场。专项的实施周期为2006-2021年，历时十五年，相关企业、科研单位承担了众多技术专项，完成了诸多技术环节的突破。不同于产业自发的技术进步和产业升级，02专项系统地分析了集成电路产业链的各个环节，明确了重要的薄弱环节，由相关企业、单位集中进行技术突破，通过科学审慎的统筹规划，极大地加速了集成电路自主化产业链的建设，缩短了追赶周期，为集成电路产业进一步的发展提供了重要的技术基础和产业基础。

政策扶持：财税、资金、土地等多方面优惠

政策扶持是指地方政府根据自身的资源禀赋和产业发展规划，制定针对芯片行业的优惠政策，包括财税、资金、土地等多方面。政策扶持既体现了地方政府对芯片行业的重视和支持，也为芯片企业的发展提供了有力的激励和保障。

在财税方面，各地都出台了针对芯片企业的减免税收、奖励补贴等政策。例如，北京市出台了《关于进一步加强集成电路产业发展的若干意见》，明确规定，对新建或改建的集成电路生产线，在投产后前两年免征企业所得税，第三年至第五年减半征收企业所得税；对集成电路设计企业，在其取得首次盈利后前五年免征企业所得税，第六年至第十年减半征收企业所得税；对集成电路封装测试企业，在其取得首次盈利后前三年免征企业所得税，第四年至第六年减半征收企业所得税。此外，北京市还对集成电路设计企业给予研发费用加计扣除、专利费用减免等优惠政策。

在资金方面，各地都设立了专项基金或引导基金，为芯片企业提供投资或贷款支持。例如，上海市设立了100亿元的集成电路产业基金，主要用于支持集成电路设计、制造、封装测试、装备材料等领域的重点项目和重点企业；深圳市设立了150亿元的集成电路产业发展基金，主要用于支持集成电路设计、制造、封装测试等领域的创新平台和重大项目建设；江苏省设立了200亿元的集成电路产业发展基金，主要用于支持集成电路设计、制造、封装测试、装备材料等领域的重点项目和重点企业。

在土地方面，各地都给予了芯片项目优先用地或低价用地的政策。例如，上海市出台了《关于进一步加强集成电路产业发展的若干意见》，明确规定，对符合条件的集成电路项目给予优先用地安排，并根据项目投资规模和技术水平给予相应的土地价格优惠；深圳市出台了《关于进一步加强集成电路产业发展的若干意见》，明确规定，对符合条件的集成电路项目给予优先用地安排，并根据项目投资规模和技术水平给予相应的土地价格优惠；江苏省出台了《关于进一步加强集成电路产业发展的若干意见》，明确规定，对符合条件的集成电路项目给予优先用地安排，并根据项目投资规模和技术水平给予相应的土地价格优惠。

总的来看，各地对芯片行业的政策扶持体现了地方政府对芯片行业的重视和支持，为芯片企业的发展提供了有力的激励和保障，也为芯片行业的创新和发展提供了有利的环境和条件。

产业集聚：打造芯片产业园区和创新中心

产业集聚是指地方政府根据自身的区位优势和产业基础，打造芯片产业园区和创新中心，吸引和聚集芯片企业、研究机构、高校等创新主体，形成产业集群效应。产业集聚既体现了地方政府对芯片行业的规划和引导，也为芯片企业的合作和竞争提供了平台和机会。

目前，我国已经形成了以北京、上海、深圳、西安、成都等城市为代表的多个芯片产业集聚区域。这些区域都有着各自的特色和优势，也面临着各自的挑战和机遇。

北京是我国最早发展芯片产业的城市之一，拥有众多知名的芯片设计企业，如北方微电子、紫光展锐中天微等，也有一批高水平的科研院所和高校，如中国科学院微电子研究所、清华大学、北京大学等。北京在芯片设计领域具有较强的创新能力和竞争力，但在制造领域相对薄弱，缺乏高端制造能力。北京市正在打造中关村国家自主创新示范区、北京经济技术开发区等芯片产业园区，推动芯片设计与制造协同发展，提升北京在全球芯片产业链中的地位。

上海是我国最大的芯片制造基地之一，拥有众多知名的芯片制造企业，如中芯国际、华虹宏力、华力微电子等，也有一批高水平的科研院所和高校，如中国科学院上海微系统与信息技术研究所、复旦大学、上海交通大学等。上海在芯片制造领域具有较强的技术能力和市场份额，但在设计领域相对滞后，缺乏核心技术和品牌影响力。上海市正在打造张江国家自主创新示范区、浦东新区等芯片产业园区，推动芯片制造与设计协同发展，提升上海在全球芯片产业链中的地位。

技术创新：提升芯片的性能和品质

技术创新是芯片企业的核心竞争力，也是芯片行业的发展动力。芯片技术的发展主要体现在两个方面：一是工艺技术，即芯片制造过程中所采用的技术方法和设备水平；二是产品技术，即芯片设计过程中所采用的架构方案和功能特性。工艺技术和产品技术相互影响，相互促进，共同决定了芯片的性能和品质。

目前，我国在工艺技术方面还存在较大的差距。国际上最先进的工艺技术已经达到了5纳米甚至3纳米水平，而我国目前最先进的工艺技术还停留在14纳米水平。工艺技术的落后导致了我国芯片的性能、功耗、稳定性等方面与国际水平有较大差距。因此，我国芯片企业要加大对工艺技术的研发投入，加快缩小与国际先进水平的差距，提升我国芯片的制造能力。

在产品技术方面，我国已经取得了一些突破和进步。例如，在CPU领域，我国自主研发的龙芯、飞腾、兆芯等处理器已经具备了一定的市场竞争力，在服务器、超级计算机、物联网等领域有着广泛的应用；在GPU领域，我国自主研发的神威、旭日等图形处理器也已经达到了国际先进水平，在人工智能、高性能计算等领域有着重要的作用；在AI领域，我国自主研发的寒武纪、比特大陆等AI芯片也已经具备了较强的创新能力，在智能语音、智能视觉、智能驾驶等领域有着广阔的应用前景。因此，我国芯片企业要继续加强对产品技术的创新和优化，提升我国芯片的设计水平。

总之，我国芯片企业要实现自主创新和可持续发展，就要加大对技术创新的投入和支持，提升芯片的性能和品质，满足市场需求和用户期待。

市场拓展：增加芯片的应用和销售

市场拓展是芯片企业的生存之道，也是芯片行业的发展目标。市场拓展主要体现在两个方面：一是应用领域，即芯片能够服务于哪些行业和领域；二是销售渠道，即芯片能够通过哪些方式和途径进行销售和推广。应用领域和销售渠道相互影响，相互促进，共同决定了芯片的市场规模和市场份额。

目前，我国在应用领域方面还存在较大的潜力。随着信息技术的发展和智能化的推进，芯片的应用领域不断扩大，从传统的电子信息、通信网络、计算机等领域，延伸到汽车、医疗、航空、军工等领域。芯片的应用领域越广泛，芯片的市场需求就越大。因此，我国芯片企业要加强对应用领域的探索和开拓，增加芯片的应用场景和应用价值，提升我国芯片的市场潜力。

在销售渠道方面，我国已经形成了一定的优势和基础。我国拥有庞大的国内市场和消费群体，也有一批具有国际影响力的电子产品企业和品牌，如华为、小米、OPPO、VIVO等。这些都为我国芯片的销售提供了有利的条件和机会。因此，我国芯片企业要加强对销售渠道的建设和优化，增加芯片的销售量和销售效率，提升我国芯片的市场竞争力。

总之，我国芯片企业要实现自主创新和可持续发展，就要加大对市场拓展的力度和支持，增加芯片的应用和销售，满足市场需求和用户期待。

人才培养：增强芯片的研发和生产能力

人才培养是芯片企业的根本保障，也是芯片行业的发展基础。人才培养主要体现在两个方面：一是人才引进，即芯片企业能够吸引和聘用哪些具有专业知识和技能的人才；二是人才培养，即芯片企业能够为员工提供哪些学习和成长的机会和条件。人才引进和人才培养相互影响，相互促进，共同决定了芯片企业的研发和生产能力。

目前，我国在人才引进方面还存在较大的困难。由于我国芯片行业起步较晚，缺乏高端人才储备，而且受到国际竞争和制裁的影响，难以吸引海外优秀人才回流或留任。这导致了我国芯片企业在人才招聘上面临着供不应求、价格高昂、流动性大等问题。因此，我国芯片企业要加大对人才引进的投入和支持，提高对人才的吸引力和留任力，增加人才的数量和质量。

在人才培养方面，我国已经取得了一些成效和进步。许多芯片企业都重视对员工的培训和教育，为员工提供了多种学习和成长的机会和条件。例如，中芯国际设立了中芯学院，为员工提供了从基础到高级的各类课程，涵盖了集成电路设计、制造、封装测试等领域；华为设立了华为大学，为员工提供了从专业技能到管理能力的全方位培训，涵盖了通信、计算、云、AI等领域；紫光展锐设立了紫光展锐学院，为员工提供了从入门到精通的各类课程，涵盖了射频、基带、应用处理器等领域。这些企业通过内部培训和教育，不仅提升了员工的专业水平和综合素质，也增强了员工的忠诚度和归属感。

总之，我国芯片企业要实现自主创新和可持续发展，就要加大对人才培养的投入和支持，增强芯片的研发和生产能力，满足市场需求和用户期待。

成功案例

中国成功制造7纳米芯片，这意味着什么：这是一篇来自纽约时报中文网的新闻分析文章，介绍了中国主要的由政府支持的芯片制造商中芯国际在2020年实现了一个重大技术突破，制造出了使用7纳米工艺的芯片，这种芯片可以用于挖掘加密货币，具有高性能和低功耗的特点。这一突破表明了中国在芯片制造领域的快速进步，也引起了美国和其他国家的警惕和关注。

2021芯片行业发展研究报告：这是一篇来自21财经的行业研究报告，详细分析了中国芯片行业的现状、发展、挑战、机遇等方面，提供了大量的数据和图表，展示了中国芯片行业的成就和潜力。报告指出，中国芯片行业在设计、制造、封装、测试等环节都取得了一定的进步和突破，在射频芯片、触控芯片、闪存芯片、存储芯片、蓝牙芯片、显示芯片等多个领域已经处于全球领先水平。

中国芯片的崛起之路：挑战与机遇，成长与发展：这是一篇来自知乎的专栏文章，从历史和现实的角度，梳理了中国芯片产业的发展历程和阶段，分析了中国芯片产业面临的内外部因素和影响，展望了中国芯片产业的未来方向和目标。文章认为，中国芯片产业要实现自主创新和可持续发展，需要加强政策支持、市场需求、技术创新、人才培养等多方面的协同推动。

失败案例

中兴通讯被美国制裁事件：这是一个发生在2018年的国际贸易争端事件，美国政府指控中兴通讯违反了对伊朗和朝鲜的出口禁令，并对其实施了为期七年的禁止购买美国产品和服务的制裁措施。这对中兴通讯造成了巨大的冲击，因为中兴通讯高度依赖于美国供应商提供的关键零部件，如高通公司提供的手机处理器等。中兴通讯不得不暂停其主要业务，并与美国政府进行谈判以解除制裁。最终，在缴纳10亿美元罚款并更换高层管理人员等条件下，中兴通讯才得以恢复正常运营。这一事件暴露了中国在高端芯片领域对外国技术的依赖程度，也促使中国加快推进本土化替代和自主创新

长江存储闪存项目停摆事件：这是一个发生在2020年底至2021年初的产业危机事件，长江存储是中国最大的闪存生产企业之一，也是全球第四大闪存供应商，其主要产品是3D NAND闪存芯片，主要用于手机、电脑、数据中心等领域。长江存储的闪存项目是中国芯片产业的重点项目之一，也是中国在闪存领域的自主创新的标志性成果。然而，由于美国对其实施了出口限制，导致其无法从美国进口关键的设备和材料，使得其闪存项目陷入了停摆的困境。这一事件暴露了中国在闪存领域对外国设备和材料的依赖程度，也给中国芯片产业带来了巨大的冲击和损失。

参考文献

[1] 纽约时报中文网. 中国成功制造7纳米芯片，这意味着什么[EB/OL]. https://cn.nytimes.com/technology/20201216/china-microchips-smic/, 2020-12-16.

[2] 21财经. 2021芯片行业发展研究报告[EB/OL]. https://www.21jingji.com/2021/1-5/9MMDEzNzlfMTU4MjQwNw.html, 2021-01-05.

[3] 知乎. 中国芯片的崛起之路：挑战与机遇，成长与发展[EB/OL]. https://zhuanlan.zhihu.com/p/144252833, 2020-06-08.

拓展阅读

1 陈晓, 王晓峰. 中国芯片产业发展的现状与对策探析[J]. 科技创新导报, 2019(10): 28-29

2 郭晓娟, 李晓峰. 中国芯片产业发展现状及对策分析[J]. 电子技术与软件工程, 2020(12): 1-2.

3 刘慧, 马骏. 中国芯片产业发展的机遇与挑战[J]. 现代商业, 2020(19): 17-18.

[4] 赵军, 刘宇. 中国芯片产业发展的问题与对策[J]. 科技创新与应用, 2020(23): 1-2.

[5] 李亚男, 张晓东. 中国芯片产业发展的路径选择与政策建议[J]. 科技管理研究, 2020, 40(22): 1-7.