探索中国芯片的发展历程

探索中国芯片的发展历程

楚杏杏 邵楠 马淑杰 杨涓

青岛展诚科技有限公司  266000 山东青岛

摘要：芯片通过将电子元器件、电路和系统等封装在一个小小的硅片上，就能实现复杂的功能，对人们的日常生活工作产生重大影响。中国的芯片产业发展起步稍有落后，但自21世纪以后在各项政策的扶持推动下，得到了快速发展，正在迅速直追国际先进水准。我国芯片发展目前具备良好态势，市场规模扩张速度极快，产值庞大；产业体系完备，企业数量多；科研投入成本较大，技术进步迅猛。但在目前芯片产业发展仍旧存在着一定的问题，如生产制造能力较低、核心技术水平相较落后、核心材料装备严重依赖进口、缺乏专业性的人才等。在未来，通过国家支持的国产替代、市场支撑的产品迭代、突破瓶颈的跨越发展等具体路径可以更好地帮助我国芯片产业发展都得到飞速的高质量提升。

关键词：中国芯片；发展历程；

一、世界芯片发展史概述

芯片是集成电路的一种封装形式，它是将电子元器件、电路和系统集成在一个微小的硅片上，用于实现电子设备的功能。20世纪50年代末美国贝尔实验室启动了关于集成电路的项目技术研究，在此基础上，1958年由杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯发明出来第一个集成电路，这也是芯片的雏形。

自此之后，芯片相关技术得到飞速发展，相关工艺不断改进完善，同时产品的设计规模也在日趋壮大，实现的功能变得越来越丰富。在1971年有英特尔公司推出了第一个微处理芯片，自此开创出来微处理器时代。直到90年代后，芯片开始被广泛应用于互联网领域，其集成度和功能性再一次得到飞跃式的加强，也为其在其他领域的应用提供了可能。直到21世纪，芯片技术已经被广泛应用于通信、汽车、电子、医疗等领域，同时更是物联网、人工智能等众多新兴产业的核心所在。

二、中国芯片发展现状

中国芯片的发展起步稍有落后，但随着几代人的不懈努力，尤其在21世纪之后全面走入快速追赶的状态。2000年以来，在《国家信息化发展战略》的持续推动下，中国芯片产业得到了大力的扶持，相关技术产品的研究进度也得到了飞速发展，不断实现着瓶颈的突破。2013年，华为推出的麒麟910芯片正式应用标志着我国完成自主研发的手机芯片正式被市场认可。目前，中国芯片产业的发展已经具备着良好的态势：

市场规模扩张速度极快，相关产值庞大。根据相关数据统计，2022年中国芯片产业市场规模已达到约5500亿元，持续多年位居全球首位。产业规模的扩大说明芯片产业的发展速度将变得越来越快，近几年正在持续不断地为芯片的研究发展投入相关人力、物力、经济成本等资源。

产业体系完备，企业数量多。芯片产业包括设计、制造、封装测试等细分领域，而这些芯片产业的所有细分领域在中国都有比较标志性的企业，其水平实力也基本能够达到市场发展需求，而中国芯片企业数量已超过46万家，仅2022年新增企业就达到了11.3万家，可见中国芯片产业发展之火爆，也将极大推动着中国芯片技术研究飞速发展。

科研投入成本较大，技术进步迅猛。进入21世纪以来，在多方政策的支持下，我国加大了科研投入力度，有效促进了芯片技术的发展进步。但受到一些外部环境的干扰和影响，导致我国的技术发展仍旧处于瓶颈阶段，相较于国际一流水准仍旧存在着一定的距离。

三、中国芯片发展中遇到的问题

1、生产制造能力较低

我国芯片产业规模虽然居世界第一，但芯片的制造产出量却有些差强人意。也就是说我国大量的芯片需求主要都靠进口来完成，自产自用的产品数量相对较少，这就使得在芯片贸易方面我国处于很被动的地位，一方面具有较高的产品需求，一方面自身的产能或者产品质量达不到自身要求标准，需要购买相关产品更多只能受制于人。

2、核心技术水平相较落后

芯片设计方面，目前我国企业仅能设计开发出28纳米级的芯片，而国际水准已经达到了7纳米和5纳米的级别；芯片制造方面，我国企业仍旧处在28纳米和14纳米的制造阶段，国际水平已经达到7纳米的普遍水准；总而言之，相较于国际一流芯片企业，我国的设计制造水平技术至少落后了1-2代。尤其从中兴事件以及国外对我国芯片企业的针对性操作可以看出，我国当前很多芯片技术产业链仍旧处于空白阶段，极大地受到了国际芯片巨头企业的限制。

3、核心材料装备严重依赖进口

我国当前芯片制造的核心材料都掌握在美国、日本手中，材料自给率不到30%，一旦国外这些核心材料的进口受到限制，将直接影响国内芯片产品生产研发成本，一些原料价格上涨达到几倍乃至十几倍都有可能。届时甚至有可能会出现成本价格高于售卖的成品价格，芯片企业受此影响发展将举步维艰。尤其目前原料方面确实都比较紧缺，国外必然优先供给自身国家的芯片企业发展而降低原料出口，对我国芯片产业的发展建设极为不利。

4、缺乏专业型的人才

芯片相关专业型的技术人才在国内各个企业都比较缺乏。即便是如华为这种行业研究发展处于国内比较领先的地位，在专业人才方面每年仍旧存在着缺口。而相对于一些中小型企业，对于专业人才的需求量就更大了，但鉴于自身企业实力完全没有竞争力，因此人才方面长期处于紧缺状态，没有了专业人才的技术支持，对于企业的发展建设将会带来巨大的负面影响。

四、未来中国芯片的发展路径

1、国家支持的国产替代路径

在航空航天、武器装备和安保系统等方面，芯片技术研发是我们国家发展的首要目标，同时也是我国在国防科技力量水平体现上的重要标志。作为国家“心脏”的国防芯片，其核心技术产品绝不能被别国所控制。目前，随着军民融合的深入和国防工业的快速发展，我们要抓住这一难得的历史机遇，进一步加深我国的国产替代途径，强化“需求—研发”的对接。通过相关政策的支持来更好地促进实现国产化的产品替代，即便初期芯片的实现功能达不到国际先进标准也没关系，通过持续的发展进步，将国产替代从无到有，从一般到优良逐渐发展提升。

同时也要紧跟世界芯片产业发展脚步，及时了解目前芯片产业的发展进度，在技术研发进步的速度上要赶超国际，要通过研究发展不断地将芯片技术更新迭代后慢慢追上世界先进一流的脚步。

2、市场支撑的产品迭代路径

以市场需求为指引，是推动产业发展的最好催化剂，芯片产业也是如此。基于庞大的电子产品市场需求，为我国芯片的产品技术发展进步提供了强大的原始动力。华为近年研制的麒麟系列芯片，从920到980，不断地迭代更新，技术的进步以及产品的发展都是依托市场做最基本的支撑。

3、突破瓶颈的跨越发展路径

物联网、云计算、智能制造、人工智能等领域已经掀开了芯片产业发展的新篇章。在面对全新的领域市场需求，芯片与终端软硬件融合将进一步加深。对此，则需要新的技术作为产品研发功能实现的支撑，同时需要新的商业模式帮助企业更好地实现盈利，帮助技术在应用于产品之中能够带来全新的提升以及更高的实用价值，以此为基础突破技术的瓶颈，实现产业的跨越式发展。

五、结语

目前，在市场需求的拉动下，我国芯片产业得到了迅速发展，整体实力也在飞速提升、虽然我国的芯片产业规模已经常年居于世界第一，但在实际发展过程中也仍旧存在着不少的问题，比如在核心技术、专业人才等方面，我国相较国际一流水准就存在着不小的差距。因此国产芯片的发展要充分寻找合适的路径，依托政府政策的支持、市场需求的推进，加快推动国产芯片产品技术的快速提升，达到国际先进一流水平。

参考文献

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