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高科技的迅猛發(fā)展為世界帶來(lái)了始料未及的變化，IT產(chǎn)業(yè)作為最早發(fā)展起來(lái)并且在今天最貼近生活的高科技產(chǎn)業(yè)，從很大程度上代表了一國(guó)的科技發(fā)展水平，預(yù)示著其未來(lái)的發(fā)展前景。而中國(guó)IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)特殊的道路，未來(lái)中國(guó)IT產(chǎn)業(yè)將去往何方？
 
11月6日，企業(yè)家學(xué)者項(xiàng)目七期班第五模塊實(shí)踐課堂來(lái)到晶方科技，劉勁教授帶來(lái)《中國(guó)IT行業(yè)的基礎(chǔ)架構(gòu)研究》專題分享，企業(yè)家學(xué)者項(xiàng)目七期班同學(xué)、蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理王蔚也分享了晶方科技多年來(lái)在業(yè)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)與思考。請(qǐng)看本文。

劉勁教授
中國(guó)IT行業(yè)的基礎(chǔ)架構(gòu)研究

IT行業(yè)的特殊性

高科技行業(yè)有很多，但影響社會(huì)最大的是IT。那么IT行業(yè)與其他高科技行業(yè)到底有何不同？專題分享的開(kāi)始，劉勁教授先與大家講述了IT 和其他行業(yè)“不一樣”的原因：
第一，系統(tǒng)性：影響所有行業(yè)；

第二，關(guān)鍵性：影響信息和智能；

第三，無(wú)限可擴(kuò)展性：擁有IT就掌握了經(jīng)濟(jì)的大腦；

第四，國(guó)家安全關(guān)聯(lián)：軍事上IT是核心競(jìng)爭(zhēng)力。

正因?yàn)镮T行業(yè)的特殊性，所以IT企業(yè)都具有超強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。從2020全球總市值TOP20（上圖）中可以看到，前7名都是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)（IT企業(yè)）。除此之外，前20中還有兩個(gè)非常高價(jià)值的IT企業(yè)：臺(tái)積電和英偉達(dá)。

IT的兩個(gè)側(cè)面

從1950年制造出世界上第一臺(tái)商用計(jì)算機(jī)開(kāi)始，IT不斷對(duì)我們的世界帶來(lái)顛覆性的改變。要研究IT，首先我們得理解IT。劉勁教授表示，IT分為“硬件”、“軟件”兩個(gè)方面，從層級(jí)歸類又可以分為“基礎(chǔ)層級(jí)”和“應(yīng)用層級(jí)”。

基礎(chǔ)層級(jí)：IT底層的架構(gòu)，硬件的角度最核心的是芯片，軟件角度最核心的是操作系統(tǒng)。

應(yīng)用層級(jí)：硬件角度如5G技術(shù)、手機(jī)、電腦等；軟件角度如操作系統(tǒng)、辦公軟件、云服務(wù)等。

集成電路是主角

當(dāng)前以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、新能源汽車為代表的新興產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展，而這些企業(yè)的發(fā)展也將會(huì)成為推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動(dòng)力，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為世界各國(guó)的重點(diǎn)戰(zhàn)略。

劉勁教授根據(jù)數(shù)據(jù)分析表示，集成電路是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中非常重要的部分，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中83%的市場(chǎng)份額都屬于集成電路，其余17%則屬于分立器件。集成電路和分立器件是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中最大的兩個(gè)層面，其中商業(yè)價(jià)值最大的還是集成電路。

█ 集成電路下游的市場(chǎng)主要在哪里？

集成電路下游市場(chǎng)在過(guò)去十幾年間有著巨大的變化。1998年，集成電路下游市場(chǎng)應(yīng)用55%是計(jì)算機(jī)，18%是手機(jī)。發(fā)展到2019年，集成電路下游市場(chǎng)32%是計(jì)算機(jī)，40%是手機(jī)，手機(jī)的市場(chǎng)份額增長(zhǎng)了2.2倍。

除了計(jì)算機(jī)和手機(jī)，電動(dòng)車、數(shù)字電視、醫(yī)療等也是芯片的重要應(yīng)用領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)則是跨行業(yè)的擁有多應(yīng)用場(chǎng)景的產(chǎn)品。

中國(guó)目前已經(jīng)成為全球最大的半導(dǎo)體與集成電路消費(fèi)市場(chǎng)，但是自給比例僅10%左右。在2017年全球半導(dǎo)體行業(yè)份額統(tǒng)計(jì)中，美國(guó)46%，韓國(guó)22%，日本10%，歐盟9%，中國(guó)當(dāng)時(shí)只有5%。

芯片的設(shè)計(jì)與制造

從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看，半導(dǎo)體材料和設(shè)備位于產(chǎn)業(yè)上游，是整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的支撐產(chǎn)業(yè)，中游為半導(dǎo)體的制造，其中集成電路的制造最為復(fù)雜，又可以分為“設(shè)計(jì)-制造-封測(cè)”三個(gè)環(huán)節(jié)，而集成電路制造的資金和技術(shù)壁壘最高。

劉勁教授指出，芯片在實(shí)際應(yīng)用前，有兩個(gè)重要過(guò)程：
第一，設(shè)計(jì)芯片。
第二，制造芯片。

當(dāng)前全球IC設(shè)計(jì)仍以美國(guó)為主導(dǎo)，我國(guó)只是重要參與者，尤其是在核心通用芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，如CPU、存儲(chǔ)器、FPGA以及高性能模擬芯片等領(lǐng)域占有率幾乎為零。2019 年美國(guó)占據(jù)了全球IC設(shè)計(jì)行業(yè)65%的市場(chǎng)份額，居世界首位；中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的市場(chǎng)占有率約17%，中國(guó)大陸的市場(chǎng)占有率為15%；兩者位于第二、三位，但中國(guó)的技術(shù)含量比別的國(guó)家落后。

█ 技術(shù)上，中國(guó)受制于美國(guó)和西方國(guó)家

中國(guó)芯片制造受制于美國(guó)和西方國(guó)家，尤其體現(xiàn)在EDA軟件。EDA軟件全稱為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化Electronic Design Automation，是設(shè)計(jì)電子芯片必需的軟件，包括IC電路設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)布線、驗(yàn)證和仿真，測(cè)試等所有方面。EDA是IC設(shè)計(jì)最上游、最高端的產(chǎn)業(yè)。

目前該行業(yè)存在著高度壟斷，海外三大EDA軟件廠商Synopsys、Cadence、Mentor占據(jù)了全球市場(chǎng)的64%，且壟斷了中國(guó)芯片設(shè)計(jì)95%以上的市場(chǎng)。

EDA軟件是工業(yè)化軟件，壁壘不在于軟件算法、模型，而是需要與國(guó)際上的晶圓制造廠合作，讓鑄造提供各種支持。這種合作的壁壘很高，對(duì)于鑄造廠來(lái)說(shuō)，需要投入相當(dāng)大的資源和成本，沒(méi)有動(dòng)力去培養(yǎng)新的EDA合作伙伴。因?yàn)閷?duì)鑄造廠來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)新的EDA合作伙伴需要投入更多的資源，但是更多的EDA合作方并不能帶來(lái)增量收入。

█ 另一個(gè)壁壘是IP核

芯片制造過(guò)程中，IP核是很重要的一步。IP核全稱為知識(shí)產(chǎn)權(quán)核，是指已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的、可重復(fù)使用的具有某種確切功能的集成電路設(shè)計(jì)模塊。調(diào)用IP核能避免重復(fù)勞動(dòng)，大大減輕工程師的負(fù)擔(dān)，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

劉勁教授表示，IP核的技術(shù)都掌握在西方國(guó)家，包括核心指令、語(yǔ)言、字母等。目前國(guó)內(nèi)的公司都使用國(guó)外的IP核。

劉勁教授

█ 芯片和納米

芯片是由晶體管組成的，14納米、7納米都指的是芯片的制程，在同樣面積的芯片里，晶體管越多，內(nèi)部電路越細(xì)密，芯片的性能就越強(qiáng)。先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)工藝制程掌握在少數(shù)幾個(gè)公司手中。

目前130納米技術(shù)全球有近30個(gè)公司可以量產(chǎn)，但是到了14納米技術(shù)就僅有6個(gè)公司可以量產(chǎn)，未來(lái)5納米技術(shù)水平預(yù)計(jì)只有三星、臺(tái)積電、英特爾三家有能力實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

█ 封裝與測(cè)試

中國(guó)公司在芯片制造領(lǐng)域并不是沒(méi)有任何成就，中國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入世界第一梯隊(duì)。2018年國(guó)內(nèi)封測(cè)三巨頭長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電在全球行業(yè)中分別排名第三、第六、第七。

封測(cè)是芯片制造里面的最后一步，同時(shí)科技含量和利潤(rùn)率也比前面制造要低一些。但是近年來(lái)受摩爾定律的影響，封裝技術(shù)逐漸提升行業(yè)重要性。

█ 材料被日美壟斷

難倒國(guó)內(nèi)芯片制造的，不僅是單純的設(shè)備問(wèn)題，實(shí)際上是芯片生態(tài)。半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)難度高、研發(fā)周期長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)廠商與全球領(lǐng)先企業(yè)差距較大。芯片行業(yè)的上游包括硅片、電子氣體、光刻膠等，材料供應(yīng)主要來(lái)自美國(guó)和日本。

劉勁教授表示，發(fā)展到現(xiàn)在，全世界已經(jīng)形成了一個(gè)以美國(guó)為中心的全球化生態(tài)，歐洲、日本和韓國(guó)相對(duì)走在前列，在整個(gè)生態(tài)里面美國(guó)占絕對(duì)主導(dǎo)。目前所有國(guó)家使用的技術(shù)里面都包含美國(guó)的技術(shù)，只要美國(guó)下令進(jìn)行禁止，上游的材料就被壟斷了。

█ 中國(guó)存在的短板

集成電路經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展到如今，中國(guó)正在奮起追趕，但明顯短板有4個(gè)：
短板一：核心技術(shù)。沒(méi)有自己的IP核，使用的都來(lái)自西方國(guó)家。

短板二：設(shè)計(jì)軟件。目前中國(guó)企業(yè)無(wú)法趕上三大EDA公司（Synopsys、Cadence、Mentor）。

短板三：制造過(guò)程。設(shè)備、材料等都被日美壟斷，中國(guó)缺少芯片制造生態(tài)。

短板四：標(biāo)準(zhǔn)。目前行業(yè)完全以美國(guó)為中心標(biāo)準(zhǔn)，要想重新建立起一套體系非常困難。

國(guó)內(nèi)操作系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

截至目前，中國(guó)國(guó)內(nèi)仍沒(méi)有一款能普及推廣的自有操作系統(tǒng)。主流操作系統(tǒng)Windows、IOS、安卓都是美國(guó)公司研發(fā)出來(lái)的。這使得我國(guó)IT企業(yè)相較于美國(guó)企業(yè)缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，長(zhǎng)久來(lái)看創(chuàng)新性也受到限制。

2019年，Windows操作系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率高達(dá)87.7%，蘋果占據(jù)7%，其他PC操作系統(tǒng)包括Linux/Unix等市場(chǎng)份額較小，只占5.3%。

劉勁教授表示，中國(guó)開(kāi)發(fā)PC操作系統(tǒng)主要有三家公司：中標(biāo)麒麟、銀河麒麟、誠(chéng)邁科技。中標(biāo)麒麟和銀河麒麟是國(guó)企，現(xiàn)已經(jīng)合并，誠(chéng)邁科技是一家民營(yíng)企業(yè)，他們用的基礎(chǔ)內(nèi)核都是開(kāi)源的Linux。

2019年中國(guó)市場(chǎng)運(yùn)行Android操作系統(tǒng)的智能手機(jī)市場(chǎng)份額大約為75.44%；其次為iPhone市場(chǎng)份額約為22.49%。此前國(guó)內(nèi)企業(yè)在操作系統(tǒng)領(lǐng)域，都是在谷歌的系統(tǒng)之上進(jìn)行了一些定制。

另外就是服務(wù)器市場(chǎng)。在服務(wù)器領(lǐng)域，微軟依舊是霸主，占據(jù)了近90%的市場(chǎng)，Linux整體僅有10%的市場(chǎng)。

總體來(lái)看，硬件和軟件操作系統(tǒng)現(xiàn)階段基本是以美國(guó)為中心的生態(tài)，國(guó)內(nèi)企業(yè)要想發(fā)展，門檻特別高。

技術(shù)脫鉤之下，中國(guó)如何追趕？

結(jié)合國(guó)內(nèi)IT企業(yè)目前的狀況及整個(gè)行業(yè)的生態(tài)現(xiàn)狀，劉勁教授認(rèn)為在高科技領(lǐng)域里面，最難的是硬件。

他認(rèn)為，目前IT科技是以美國(guó)為中心的全球生態(tài)，在技術(shù)脫鉤的情況下，中國(guó)IT科技的風(fēng)險(xiǎn)在于關(guān)鍵技術(shù)受制于人。在供給端的作為肯定有用，但會(huì)很困難，需求端的刺激更為重要，但成本巨大。

追趕的要點(diǎn)是用生態(tài)對(duì)付生態(tài)，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)開(kāi)源而不是國(guó)產(chǎn)，應(yīng)努力打造開(kāi)源（可靠）的國(guó)內(nèi)與國(guó)際市場(chǎng)。

在未來(lái)，美國(guó)對(duì)中國(guó)高科技的限制會(huì)越來(lái)越多，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，高科技國(guó)產(chǎn)替代是重要的資產(chǎn)配置方向。

課堂現(xiàn)場(chǎng)

王蔚
半導(dǎo)體行業(yè)的挑戰(zhàn)、趨勢(shì)與思考

在劉勁教授的IT行業(yè)系統(tǒng)性框架梳理之后，晶方科技董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理、DBA七期班同學(xué)王蔚向企業(yè)家學(xué)者們真誠(chéng)分享了公司十五年來(lái)的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與面臨的機(jī)遇挑戰(zhàn)。

作為國(guó)內(nèi)集成電路高端封裝技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的“領(lǐng)頭羊”，晶方成立于2005年，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的集成電路高端封裝技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)，主要為客戶提供以WLCSP和FO扇出結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的高集成度、微型化的半導(dǎo)體先進(jìn)封裝量產(chǎn)服務(wù)。

晶方科技長(zhǎng)期專注于傳感器芯片的先進(jìn)封裝技術(shù)，封裝產(chǎn)品包括多種影像傳感器芯片（CIS)，屏下指紋識(shí)別芯片，3D成像，微機(jī)電系統(tǒng)芯片（MEMS）、環(huán)境光感應(yīng)芯片、5G射頻芯片等產(chǎn)品。15年的時(shí)間里，開(kāi)創(chuàng)性地做到了幾個(gè)全球引領(lǐng)：
? 全球第一大影像傳感器晶圓級(jí)芯片尺寸封裝測(cè)試服務(wù)的提供者

? 全球唯一MEMS（加速度器）晶圓級(jí)封裝量產(chǎn)服務(wù)的提供者

? 全球第二大生物身份識(shí)別芯片封裝量產(chǎn)服務(wù)的提供者

參訪晶方科技

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，晶方科技采用的例如TSV, Fan-Out, SiP，3D，Bumping，RDL等一系列先進(jìn)封裝技術(shù)，替代原來(lái)的以打線、基板和引線框架為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)封裝，能實(shí)現(xiàn)密度更高，尺寸更小，厚度更低，成本優(yōu)勢(shì)更佳的產(chǎn)品。

王蔚

談及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)未來(lái)會(huì)遇到的挑戰(zhàn)，王蔚坦言，10倍速變化因素會(huì)帶來(lái)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這些因素有可能來(lái)自競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，也可能來(lái)自技術(shù)變革，還有可能是用戶，或者是供應(yīng)商，以及互補(bǔ)企業(yè)，甚至是營(yíng)運(yùn)規(guī)則。他以晶方科技的經(jīng)驗(yàn)分析，作為一家成立了15年半導(dǎo)體企業(yè)，目前最大的挑戰(zhàn)可能來(lái)自以下兩個(gè)方面：
技術(shù)迭代的減速和停滯的挑戰(zhàn) （創(chuàng)新與突破的成本和難度越來(lái)越大）

外部宏觀環(huán)境不斷變化的挑戰(zhàn) （地緣政治摩擦導(dǎo)致的全球供應(yīng)鏈重構(gòu)）

有挑戰(zhàn)就有機(jī)會(huì)，面對(duì)變化我們完全可以逆流而上。王蔚同學(xué)根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來(lái)10年突出的五個(gè)趨勢(shì)技術(shù)：

1、傳感和移動(dòng)

隨著傳感技術(shù)和 AI 的發(fā)展，自主機(jī)器人將能更好地理解周圍環(huán)境

2、人類能力增強(qiáng)
人類能力增強(qiáng)不是替代人類做決策，而是在他們執(zhí)行任務(wù)時(shí)提供指導(dǎo)

3、 后經(jīng)典計(jì)算和通信

更快的 CPU、更高的存儲(chǔ)密度和不斷增加的數(shù)據(jù)流量

4、數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)
企業(yè)與更多的企業(yè)、人和物進(jìn)行跨行業(yè)的共享和合作。而數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)正在分解這種傳統(tǒng)價(jià)值鏈，發(fā)展出更無(wú)縫、更靈活的連接

5. 高級(jí)人工智能和分析
高級(jí)分析使用更復(fù)雜的工具對(duì)數(shù)據(jù)或內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)或半自動(dòng)檢驗(yàn)

最后，針對(duì)目前中國(guó)集成電路的現(xiàn)狀，王蔚同學(xué)提出了自己的幾點(diǎn)看法和判斷：

第一，集成電路的創(chuàng)新要從底層做起
像造原子彈那樣集中國(guó)家力量來(lái)做，集成電路是成功不了的，創(chuàng)新來(lái)自底層，所以一定要鼓勵(lì)底層創(chuàng)新。

第二，要消費(fèi)
現(xiàn)在中國(guó)鼓勵(lì)消費(fèi)，鼓勵(lì)消費(fèi)電子的行業(yè)一定會(huì)發(fā)展。

第三，基礎(chǔ)研究
集成電路領(lǐng)域中國(guó)現(xiàn)在“不行”的原因是基礎(chǔ)研究不夠，中國(guó)企業(yè)要想做好集成電路，必須把基礎(chǔ)研究做好做強(qiáng)。

通過(guò)劉勁教授和王蔚同學(xué)的分享，可以看到目前中國(guó)IT行業(yè)已經(jīng)擁有了一定的技術(shù)實(shí)力。雖然基礎(chǔ)底層結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)還不夠“硬”，但走在前沿的企業(yè)正在相繼發(fā)力，更多技術(shù)上的壁壘也在逐步被打破，相信不久后中國(guó)的IT企業(yè)將會(huì)迎接嶄新的格局，帶領(lǐng)中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)步入下一個(gè)時(shí)代。