缺“芯”时代下芯片设计企业的双驱发展

来源:用户上传      作者:张涵

　　【摘要】芯片产业作为制造业智能化转型的关键，已经成为衡量国家综合实力的重要指标。近年来，我国芯片下游市场的需求逐渐细分，但技术的滞后导致国内芯片设计企业的产品同质化现象严重，大部分高规格芯片依旧需要进口，国产替代迫在眉睫。文章以兆易创新为例，研究其在全球芯片市场的动荡下通过“内生+外延”的双驱模式推动业务构建与整合，形成“存储芯片+控制芯片+传感芯片”的业务协同发展，为细分市场布局的同时加速芯片的国产替代，完成芯片设计企业的转型。
　　【关键词】芯片设计企业；双驱发展；业务协同
　　【中图分类号】F273.1
　　一、研究背景
　　在现代化市场需求的推动下，芯片行业在全球范围内快速发展。随着我国制造业智能化转型的提出，芯片产业链的全面发展受到政府高度关注。2015年，国务院印发的《中国制造2025》中将集成电路及专用设备列为实现突破发展的重点领域；在2018年的政府工作报告中，芯片产业被排在中国实体经济的第一位；2021年的“十四五”规划中也强调了高端芯片领域关键核心技术的突破和应用。
　　我国芯片a业已经形成较为完备的产业链，但在部分芯片的核心技术上还有所缺失，尤其在芯片设计领域，芯片价值链中附加值最高的环节进入门槛相对较低，导致我国近年来芯片设计企业数量增加，但是产品与服务同质化愈发严重，依旧需要通过大量进口满足下游市场的需求。据数据统计，2017―2021年中除2019年有所回落，我国芯片进出口逆差总体仍呈现上升趋势，2021年更是达到18 000亿元，芯片市场的需求缺口明显（见图1）。同时，芯片设计企业更多地专注于采用Fabless模式1，芯片制造则外包给晶圆厂代工，生产线的缺失容易造成产业链断裂。近年来受新冠疫情的影响，部分晶圆厂的停工导致芯片大量减产，芯片设计行业的外包业务也深受影响，诸多行业受到牵连，陷入无“芯”可用的境地。在此背景下，以兆易创新为例，国内部分芯片设计企业做出战略转变，开始采用“内生+外延”的双驱发展模式。在强化自身研发优势产品的前提下构建全新的业务协同，加强差异化建设，提速芯片国产化替代进程。
　　二、“内生+外延”发展路径
　　（一）增强研发能力
　　兆易创新作为典型的Fabless类型公司，其主营业务就是对芯片产品的研发，芯片设计企业的发展一方面遵循摩尔定律2的周期性，另一方面需要适应当下市场的需求，如此才能在国内竞争激烈的芯片设计市场占有一定份额。从2017―2021年兆易创新的研发人员以及研发投入情况来看（见图2和图3），面对我国的缺“芯”情况，兆易创新自上市以来研发人员及研发投入的数量均持续上升。2021年，虽然研发人员占比以及研发营收占比有所下降，但是二者的绝对量仍有所增加。兆易创新在主营领域推动产品更新，尤其是控制芯片领域与存储芯片领域。首先，兆易创新在完成多项通用控制芯片产品的同时推出世界首个RISC-V内核的通用控制芯片；其次，在汽车“电气化”趋势的推动下，兆易创新开启车规级芯片的研发。两方面研发能力的增强反映在兆易创新对国内市场份额的占领上，企业坚持研发，贴合市场的同时提升并满足客户需求，以技术创新推动企业的内生发展。
　　（二）构筑“虚拟IDM3”
　　2019年，在合肥市国资委所属的合肥产投的牵头下，兆易创新及其子公司与长鑫存储合肥分公司、合肥产投集团达成代工协议，以可转股债券的方式对兆易创新12英寸DRAM项目进行投资，将DRAM的量产交给长鑫存储，自身仅从事代销业务。长鑫存储是国内存储芯片产量较高的芯片制造企业，与之深度绑定构成了兆易创新的“虚拟IDM”。一方面，在目前国内芯片制造企业产能尚未完全恢复的情况下，能够保证兆易创新在较长时期内拥有稳定的产能供应；另一方面，芯片制造环节的外包可防止破坏兆易创新Fabless的轻资产模式，节省大量的固定资产投入与制造芯片的成本。虚拟IDM从上述两方面节省了成本，保障主营业务上的投入，赋能“代销+自研”的存储芯片布局，通过外延合作的方式为内生发展提供坚实保障。
　　（三）收购传感芯片企业
　　兆易创新自2018年证监会有条件通过后，最终在2019年4月宣布通过发行股份与支付现金的方式正式收购上海思立微电子科技有限公司。思立微曾是我国传感芯片设计的领先供应商，其触控芯片与指纹芯片的销量均处于全球领先地位。兆易创新此次的收购属于整合同行业优质资源，思立微产品所处市场技术壁垒较高，收购的方式可更直接有效地拓展兆易创新现有产品线，丰富其产品结构。兆易创新在收购思立微后迅速调整自身组织结构，将事业部扩充至“存储器事业部+微控制器事业部+传感器事业部”模式，通过外延并购增强企业在不同种类芯片领域的内生研发活力。
　　三、双驱发展效果
　　在兆易创新“内生+外延”的双驱发展下，构成了“存储芯片+控制芯片+传感芯片”的业务格局，也构筑了以此三项业务为主较高的技术壁垒，形成业务协同，构建并完善自身的芯片生态以应对我国芯片市场的激烈竞争。
　　（一）芯片产量增加
　　兆易创新是Fabless类型的芯片设计企业，芯片的产量主要取决于其内生力以及外包情况，在我国大力鼓励芯片产业发展的现阶段，双驱发展下的兆易创新芯片外包产量在2017―2021年，除了2020年受疫情影响产量有所下降外，总体呈现上升趋势（见表1）。兆易创新芯片种类的外延扩张，可帮助其更好地应对下游市场的多样性发展。兆易创新在稳固具有设计优势的存储芯片产量的同时，加快控制芯片的推陈出新，逐渐提高控制芯片的外包产量，2021年兆易创新控制芯片产量增速达到了161%，是三类芯片中增速最快的。而对于2019年并购的传感芯片，在2020―2021年产量有所增长，其中，2019年的产量数据只包括思立微6～12月的产量，所以2020年较2019有较大幅度的增长。

nlc202209051042

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