中国IC设计:细分领域出现领头羊,高端芯片差距明显

编辑:站酷工作室 发布于2019-07-22 09:53

  中国在半导体产业链中最蓬勃发展的就是 IC 设计, 2018 年中国 IC 设计产值达人民币2519 亿元,年增 21.46%,而过去几年一直保持 20% 以上的成长速度。
  若全球比重来看,中国 IC 设计产值占全球 IC 设计产值的比重从 2012 年 12.9% 上升至 2017 年 31.5%,有显著的提升。

  (数据源: 中国半导体协会) 中国 IC 设计产业产值及占全球比重
  中国 IC 设计产业中,以通讯领域比重最高,2018 年产值达人民币1047 亿元,年增 16.3%,比重约 40%,较 2017 年下滑约 6 个百分点。 而模拟电路领域, 产值仍低,2018 年只有人民币142 亿元,比重约 5.5%,较 2017 年提升 2 个百分点。

 

   数据源: 中国半导体协会
  以中国 IC 设计企业营收排名来看,海思受惠于华为手机出货成长,2018 年营收约为人民币503 亿元,年增 30%,稳居中国 IC 设计排名第一的位置。 第二名的紫光展锐主要从事通讯基频研发,2018 年营收人民币110 亿元,与 2017 年营收相当,排名第二。
  排名第三的北京豪威是全球前三大图像传感器供货商,2018 年营收人民币100 亿元,年增 10.5%。 第四的中兴微是中兴通讯的子公司,为全球少数能提供通讯「云、管、端」全领域的芯片厂。 中兴微 2018 年营收人民币61 亿元,年减 20%。
  第五大则是华大半导体,其在新型显示器方面的触控及 OLED 芯片技术在全球位居前列。 第六为汇顶科技,是 Android 阵营指纹辨识方案第一大供货商。 第七大的北京硅成,主要产品为 DRAM 与 SRAM。
  第八大的格科微,其主要产品是 CMOS 图像传感器。 第九则是紫光国微,为中国安全芯片龙头厂。 第十的兆易创新则以 MCU、NAND 及 NOR Falsh 闪存芯片为主。
  中国主流 IC 设计芯片发展:
  1. 桌上与服务器 CPU
  由于桌上型 CPU 的 X86 架构有专利问题,Intel 不对外授权,因此中国厂商开发 X86 架构的 CPU 难度极大,目前采用 X86 设计架构的中国企业有海光与上海兆芯。 上海兆芯的 X86 架构授权来自威盛,而威盛持有上海兆芯 20% 股权,是除了 Intel、AMD、威盛,及中国海光 (AMD 授权) 外,拥有 X86 架构授权的公司。
  上海兆芯新一代 KX-5000 系列芯片,是首款采用 SoC 设计的高阶 CPU,也是中国第一款支持 DDR4,且支持双信道 DDR4 内存的 CPU。 但与其性能相近的为 Intel 第六代 i3 处理器,而今年 Intel 已推出第 10 代 Intel Core,由此可以看出两家研发团队存在着不小的差距。
  2. 移动装置 CPU
  移动装置的 CPU 基本上是利用 ARM 架构开发,而 ARM 架构可以透过付费来获得使用和修改的权限。 由于手机用芯片对于性能和功耗控制要求高,导致提升研发成本,目前全球只有少数几家公司有足够的规模设计手机 CPU。 华为旗下的海思就最具国际竞争力的中国大厂。
  3.AI 芯片
  与一般通用芯片不同,AI 芯片一般来说只需要满足特定的算法,所以设计难度相对较小,且一般并不需要与主流的架构兼容问题,所以专利问题也较少。 但要开发出「真正」AI 芯片,仍是需要一定的口袋深度。
  目前来看,中国大型互联网公司,如 BAT,或海思、寒武纪 (中国政府资金援助) 等大厂均积极进行 AI 芯片开发。
  4. 基带芯片
  基带过去是国际大厂天下,中国方面今年华为正式向全球推出 5G 基带芯片 Balong 5000。 Balong 5000 能在单芯片内涵盖 2G、3G、4G 和 5G 等多种通讯标准,可有效降低数据转换时产生的时延和功耗,并同时支持 NSA 及 SA 组网。
  此外,紫光也推出第一个 5G 基带芯片 - 春藤 510,是继高通、华为、联发科、三星后第五款 5G 多模基频芯片。 但该芯片性能与上述大厂推出有差距,只采用 12nm 制程,主打中低阶市场。
  整体而言,中国 IC 设计产业的产品线涵盖比较全面,包括手机 SoC、基频、指纹辨识,及银行安全芯片等均有着墨,另外在部份细项领域也能看到中国 IC 设计厂位居产业领导地位。
  但在高端芯片领域,中国芯片的市占率还是很低,跟国际大厂有明显差距。 特别是 PC 和服务器等芯片领域,中国市占率接近 0%,且在 FPGA 及内存芯片方面目前也有有待突破。 不过跟晶圆代工、半导体设备等产业相比,中国 IC 设计在国际上的地位已不容忽视。