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一场输不起的战争!中国芯片进口花费超过万亿 (全文)

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2017-04-28 08:08:38 百度百家 0

由于石油进口依赖度持续攀升,保障能源安全早已上升到国家战略层面。但其实,在芯片领域,中国的进口依赖度更高。

一场输不起的战争!中国芯片进口花费超过万亿
芯片

根据官方的统计数据,中国芯片进口的花费已经连续两年超过原油,过去十年,累计耗资高达1.8万亿美元。即便按照较低的汇率折算,也已经远超10万亿元人民币。

芯片产业是中国输不起的战争。中国的芯片需求占全球市场份额的比重超过四成,但近九成需要进口;这不仅让跨国公司卡住了诸多产业的咽喉,也使中国的商业机密和国防信息存在被窃取的可能。

过去几十年,中国一直力图在芯片领域谋求突破,但至今产业的主导权和大部分行业利润仍然掌握在跨国公司手中。美国芯片巨头——高通近六成的收入来自中国。

去年,曾经被给予厚望的集成电路(芯片)企业——大唐电信陷入巨额亏损,金额高达17亿。中芯国际等中国芯片制造企业市场份额开始扩大,但仍远不能与台积电等巨头抗衡。

大唐电信巨额亏损,政府五年补助超11亿 

据大唐电信财报,2016年总营收为72.29亿,同比下跌15.96%;亏损额高达17.75亿。大唐电信业绩在2015年就出现下滑,该年其净利润同比暴跌87.1%。截至2016年底,大唐电信归属于上市公司股东净资产为22.91亿,与上年末相比大跌43.71%。下图为面包财经根据财报绘制的大唐电信总营收与净利润:

一场输不起的战争!中国芯片进口花费超过万亿

大唐电信的主要业务包括集成电路(芯片)设计、终端设计等。大唐电信称,随着部分具有互联网属性的公司进入手机市场,近年来国内手机价格急剧下降,其销售方案或者主板(PCBA)并收取设计费的业务模式受到较大冲击;2016年其移动终端芯片与解决方案销售额同比下跌26%。

不只是在2016年,其实大唐电信近十多年来的业绩一直较为低迷。按照财报数据测算,自1998年上市以来,其净利润总和为亏损21.53亿。

事实上,如果没有巨额的政府补助,大唐电信日子可能会更加艰难。仅2011—2016年间,大唐电信收到的政府补助累计金额就高达11.47亿。

大唐电信的状况只是中国芯片产业现状的一个缩影,中国企业在芯片产业链上,整体上都处于弱势地位。

10年耗费1.8万亿美元:芯片进口额是原油两倍 

芯片产业链分为芯片设计—制造—封测三个主要环节,目前芯片设计巨头为高通、联发科、三星等;芯片制造企业主要为台积电、台联电等;封测排名第一的则为日月光。

然而,中国却是芯片消费大国。据IHS报告,因拥有庞大的电子制造及大众消费市场,中国早已成为全球第一大芯片消费地区,2016年付运至中国的半导体价值约为1590亿美元,占全球半导体价值约45.2%。

据海关总署数据,2017年一季度,中国集成电路(芯片)进口额为505.16亿美元,同比上涨7.62%。2016年,全年中国集成电路进口金额为2270.26亿美元,同期中国原油进口金额仅为1164.69亿美元,集成电路进口金额已是原油进口额的近两倍。

按照统计数据计算,过去10年,中国的芯片进口总额高达1.8万亿美元。下图为面包财经根据海关总署数据绘制的中国集成电路与原油进口金额对比:

一场输不起的战争!中国芯片进口花费超过万亿

芯片不仅进口额高,且依赖进口的比例非常高。

据华泰证券研报,在中国的国内市场,约有90%的芯片来自进口。严重依赖进口的局面,使国内相关产业的发展受到一定的限制。

以手机芯片为例,目前,全球的主流手机厂商均与美国高通达成了合作协议,包括中国排名靠前的OPPO、华为、小米等都与其签订了3G/4G付费专利许可。

手机终端商如果使用高通手机芯片,除了要支付芯片购买费用外,还需向高通缴纳专利使用费。即使手机终端商不使用高通芯片,仍需要向高通定期报备手机出货情况,并缴纳专利费。财报数据显示:2016年中国区收入占高通总收入的比重高达57%,该年其净利润高达57亿美元。

输不起的战争:中国芯片产业之路还很漫长 

中国早已在整个芯片产业链上谋求突破,经过多年巨额投入已经有所斩获。

比如,芯片制造领域的中芯国际。作为国内产能最大、制程最先进、产线最齐全的芯片代工厂商,中芯国际2016年营收为29.14亿美元,同比上涨30.3%;净利润为3.76亿美元,同比大增48.6%。

但无论从规模还是技术上,中芯国际仍然远远落后于世界先进水平。2016年11月底,高通公布了新一代手机芯片处理器,并宣布采用三星10nm制程生产,而中芯国际目前最先进的量产为28nm制程的芯片。

研究表明:在芯片代工领域,台积电占全球份额的比重超过50%,中芯国际则仅占有约4%的份额;2015年中芯国际总营收甚至不及台积电的一成。下图为面包财经根据财报绘制的中芯国际与台积电营收对比:

一场输不起的战争!中国芯片进口花费超过万亿

芯片产业的落后不仅使得中国相关产业被卡脖子,且还存在着安全隐患。一种普遍的担忧是:芯片出口国不仅可能因政治因素限制向中国出口芯片,还可能在芯片上留有后门,窃取中国的商业、国防信息。

芯片严重依赖进口的局面也引起了国家的重视,2014年,中国成立了集成电路领导小组和国家集成电路产业基金。公开的信息显示:国家集成电路产业投资基金旨在促进中国半导体产业的发展,第一期的总投资额就达到了1200亿元,预计总投资额将超万亿。2015年发布的《中国制造2025》更是提到,中国芯片自给率要在2020年达到40%,2025年达到70%。

从intel主导PC,到高通称雄智能手机芯片,中国的芯片突围战已经打了几个时代。芯片产业是一场输不起的战争!

产业突围一定要国企主导吗?也许未必。以智能手机产业链为例,在港股上市的瑞声科技,主打声学相关产品,全球每3部手机就有一部使用其产品,毛利率和净利率甚至超过苹果。从2009年初至今,瑞声科技的股价上涨了超过35倍,成为港股市场最具成长性的公司——同期超级牛股腾讯的涨幅也仅为23.7倍。

超越Intel/ARM了吗?中国“芯”前景仍存疑

日前,作为中国自主芯片代表的龙芯发布了新一代代表着国产最高水平的芯片。其中龙芯 3A-3000和3B-3000从相关测试的综合性能已经超越了英特尔的Atom 系列和 ARM 系列 CPU而倍受业内关注和好评,甚至有业内评论认为,龙芯已经成为芯片产业中独立于英特尔和ARM的第三极。

超越Intel/ARM了吗?中国芯前景仍存疑
中国芯

不可否认,龙芯经过多年的发展,进步是显而易见的,不过单就此次发布的重量级芯片3A-3000和3B-3000的介绍和测试看,我们还是产生了不少疑问。

首先是在说超越ARM时,并未有实在的测试数据支撑,更为重要的是,ARM系列的竞争力主要体现在性能的同时,其功耗的指标也至关重要。英特尔之所以在以智能手机和平板电脑为代表的移动芯片市场铩羽而归,输就输在了功耗上。不过有一点事实是,在之前龙芯上代产品3B-1500与ARM系列(主要是苹果iPhone6采用的A8芯片)的性能对比测试,其性能表现只有后者的1/10,而相比于性能,龙芯3B-1500约30W的功耗确实令人乍舌。在此也许有人会成,现在新一代的3A-3000和3B-3000性能肯定有所提升,但不要忘记,仍然以苹果A系列芯片为例,其已经发展到了A10,也是水涨船高。而仅从公开的功耗表现上看,最新的3A-3000和3B-3000依然为30W看,其功效上的提升应该并不明显。所以我们认为,此次龙芯宣称其新的芯片综合性能已经超越ARM的说法太过笼统,缺乏真实的数据测试支撑。

再看其与x86架构的英特尔的对比。这里龙芯的说法或者说比较相当混乱。从其现场公布的测试比较图看,其与 VIA 和 AMD 的主流中端芯片比较,数据几乎相当,有些指标优势很大,有些指标不相上下。但我们看到的是,其比较的对象是按照芯片不同的指标而有所差异并据此得出不同的结论。例如在访存带宽上已经与AMD和英特尔的高端芯片相当,但在单核和四核性能的测试中,又将比较对象变成了VIA和AMD,更为关键的是,比较中的VIA C-4600和AMD的K10均是10年前架构的芯片,例如AMD的K10架构系列最早诞生于2007年,2010年该架构就已经被新的架构所替代,而众所周知的事实是,对于芯片来说,架构的创新对于芯片功效比的提升至关重要。

在此让我们疑惑的是,以自己最新的芯片去比较人家10年前架构的产品,进而得出自己超越对手的说法是否真的令人信服?而通过之前龙芯内部的说法,其新一代芯片的性能已经超过英特尔第三代i3和i5,但要知道,英特尔第三代i3和i5的Ivy Bridge架构最早出现在2012年,与AMD的K10架构相比晚了5年左右的时间,其性能肯定会超越K10架构的AMD芯片,而龙芯这种跨厂商、跨架构的比较,究竟哪个是真的?至少对于我们来说是真假难辨。

更让我们产生疑问的是,一个非主流架构(龙芯采用的是MIPS架构)的芯片竟然可以同时超越或者适用两种不同架构(ARM和x86)怎么可能?就像x86难以进入ARM占据主导的移动市场,而ARM又很难在x86占据优势的PC和服务器芯片市场立足一样,这其中不仅是芯片本身,而是整个生态系统的挑战。而事实是龙芯直到今天依然未能建立自己的生态圈,这种情况下超越ARM和x86无非是纸上谈兵,甚至有吹牛的嫌疑。

与龙芯誓在主流芯片市场挑战英特尔类似,这两年的兆芯也是打着自主芯片创新的名义而备受业内关注,不过,与龙芯非主流的MIPS架构相比,兆芯走的倒是主流的x86架构,且是通过授权的方式,但授权方是早已在x86市场过气的VIA。

这里我们不妨先看看VIA在x86架构市场的表现。第一代的Joshua架构基本上是“小儿科”式的产品;第二代的Samuel、Ezra也并不成功,一年多即遭淘汰;第三代的Nehemiah和Esther的差别仅仅是Esther采用了当时相对先进的90nm制程工艺,曾被用在杂牌上网本上;第四代的Isaiah虽然曾被联想、惠普等PC厂商采用,但因性能太弱,在与英特尔、AMD的竞争中完败。而兆芯拿到的就是Isaiah的授权。

正是基于这种低起点“捡剩”式的授权,从早期的C3、C7到Nano,兆芯性能都非常有限。例如最早的一款桌面X86芯片ZX-A其实是VIA Nano“马甲”,而从测试结果看,Nano的性能参数不要说和英特尔、AMD做对比,即使是和龙芯GS464E相比差距也很大。例如同样使用GCC编译器,同频整数性能大约是龙芯GS464E的74.3%,浮点性能只有龙芯GS464E的43.1%。至于最新的ZX-C的性能,兆芯官方没有公布过任何测试数据,不过据网友对ZX-C工程样品的测试,认为其性能略优于英特尔的Z8700。需要说明的是,Z8700是一款注重功耗而非性能表现的移动芯片(Atom系列),可见ZX-C的性能是多么有限和起点是多么的低。

更为关键的是,ZX-C所谓性能的提升主要是通过工艺上的改进(例如从之前的40纳米制程变成了28纳米),但核心架构基本没有任何的创新和改变,所以基本上依然没有摆脱VIA“马甲”的嫌疑。至于下一代ZX-D,据称会采用16纳米制程,届时是否还是通过工艺的改变来提升性能而没有架构的自我创新还有待观察。我们在此产生疑问的是,作为国家核高基01专项承接方,已经接受国家补贴70亿元,且仍在接受补贴的兆芯,为何当初要引入如此低起点,已经被市场竞争淘汰的x86架构?为何在将近4年的时间里,依然基本上还在沿用原来引入的Isaiah架构,或者说没有在此基础上的再创新?

综上所述,我们认为,作为中国自主芯片代表和誓要打入主流芯片市场的龙芯和兆芯,应该在今后的发展中少一让业内产生的疑问,实事求是,只有这样,我们才能让中国“芯”的未来更加明朗,毕竟之前在中国“芯”发展的道路上留给了业内太多的质疑。

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