独家！华为海思受困，5G芯片国产化路在何方？

本站原创，作者：章鹰，电子发烧友执行副主编。

6月1日，两大新闻值得特别关注。首先，小米集团董事长兼CEO雷军表示，去年底基本已清仓4G手机，然后全力转向5G，今年累计发布5款5G手机，疫情造成5G手机生产跟不上来，中国市场4月份5G手机销量已经达到1638万台。笔者注意到5月中下旬，荣耀和小米都发布了2000元以下的5G机型。5G手机市场很可能会再次出现替换加速的格局。

近期小米、华为荣耀手机发布一览表

图表：电子发烧友根据公开资料整理

其次，中芯国际科创板上市获得受理，计划融资金额200亿元，保荐机构为海通证券，招股书显示，本次发行募集资金的40%投入12英寸芯片SN1项目，20%投入作为先进及成熟工艺研发项目储备资金，40%作为补充流动资金。

5月16日，根据美国商务部在其官方网站发布的新闻，美国商务部的工业和安全局（BIS）把华为公司加入其 Entity List（实体清单），其法律依据是美国《出口管理条例》。美国商务部针对华为的禁止令发布，国产半导体企业动向备受投资者和民众关注，中芯国际在年初拿下华为海思14nm代工订单。为了应对美国制裁，华为近期也向台积电和中芯国际追加了大量订单。据悉，华为向台积电追加7亿美元的芯片订单，此外，华为还向中芯国际下单总额达到8亿美元。

一边是中国5G手机的快速上量，5G基站大规模部署带动应用端启动，一边是美国挥舞大棒，试图牵制华为海思，阻碍中国5G技术和应用的快速发展。不管是5G终端生产，还是5G场景应用的落地，芯片制造都是5G产业链发展的关键一环。芯片国产化，特别是代工龙头台积电被美国新禁令管辖，阻止其在120天后向华为供货，视为最有力杀伤政策。

中国5G终端制造商到底在专利方面是否确立了优势？在IC设计和芯片代工上，华为海思是否能够绕开美国的管制，走独立自主发展的道路？5G通信绝对不仅是通信技术的改变，而是推动工业互联网升级的抓手，美国试图在压制中国科技的进步，中国半导体企业如何应对？电子发烧友记者采访了北京大学深圳研究院5G移动通信课题组组长，深圳5G产业联盟专家委员会副主任胡国庆博士。

5G专利占据全球第一，专利含金量有待提高

北京大学深圳研究院5G移动通信课题组组长，深圳5G产业联盟专家委员会副主任胡国庆博士对电子发烧友表示，中国5G专利量在全球占到36%，但是在专利的含金量上，基础层专利少，基础芯片领域的话，很多专利还是掌握在美国、欧洲还有日韩手里面。

2月份，德国调查公司IPlytics发布《关于根据5G标准声明的专利的实况调查》报告中，华为在5G专利提交数量3147份，位于全球第一，但是专利的平均价值指数只有0.85，中兴在5G专利数量达到2561份，位列全球第三，专利平均价值达到1.35。三星在5G技术方面的专利平均价值指数达到1.62，与华为和中兴相比都要更具优势。然而三星的专利价值数并不是整份数据中最高的，比三星的专利技术价值更高的是英特尔，虽然其5G相关专利的数量只有870件，但专利平均价值指数达到2.12，是整份榜单中价值指数最高的。

图片来自IPltics

三星在拥有5G专利家族数量且至少在欧洲，美国提交的专利家族数量的全球公司中名列前茅。

图片来自三星官网

三星官方网站显示，三星拥有至少在美国专利商标局（USPTO），欧洲专利局（EPO）或《专利合作条约》（PCT）提交的2,633个已申报的5G专利家族，以及由美国专利局授予的1,728个5G专利家族。该研究表明，三星在可强制执行的授权专利数量上居领先地位。

在移动端芯片市场，高通占据着重要位置，拥有1293项5G技术相关专利，其价值指数达到1.16，在这份统计数据中的位置仅比英特尔高一位，排在第七位。

在IC设计和代工，华为海思难以绕开美国管制？

在胡国庆博士看来，中国IC厂商在全球半导体产业链中优劣势明显：第一、IC设计能力突出，华为海思已经进入全球IC设计十大厂商行列；第二，IC代工能力薄弱，IC制造和封测都是短板。特别是在IC制造上游的关键半导体设备上， ASML阿斯麦在光刻机设备方面形成寡头垄断。应用材料、东京电子和泛林半导体是提供等离子体刻蚀和薄膜沉积等工艺设备的三强。这些厂商都受到美国管辖，ASML阿斯麦 EUV光刻机根本不对中国厂商出售。

胡国庆博士表示，美国对华为的打压，根本原因是美国意识到华为一旦打通IC设计、IC代工和IC封测全产业链话，就动摇了美国基层架构建立起来的全球科技体系。华为的出现，挑战其基层架构，会动摇美国在全球科技的主导权。

“美国打压华为的长期影响巨大。首先，如果美国把华为打压成功，中国未来再成长出华为海思这样的企业非常难，半导体企业进微利时代，企业投资1000亿进入，利润没有放在银行里的收益高。美国打压华为，对整个芯片行业影响深远，特别是民营企业，可能以后都很难去触碰芯片这个产业了。” 胡国庆博士分析说。

胡国庆博士还特别指出，从全球产业链看，美国打压华为，意图是将华为从整个技术基础层隔离出来。美国商务部制定相关政策，只要涉及到美国技术，都要受到美国管制，倒逼国内的电子信息产业企业开始进行外移，对中国经济长远影响非常不利。

在华为海思代工的选项里面，台积电和中芯国际最为引人瞩目。但在先进制程上，台积电的优势一骑绝尘，目前只有三星可以挑战其在工艺制程上的优势。

2020年Q1台积电和中芯国际营收对比

电子发烧友根据公开资料整理

再比较台积电和中芯国际2020年第一季度的营收表现，笔者对两家公司的优势有了更深刻的了解。

台积电2020年第一季度的业绩报告显示，第一季度营收达到103亿美元，其中，5G芯片采用的7nm制程营收占比高达35%，10nm占比仅为0.5%，16nm则占到19%，16nm及更先进制程占到了55%。而5G芯片主流采用的就是台积电的7nm和5nm制程工艺。以华为麒麟990，高通骁龙865、苹果还没有发布的A14为例，他们都选择了台积电代工。

中芯国际宣布，截至2020年3月31日的三个月的合并经营业绩。其中，第1季度的收入为9.049亿美元，比上一季度增长8.94亿美元，第一季度的毛利润为2.336亿美元，比上一季度的1.494亿美元环比增长17.1％。在具体工艺上，中芯国际的先进工艺占比正在提升，28nm产能贡献了6.5%的营收，去年同期只有3%，14nm工艺贡献了1.3%的营收，去年同期为0，上季度为1.0%。不过，出货仍以0.15/0.18微米、55/65纳米和40/45纳米为主。

胡国庆博士指出，中芯国际可以量产14nm工艺制程，主要是代工低端应用处理器，不是IC代工领域最先进的技术。距离台积电的先进制程还有两代的距离。

他分析表示，中芯国际超越台积电是一个长期的过程，台积电多年专注IC代工领域，行业利润已经降低，台积电一家几乎供应全球。“中芯国际推出14nm工艺，台积电已经在7nm工艺持续盈利，待到中芯国际推出7nm，台积电的5nm已经上市了，后进者的竞争力弱，留给后者的生存空间也非常小。10年之内，中芯国际不太可能超越台积电。”

还有一个重要的障碍，中国IC代工企业无法获得最先进的光刻机。2018年，中国就已经向荷兰ASML公司采购了光刻机，花费1.2亿美元且等待两年，至今都还没有收到货，其中光刻机的电源设备使用的是美国的，而光刻机上面的镜头是采用德国的，光刻机的轴承部分是采用瑞士的。ASML公司的主要的大客户有三星公司、英特尔公司以及台积电公司等，这些公司除了跟ASML公司是合作伙伴以外，它们也是ASML的股东。

美国压制中国高科技发展，中国半导体企业如何应对？

“绕开美国，联合欧洲和日韩，中国芯片企业需求持续发展可行吗？”胡国庆博士表示，“这个愿望是好的，以光刻机为例，美国公司掌握的都是基础层技术，美国和日韩有协议，他们是一致行动人。如果美国封杀华为和国内其他企业，欧盟和日韩企业不敢和他们合作，中国企业类似被孤立一样。”针对电子发烧友记者提出的问题，胡国庆博士指出这种解题思路是行不通的。

胡国庆博士认为，中国半导体企业应该反思一下，树立自身要从芯片底层架构上去构建能力，不要急功近利，中国芯片技术赶上美国，不是一年到两年的事情，是10到20年的事情，需要两代人的努力。中国需要打破体制限制，对芯片发展有长远规划。

精细加工研究所所长汤之上隆认为，中芯国际缺乏像台积电那样的微细加工技术，在微细加工技术落后于台积电五年，且生产能力不足，即使中芯国际为扩大产能融资200亿，以这种投资水平也难以一次全部推进微细加工技术。华为转而向联发科和紫光展锐采购芯片也是正常商业措施，以保证终端产品顺利上市。

我们看到，在半导体行业的专利储备上，中国企业没有很大胜算。芯片代工行业，第一名台积电是利润最丰厚的，第二名三星是微利。中国芯片代工企业不管是专业储备，或是上游半导体设备供应商都与先进企业有很大差距，中国企业要立志向长远的方向做更多的事情。胡国庆博士建议，有中央政府协调，做一个20年的芯片追赶计划，比较现实。

针对国产芯片发展遭遇的阻力，胡国庆博士分析有两点值得关注：第一、最先进的光刻机和半导体设备设备不卖给中国公司，芯片发展受限；第二、半导体企业毛利率太低，很多民营企业不敢贸然进入，这需要政府加大对半导体芯片的投入。这两大问题解决，半导体芯片发展未来可期。美国对华为的打击，短期来对5G网络部署没有特别大影响，未来必须技术自主，走出自己的科技路线。

5G 通信是未来全球信息化产业的基础，哪个国家先完成5G产业升级，谁就可以对其他国家进行降维打击。美国希望对中国进行釜底抽薪，限制中国5G发展，防止中国比美国率先完成产业升级，限制中国在未来经济的影响力。但是中国5G新基建已经快马加鞭，2020年国内新增55万5G基站，5G基站对基带芯片、射频芯片、存储芯片都有很大的需求。胡国庆博士认为，中国半导体企业完全有能力在国内5G市场快速启动中抢得先机，5G网络部署过程中，大量数据中心兴起，国内企业可以用高技术含量的芯片产品去和国际一流企业同台竞技。

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