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清華大學王志華：國產模擬芯片的兩條路

2020-05-21 12:25:58 EETOP
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在清華大學全球私募股權研究院舉辦的“新基建，‘芯’助力，國產模擬半導體的升級之路”線上沙龍活動上，清華校友總會半導體協會副會長、清華大學微電子所教授，IEEE Fellow王志華就該話題分享了自己的一些見解。

芯片不單是普通產品，還關系到產業安全，國家安全，社會福祉，社會穩定。因此，發展集成電路產業對于我國來說意義重大。

近年來，我國在不斷發展集成電路產業的同時也在探索全新的道路。中高端模擬半導體作為其中重要的分支，近年來一直嚴重依賴進口，中國該如何發展模擬產業成為值得關注的問題。

王志華指出，從全球集成電路市場來看，整體市場在2019年產值為4200億美元，中國產值是430億美元，占據全球的十分之一，還是很弱小。
王志華進一步指出，中國應該變成芯片行業的強國，不只是大國。大國的概念應該三分天下有其一，沒有做大之前都不可能變成強國。做大是集成電路發展的路徑之一。
模擬巨頭是什么樣子的？

縱覽整個模擬市場，ADI是其中的龍頭企業，有60億美元的營收都歸于模擬電路，主要應用市場是工業，汽車，通訊以及消費類，不難發現，在整個應用市場中，工業應用占了半壁江山。

再看TI，TI模擬部分的產值大約是102億美元，占其營收的71.1%。其公司大約有三萬芯片設計人員。
同樣還有NXP，NXP 2019年全球銷售額約為90億美元，對比而言，我我國數一數二的上市芯片公司的體量，大致只有NXP的十分之一，因此我國還有很遠的路要走。
王志華表示，集成電路行業是不可替代的行業，行業中最核心的是晶體管。人類社會今天能夠想到的所有運算都可以依靠晶體管實現。晶體管非常便宜，一個存儲器芯片上大約有四十億只晶體管，只需要大概四美元。單顆晶體管遠比單粒大米便宜。在可預見的未來沒有其他技術可以替代。

不僅如此，集成電路市場行業規模每年都在上漲，當然，由于疫情原因，2020年或許有點下降。王志華舉例表示，衛生紙是穩定產業，今年的產品，明年、后年可以繼續，因為它不需要更新換代。

而對于芯片而言，今年生產的芯片明年也許還能賣，但后年就一定不能賣了。芯片行業增量雖然只有10%，但由于技術更新的原因，產值即使不再增加，也有大量的新產品、新需求。

模擬市場的兩條路

王志華指出，國內企業一定不要相信存量問題可以靠國際分工解決這個問題，能走的路必須是自己在存量市場里搶回一部分市場份額。這是集成電路發展的必經之路，也是模擬集成電路發展的必經之路。

我們要創造出中國的模擬巨頭，這個巨頭，體量必須是幾十億美元，擁有數以萬計的員工，到這個階段，我國模擬產業才會變成真正的成熟行業。

同時，創造出全新的技術也許是另一個發展路徑。王志華舉例說到，在相機行業，當時感光材料也是卡脖的產品，一卷膠卷可能要20塊左右，中國行業里面著名的商家就是樂凱，他們一直認為自己的競爭對手是柯達及富士。

然而到今天，柯達和富士都消失了，打敗樂凱的不是柯達及富士，整個民用感光材料行業都沒了。

如今的CMOS傳感器市場，擁有超百億美元體量。根據預測，在移動設備和汽車應用的驅動下，2015-2021年，CMOS圖像（CIS）產業的復合年增長率將達到10.4%。預計市場規模將從2015年的103億美元增長到2021年的188億美元。這就是全新的經濟增長點帶來的巨大機會。
再來看這樣一組對比，半導體行業前十四大廠商與醫療器械行業前十四大廠商。王志華表示，這兩張表格中有很多一樣的地方，比如全球銷售量，半導體市場達到4200億美元，醫療器械市場達到4600億美元，幾乎相當。
也有很多不同的地方，首先是購買方，在半導體領域，中國市場占據了60%，而醫療領域，美國占據了60%。假定讓中國享受與美國一樣的醫療器械服務，里面就會存在巨大的增量市場。

其次是頭部廠商 ，在醫療器械行業中，排名第一的廠商在全行業中占6%，而半導體市場中排名第一的廠商占16%。這表示半導體行業競爭更加激烈，也更加重要，如果用芯片解決醫療問題，將會有很大的市場空間，同時沒有那么激烈的競爭。

王志華舉例道，在醫療領域，神經調節可以有很多種不同的應用，換個算法可以治療肥胖癥，尿失禁，骨粘連多種疾病，但在電子來看這就是單純的模擬電路，只要做的比較小，可靠，可編程，放進人體。
2019年，全球8個主要企業神經刺激器械銷售總額約達240億美元，其中有足夠大的市場規模。
助聽設備也是如此，2019年，助聽設備產業產值達百億美元，光其中前四家產值就達到了60億美元。中國市場只占其中的4%，這里面依舊有很大的增長空間。

總結
王志華總結稱，集成電路本身是一個很大的市場，中國模擬市場想要發展，就必須要在存量市場做到性能更好，價格更低，這樣才能搶占國外市場。其次，行業還需要找創新點，這樣才能從根本上解決問題。
中國目前集成電路產業還很弱小，整個行業還在追趕階段，需要所有廠商的共同努力，不能指望一家廠商的崛起去解決問題，這不現實。
應用需求是創新的源泉，長期堅持是成功的關鍵。

關鍵詞： 清華大學 模擬芯片 國產替代

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