杨立宇：中小科技企业进入芯片产业及成长路径研究

一、引言

芯片核心技术薄弱，是我国的短板。2015年到2019年，芯片进口数量从313993百万个，增长到445134百万个；2015年到2019年，芯片进口金额从2300亿美元，增长到3055亿美元。数据显示，芯片已经超过原油，成为我国第一大进口商品。

自2000年开始，我国就意识到芯片过度依赖进口的问题，为此，国家出台了若干政策进行扶持，鼓励芯片产业发展。2000 年6 月出台了《关于鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》；2001 年，十六大报告指出 “以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”；2015年，两会《政府工作报告》提出 “中国制造 2025”计划；2018 年中国政府工作报告将芯片产业排在中国实体经济发展第一位；习近平总书记在2018年5月28日召开的两院院士大会上强调 “中国关键核心技术受制于人的局面没有得到根本性改变”，必须坚持走中国特色自主创新道路，加速科技创新。

本文从微观层面，试图探究中国本土中小芯片企业如何在快速变化的高技术行业里，找到一条适合自己的成长路径。

二、中小科技型企业切入芯片产业链的最优选择

芯片产业链非常复杂，分工很细，而且科技含量高，受摩尔定理的作用，技术变化和迭代的速度也非常快。作为中小型科技企业，要不要进入芯片产业，进入以后应该选择芯片产业链中的哪个环节作为突破口和主攻方向，这些问题对于中小型科技企业而言是战略性的命题。

产业规模与成长性决定了企业未来的发展空间。2018年中国集成电路市场规模为15119.8亿元，2019年为15316亿元，2020年市场规模将达16449.7亿元，2014—2020年的年均复合增长率为8.8%。集成电路进口也已成为我国第一大进口商品，2019年的进口金额高达3055亿美元。所以，无论是从市场规模，还是从进口替代角度来看，集成电路产业规模和成长性都足够大。而且集成电路产业的战略性、基础性、先导性特点，会随着未来5G、人工智能、万物互联时代的到来，愈加明显，下游应用范围也会越来越广泛。从规模和成长性角度来看，中小型科技企业选择进入芯片产业具有合理性。

虽然芯片产业具有广阔的发展前景，但是其高投入、强研发、技术迭代快、竞争激烈的特性，决定了中小型科技企业在芯片产业要想站稳脚跟、收获成长并非易事。为此，需要认真研究芯片产业链的分工、每一个产业分工环节的特性与竞争结构以及经营模式，方能找到最适合切入芯片产业的方式。

芯片产业链可以分为上游、中游和下游。上游是IC设计，中游是芯片制造，下游是封测。上游IC设计又进一步细分为芯片技术架构授权、工具软件EDA、芯片设计三个环节，其中芯片技术架构授权和工具软件EDA是芯片设计的上游环节；中游芯片制造又进一步细分为原材料硅、晶圆设备、硅晶圆、芯片制造设备、芯片制造等环节，其中原材料硅和晶圆设备是硅晶圆的上游环节，硅晶圆和芯片制造设备又是芯片制造的上游环节；下游封测主要包括封测、封测设备两个环节，其中封测设备是封测的上游环节。

芯片产业的经营模式主要有三种：一是IDM模式（Integrated Device Manufacture）,采用这种模式经营的企业，从设计、制造到封测，全部由企业自己完成；二是Fabless模式，即无工厂芯片供应商，企业专注于芯片设计和下手，将制造、封测外包；三是Foundry模式，即代工厂，专门负责芯片制造或者封测。

芯片产业链的上、中、下游各个环节都有中国企业，但是除芯片设计、芯片封测两个环节，中国企业能够做到业界领先外，其它各个环节中国企业都还处在比较落后的状态。

芯片技术授权环节是芯片产业链最上游的核心环节，目前PC端的芯片技术架构被英特尔和AMD把持着，移动端的技术架构被ARM垄断，中国企业想要在芯片技术架构环节有所突破非常难，更不要说中小科技型企业了，这个环节最大的壁垒就是技术和标准，英特尔、AMD、ARM已经成为业界标准，而且长期的技术投入，所形成的专利和技术壁垒，足以阻止其它任何企业的进入。当然，现在有一个开源的芯片设计技术架构的指令集，即RISC-V开源指令集，基于RISC-V开源指令集设计、制造的芯片，在技术上可以完全摆脱英特尔、AMD、ARM的控制，但还不是主流。

工具软件EDA几乎被美国企业垄断，鲜有其它国家的企业能够与美国企业抗衡，中国的华大九天也涉足该领域，但是市场份额很小。美国企业在EDA上的垄断，相当于形成了工具软件EDA的标准，全球范围内所有的芯片设计企业都使用美国厂家的EDA来设计芯片，反过来进一步促使美国EDA企业，比如新思科技，在工具软件的升级和迭代上能够做得更好。其它国家的企业，包括中国的企业，要想在这个环节取代美国企业，难度非常大。

芯片技术架构授权和工具软件EDA两个环节已经形成了固有标准，从产业安全角度，中国企业可以涉足这两个环节，这需要国家力量的参与，但是对于绝大部分中小型科技企业而言，涉足这两个环节不是明智之举。

芯片设计环节是整个芯片产业链的核心环节，规模和成长性俱佳，随着5G、人工智能、大数据、云计算时代的到来，芯片的应用范围会越来越广，这不仅使得芯片设计环节进一步细分化，而且给后发企业提供了很多机会，甚至是弯道超车的机会。CPU、GPU、存储、模拟芯片等传统领域，依然是美、欧、韩占主导优势，但是在通讯芯片、人工智能芯片以及一些智能终端细分应用芯片上，中国芯片设计企业在崛起，已经进入世界一流阵营，比如华为海思麒麟芯片在通讯和手机领域，紫光展讯在5G原型pilot-V2平台，阿里巴巴、寒武纪和百度的人工智能芯片，汇顶科技的触控芯片、指纹芯片、屏下指纹芯片等都成长为细分芯片领域的领先者。中国芯片企业之所以能够在设计环节崛起，主要原因有：一是芯片设计的应用范围越来越广，越来越新，为后发企业提供了很多新机会；二是中国市场提供了广阔的通讯、消费电子、人工智能的市场，相关终端厂家在中国市场形成集聚效应，本土需求带动了芯片设计的发展；三是中国市场正在进入工程师红利时期，这有利于芯片的创新发展；四是资本市场、风险投资、国家集成电路大基金等为芯片设计企业的发展提供了强大的资本支持。所以，在芯片设计这个产业环节，中国的科技巨头，如华为、阿里巴巴、百度能够成长起来，中小企业如汇顶科技也能够成长起来。

芯片制造投资巨大，技术迭代快，并且形成了以台积电、三星为代表的世界最强芯片制造企业。台积电芯片制造的先进制程已经突破5nm,并向3nm进军。中国本土最强的芯片制造企业中芯国际，在制程上落后台积电2—3代。中小科技企业要想进入芯片制造环节，难度非常大，巨大资本投入以及先进制程是中小企业难以逾越的壁垒。当然，从国家层面看，发展芯片制造环节以及相关的制造设备，不仅有必要，而且事关产业安全，必须要在国家主导下才能发展起来，中小型科技企业难当此重任，也不太可能由中小型企业从这个环节取得突破。

封测是整个芯片产业链技术最成熟的产业环节，中国企业在这个环节具备比较优势，也成长起来像长电科技、华天科技等具备世界水平的企业。

整体而言，对于中国中小型科技企业而言，选择进入芯片设计和封测环节，具有合理性。目前封测环节相对很成熟、竞争结构和格局基本成形，后发企业若再想突破，超越目前领先的企业，包括超越长电科技，也有比较大的难度，该环节由于技术壁垒不高，也是整个芯片产业链利润最薄的环节。芯片设计环节在整个芯片产业链中是规模大、成长性最高的环节，也是技术容易被突破、应用范围最新最广的环节，依托中国本土市场、工程师红利和资本的支持，中小科技企业选择进入芯片设计环节，成长的空间比进入封测环节要大。经营模式的选择上，中小科技企业选择Fabless模式最为可行。

三、中小芯片设计企业的成长路径

截止2019年底，我国芯片IC设计企业达1780家，有10家企业进入全球Fabless前50强，华为海思位列世界第七；我国芯片设计企业的销售收入，也从2011年的526.4亿元，增长到2019年的3063.5亿元。这些数据反映出，在芯片产业链中，相对于芯片技术架构、设计软件EDA、以及芯片制造等环节，中国企业相对容易在芯片设计环节形成突破。

海思、展锐是中国实力最强且具有世界竞争力的芯片设计企业，这与它们背靠华为、紫光两大科技巨头有关。而对于众多中小型芯片设计企业，在销售收入和利润都非常有限的条件下，生存和发展实属不易。

那么中小芯片设计企业的成长逻辑在哪？汇顶科技，一家典型的中小芯片设计企业，提供了从0到1、再到N的范本，揭示了中小芯片设计企业的成长逻辑。

中小芯片设计企业进入市场之初，面临一个重要的决策，即设计开发什么芯片？就市场规模而言,CPU和存储芯片是最大的，可是这两个市场并不适合中小企业。电脑CPU、平板CPU、手机CPU、存储芯片等分别被一些巨头把持，几乎形成垄断格局，比如电脑和平板CPU被英特尔和AMD垄断，手机CPU被高通、博通、苹果和联发科把持，存储器被三星和海力士占据。中小企业因为研发资金和实力有限，在技术相对成熟的CPU和存储芯片市场，无力通过研发来分割巨头们的市场份额，在成本上也敌不过。5G、人工智能、大数据、万物互联时代的到来，带动了汽车电子、消费电子、医疗电子、智能家电、智能家居等行业的极大发展，也催生了芯片越来越广泛的应用。从竞争角度看，芯片新应用市场的竞争格局未定，传统巨头也是新手，中小芯片设计企业若将有限的研发资金和人员投入到新的应用设计中去，就能够获得远比传统芯片市场高得多的成功概率。

汇顶科技成立于2002年，最初是一家做电话芯片的小企业，发展至今已经成长为颇具规模的芯片设计公司。2019年营业收入64亿元，净利润23亿元，毛利率高达60%。从毛利率角度看，汇顶可以比肩世界上任何一家顶尖芯片设计公司。在短短17年的发展历程中，汇顶之所以能够获得较快成长，得益于汇顶在以张帆为首的创始人团队带领下，始终坚持前瞻布局，在芯片新应用市场引导下，集中有限的研发人员和资金主攻新市场。

汇顶在17年发展历程中，没有局限于电话芯片市场，也没有杀入几乎不太可能让其成功的CPU和存储市场，而是另辟蹊径，始终关注芯片的新市场应用。2006年，汇顶在成立4年后，开始投入资金主攻液晶屏触控芯片，之所以做出这个大胆的决定，是看到了智能手机未来广阔的发展空间，以及智能手机触摸屏带给消费良好的使用体验。在这个判断下，汇顶集中全部力量研发触控芯片，2012年电容触控芯片市场开始爆发，6年研发投入，使得汇顶在触控芯片上做到了全球第一，营业收入从2011年不足1亿，增长到2014年的10亿。2012年在市场引导下，汇顶开始研发指纹识别芯片，通过6年的研发积累，取得突破，2016年指纹识别芯片开始爆发，汇顶的营业收入进入第二个暴增期，首先是电容指纹芯片促使汇顶的营业收入在2017年接近40亿，2018—2019年，随着光学指纹芯片的推出，汇顶的营业收入继续攀升至60亿元，至此，汇顶在指纹芯片领域也做到了世界第一。

从电话芯片到触控芯片再到生物识别芯片，人们不禁惊叹，汇顶每一次都踏准了市场节拍。汇顶的成功和成长不是偶然的，是始终坚持市场引领企业创新方向的必然结果。如同董事长张帆所言，“我们不能只吃一碗饭，也不会守着一个技术吃到老”。因此，在触控芯片做到世界第一时，汇顶并没有停下创新的脚步，继续以市场为导向，提前研发布局了生物识别领域的指纹识别芯片。每一年将营业收入的15%—20%集中投入到现有产品、以及代表未来市场方向的产品研发中，集中火力猛攻的结果，不仅让汇顶收获了营业收入和净利润的增长，也收获了很强的市场洞察力和研发能力。

在触控芯片和指纹识别芯片都做到了世界第一的时候，可以说汇顶已经完成了从0到1的过程，未来如何继续1到N的成长之路呢？汇顶已经描绘了未来成长之路，通过内生与外延发展，专注在移动终端、汽车和LOT三大业务领域，依托在传感器技术上取得的领先优势，构建一个以声、光、电传感技术为依托的业务组合，为移动终端、汽车和LOT领域的客户创造价值。

四、结论

汇顶的成长历程为我们揭示了中小科技企业在芯片行业的成功之道：选择芯片设计环节作为主营业务，采用Fabless经营模式，规避CPU和存储两个规模最大、市场最为成熟的芯片细分市场，避开世界巨头，专注于芯片的新应用市场，提前集中投入人力和资金进行研发，依托中国本土市场广阔的需求，就能够在技术、资金、人才密集的芯片行业站稳脚跟，完成从0到1，再到N的成长过程。

作者简介：杨立宇（1970-），男，湖南长沙人，博士，中国社会科学院大学教师。研究方向：企业管理。