2020年8月20日,习近平总书记在扎实推进长三角一体化发展座谈会上强调,创新主动权、发展主动权必须牢牢掌握在自己手中。三省一市要集合科技力量,聚焦集成电路、生物医药、人工智能等重点领域和关键环节,尽早取得突破。今年5月28日的两院院士大会上,习近平总书记着重强调,要在石油天然气、基础材料、高端芯片等方面关键核心技术上全力攻关。瞄准人工智能、量子信息、集成电路等前沿领域,前瞻部署一批战略性、储备性技术研发项目,瞄准未来科技和产业发展的制高点。
芯片是一种具有多用途的战略性通用技术和产品,对未来产业发展、就业机会创造和国家安全至关重要。长三角作为国家科学中心和创新高地,目前拥有相对完整的半导体芯片产业链基础,在国内半导体芯片产业发展处于相对领先地位。在推进高端芯片国产化过程中,长三角有着责无旁贷的使命。在新发展阶段,要加快构建长三角高端芯片产业和创新双生态系统,锻造高端芯片产业集群,推进高端芯片国产化,为未来产业发展提供强有力支持。
高端芯片是支撑第四次产业革命“必赢”技术的重要前端投入
科学与技术快速进步和发展催生的重大技术创新,在世界产业革命中发挥了至关重要的作用。当前,世界正处于第四次科技和产业革命的关键期。人工智能、云计算、大数据、移动互联网、物联网等更大的技术集群,是第四次技术革命的关键核心技术。
目前全球芯片主要应用于包括通信、计算机、消费电子、汽车、工业和政府机构等六大领域。以信息技术为核心的电子信息产业支撑过去二十多年半导体芯片产业发展。在新一轮科技和产业革命驱动下,以人工智能、量子计算、5G、物联网、大数据、云计算、区块链核心等为代表的新兴技术和相关产业,将是半导体芯片应用的主战场。从2020年末开始,半导体芯片的普遍短缺,突显出这些专用组件在当今经济中不可或缺的地位。高盛一项最新研究报告指出,全球有多达169个行业在一定程度上受到芯片短缺影响,从钢铁产品、混凝土生产到空调制造、汽车制造、电脑和手机等消费电子产业,甚至包括肥皂制造业。网络化、数字化和智能化是第四次科技革命的标志。可以说,半导体芯片尤其是高端芯片是支撑第四次产业革命“必赢”技术的重要前端投入。
“长三角”拥有芯片产业相对完整的产业链基础
目前我国半导体芯片产业,主要布局在以上海为中心的长三角、以北京为中心的环渤海、以深圳为中心的泛珠三角和以武汉、成都为代表的中西部区域。其中,长江经济带占全国半导体芯片产业收入70%以上,长三角半导体芯片产业规模占据全国半壁江山。从全国看,长三角地区是目前中国半导体芯片产业基础最扎实、产业链最完整、技术最先进的区域,目前已经初步形成上海的全产业链、江苏的封测、安徽的制造、浙江的设计等各有侧重的产业链和供应链分工格局。
上海集聚了中芯国际、华虹宏力、华力微电子、华大半导体、紫光展锐、上海微电子装备(28纳米光刻机)、中微公司(5纳米、3纳米刻蚀机)、盛美半导体等多家知名企业;在设计领域,上海一些集成电路企业的研发能力已达到7纳米。其中,紫光展锐在全球手机芯片市场份额位列第三;在制造领域,中芯国际、华虹集团的年销售额在国内位居前两位,28纳米先进工艺已量产,14纳米工艺研发基本完成。
江苏是我国集成电路产业起步较早的地区之一,连续多年集成电路产量和产值规模均位居全国首位。目前江苏省已经形成涵盖EDA、设计、制造、封装、设备、材料等芯片细分产业较为完整的产业链,并汇聚了一批知名芯片企业,其中在芯片封测领域优势明显。如,江苏拥有EDA软件开发企业Cadence和华大九天;在芯片设计行业有展讯半导体、鹏芯微、兆芯、芯动科技等;制造领域有华虹半导体、SK海力士、华润微电子、紫光存储等生产基地;封测领域有世界排名前三的长电科技以及通富微电子等知名企业,吸引了国际光刻机巨头ASML在无锡开设光刻设备技术服务基地。
实施产业和技术创新双生态系统发展战略,锻造长三角高端芯片产业集群
推进高端芯片国产化进程,长三角三省一市需在一体化战略指导下,推进半导体产业链分工和协同发展,打造具有国际竞争力的长三角半导体芯片产业集群。
当前最重要的是以长三角科技创新共同体和长三角国家技术创新中心为依托,加强高端芯片产业链联盟创新功能,加快高端芯片制造各环节的技术迭代创新步伐,突破关键核心技术瓶颈,稳步推进高端芯片国产化进程,稳步缩小与国际先进水平差距。
一是放眼全球,立足国内,构建互利共赢的开放型高端芯片产业生态系统。产业生态系统是包括在产业链、供应链和价值链中运营的所有参与者,从最小的初创企业到最大的公司,是一个跨公司、部门和机构的相互依赖的复杂联系和不断进化的网络,包括私人机构和公共机构。公共机构和研究中心是产业中企业互动的关键参与者。在长三角一体化背景下,高端芯片产业的研究、工程、制造、装配、服务将需要长三角地区不同省市企业之间形成有效的分工和协作,使不同企业专注于他们最擅长的业务。
二是着眼未来,立足持续创新,打造开放型高端芯片创新生态系统。创新生态系统是由企业、创业投资、科研机构及中介机构、孵化器等上下游支撑性、配套性的要素组成。创新生态系统不是系统要素的简单相加和偶然堆积,而是各要素通过非线性相互作用构成的统一体。在创新生态系统中,创新是一种常态和自发过程。长三角高端芯片创新生态系统功能的发挥,需要区域内不同创新主体之间相互合作,协同创新,形成创新合力。
在长三角高端芯片双生态系统中,前者着眼于补齐高端芯片产业链、供应链和价值链短板,在国内建立相对完整的开放型高端芯片产业生态系统;后者着眼于通过技术创新突破高端芯片产业发展的核心关键技术“卡脖子”瓶颈,建立有利于促进技术创新的创新生态系统,推动高端芯片产业高端化发展,建设长三角高端芯片产业集群,抢占新一轮科技和产业革命的制高点,赋能未来产业发展。
(作者为中国人民大学长江经济带研究院高级研究员)