大陆芯片的真实现状到底如何

近日,36氪爆出#武汉弘芯千亿芯片骗局调查#引发热议,事实上,这并不是一个新发生的事情,在我印象中,这件事在去年中旬时就曝了出来。

不过,当时弘芯很快发出声明,言之凿凿的表示这是谣言,再加上除了光刻机被也抵押之外,并没有太多的证据,事情最后不了了之,每个人的心里都存在一丝侥幸,那就是这个消息是假的,弘芯没有出问题,大陆芯片行业有望。

毕竟,弘芯可是有蒋尚义在啊,这可是半导体行业的元老级人物,业内人称蒋爸,他和梁孟松一起,并称芯片行业的传奇。

然而,骗子正是利用人们这个心里,紧紧的抓住蒋尚义这个幌子,大行其道!

在去年12月传出蒋尚义离开武汉弘芯,将要加盟中芯国际时,我心里就咯噔一下,一篇《梁孟松:芯片传奇人物愤然辞职,中国企业为什么留不住人才?》热文,分析了这件事来龙去脉,却没有想到,实际情况远比想象的还要糟。

关于弘芯这个骗局,36氪的文章已经写的很详细了,真的是触目惊心。

谁也没有想到,弘芯做局者才小学文凭,也没有人想到,其宣传出来的一切,那些高大上的背景,都是骗人的,连蒋尚义都被骗到上了贼船。他们真实目的就是骗武汉政府的投资,这个在业内很多人看来,一个并不高的金额。

大陆唯一一台,理论最小能支持 10nm 以内的芯片制程的光刻机,被很多人当做宝贝的东西,刚到手拍完宣传照,就抵押给银行,抵押信息一栏清清楚楚的写着,全新尚未使用,真的是触目惊心。

而这时候,光刻机进厂时,“弘芯报国、圆梦中华 ” 八个大字燃起的热血,尚未冷却,真的是满满的讽刺。

我们的芯片企业到底是怎么回事?

或者说,芯片行业到底怎么回事?为什么国家投入了这么多,却见不到什么成效?

事实上,这可能就是问题所在!

芯片行业不是互联网企业,不是光有钱就能砸出来的,这是实打实的高制造业,没有足够大量的基础人才储备,想要在芯片制造项目实现快速突破,赶超欧美,完全就是在痴人说梦。

国内现在有多少毕业生愿意微电子行业?虽然没有专业数据,但绝对低的可怜,没有足够的人才,难道只靠砸钱,只靠引进专家,就能研究出芯片来?

现在大量资本疯狂涌入芯片行业,唯一的原因就是国家在扶持,各地出台了各种政策,这才是大量项目上马的主要原因。

就像过去那些有补贴的重点行业一样,骗取国家补贴,已经堂而皇之的成为一门生意,并且让很多人发了大财。

那为什么毕业生不愿意从事微电子行业,难道他们就不爱国,不想研发芯片吗?

但发扬情怀之前,要先活下去。

基础人才如果给不到应有的待遇,那他有什么理由不去薪资待遇更好、工作更轻松、技能门槛更低的行业呢?

尤其是,有能力从事半导体研究的人才,在哪个行业,哪个企业都是抢手货,他为什么不去那些赚钱的互联网企业呢?

弘芯给我们的教训,应当被铭记!

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所谓模拟芯片,是处理外界信号的第一关,所有数据的源头是模拟信号,模拟芯片是集成的模拟电路,用于处理模拟信号。模拟信号是在时间和幅值上都连续的信号,数字信号则是时间和幅值上都不连续的信号。外界信号经传感器转化为电信号后,是模拟信号,在模拟芯片构成的系统里进行进一步的放大、滤波等处理。处理后的模拟信号既可以通过数据转换器输出到数字系统进行处理,也可以直接输出到执行器。 

常见的数模混合系统包括:消费领域的手机、个人电脑、数码相机、麦克风、扬声器等,工业领域的温度检测器、心电图仪、飞机系统,汽车领域的倒车显示仪等,模拟芯片无处不在。

 (模拟芯片是信号处理是必不可少的一环)

信号以电的形式传递,根据电流/电压的强弱分成两类模拟信号,弱电和强电。信号链产品负责对弱电进行处理。电源管理产品主要对强电进行处理,亦处理弱电。 

(模拟芯片主要是信号链和电源管理芯片,2018 年市场规模 527 亿美元)

全球模拟芯片市场空间近600亿美元。全球集成电路市场3402亿美元,模拟电路占15%。模拟电路中,信号链市场143亿美元,电源管理市场216亿美元。从 1968年出现的第一个集成运放开始,到2018年,模拟芯片已成为一个全球规模近600亿美元的产业。

(从 60 年代至今,模拟芯片市场规模已发展至近 600亿美元)

 根据ICinsights最新的数据,现在排名前五的厂商中,市场份额接近50%。在ADI成功收购Maxim之后,头部厂商的市场占有率进一步提升。其中,德州仪器擅长电源管理,是该领域的龙头;ADI以运算放大器起家,是数据转换器龙头,在运放、电源管理的市场份额靠前。英飞凌是从西门子集团中剥离,独立上市的半导体企业。目前排名靠前的模拟芯片公司,基本都是成立在集成电路诞生的 60 年代初和黄金的 90 年代,与集成电路行业共同成长,包括现龙头德州仪器(1930)、曾经的龙头国民半导体(1959),以及目前的次席亚德诺(1965)等,依靠对模拟技术的原始积累(Know-how)形成了核心竞争力。 

(最新模拟厂商营收排名)

在前十大模拟芯片公司中,德州仪器是第一个制造出集成电路的公司,在电源管理和运算放大器这两个领域处于龙头地位,下游市场集中于工业和汽车电子市场。次席亚德诺是多年的数据转换器龙头,目前专注于工业和通信市场。英飞凌是著名的汽车电子厂商,在电源管理和功率半导体中排名靠前。思佳讯则是一家专注射频领域的模拟厂家,射频芯片巨头之一,主要客户为苹果等消费电子厂商,以及通信设备厂商供货。恩智浦、安森美、瑞萨均是实力较强的汽车电子厂商,美信则更专注于工业领域,微芯科技在模拟产品外,较为偏重于数字领域的

(领先模拟厂商所擅长的领域) 

行业格局“一超N强”,龙头以外竞争分散。在模拟芯片领域,德州仪器是当之无愧的龙头,市场份额18%,从04年以来便稳居第一。而从行业第二名到第十名份额均只有个位数,份额均较为接近。其中,第二名的亚德诺是通过在2017年收购产品线类似的凌特(Linear Tech),超越英飞凌成为行业第二。在这次收购了Maxim之后,进一步巩固了他们的位置,同时进一步缩小了和TI的差距。因此,模拟芯片行业的竞争较为分散,是“一超(德州仪器)”和“N强(亚德诺、英飞凌、意法半导体等)”的格局。行业并购不断,竞争格局走向集中。 1990年,德州仪器还不是模拟芯片的龙头,模拟芯片行业竞争高度分散,排名第一的国民半导体市占率仅7%,与前十名剩下的公司份额相近。然而到了2002 年,意法半导体跃居第一,并占有了 10%以上的市场。 2004年开始,德州仪器开始稳居第一,份额遥遥领先。同时,排名靠后的公司通过不断地合并和收购,获取了更大的市场份额。重要的收购包括:国民半导体被德州仪器收购(2011),飞思卡尔从摩托罗拉分离、最后被恩智浦收购(2015),仙童半导体被安森美收购(2016),Intersil被瑞萨收购(2016),凌特被亚德诺收购(2017)。可以看到,近 30 年来,整个模拟芯片行业不断地整合,龙头市占率不断提高,行业不断走向集中。

 (30 年来,模拟芯片的市场份额逐渐向龙头集中) 

信号链和电源管理:两类重要的模拟芯片

信号链产品主要包括运算放大器和数据转换器,处理信息交互的需求。在数模混合的系统中,一个完整的信号处理过程如下:

 传感器:通过传感器获取外界原始的物理信号,典型的包括声音、图像、温度、湿度、压力等,并转换成于这些物理信号相对应的连续时间模拟信号,典型形式为电压/电流。 放大器、滤波器:通过由放大器和滤波器构成的信号调理单元对模拟信号进行处理。放大器的作用是将微弱的模拟小信号进行放大,以适配到ADC的满量程输入范围;滤波器的作用主要是对信号进行带限,目的是满足奈奎斯特采样定理的要求。 数据转换器:通过ADC将处理后的电压/电流信号转换为所对应的离散数字量,提供给后续数字单元进行处理。 数字处理:由数字处理系统(MCU、DSP FPGA)对离散数字量进行数字化处理,它通常用于实现数字信号处理算法。 数据转换器:数字处理系统处理完以后的离散数字量送到了DAC。通过它,再次转换成连续的模拟信号。 滤波器:由于DAC输出的信号中含有“台阶”型的高频分量,因此需要使用重构滤波器进行进一步处理滤除高频噪声,最终得到重构后的模拟输出信号。其中,最重要的是运算放大器和数据转换器。 运算放大器是模拟电路的“基础积木”,应用极为广泛。运算放大器是指对模拟信号进行相加、积分等运算的放大电路,常用于将微弱的小信号放大成大信号。同时,运算放大器是构成许多模拟器件的基础,数模转换器、电流-电压转换器、滤波器、比较器、线性稳压器等都需要运放。可以说,运算放大器是模拟电路的“基础积木”。

 (运放是许多模拟器件的基础,比如滤波器就是由运放和电阻组成) 数据转换器是连接模拟与数字系统的桥梁,必不可少。模数转换器(ADC)负责将模拟信号转换成数字信号,数模转换器(DAC)负责将数字信号转换为模拟信号。传感器把真实世界的温度、压力、声音等转换成电信号,这些信号大多为模拟信号,无法被数字系统识别与处理。只有通过 ADC 的转换才能被 MCU 采集并处理。

(数据转换器包括数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC))

另外,扬声器等都需要模拟信号输入才能工作,所以需要 DAC 把数字系统输出的数字信号转换成模拟信号。 因此,只要涉及数字处理,就一定要有数据转换器。 电源管理是电子电路必要需求。只要是电子系统,均需要电源供电,常见的供电电源有电源适配器、蓄电池、等。根据输入输出电流类型,我们可以将电源管理器分为 4 大类型:AC-DC(整流)、AC-AC(变频等)、DC-DC(斩波)、DC-AC(逆变)。

(电路中常见的电源管理需求) 

开关整流器(AC-DC)主要负责将交流电转换成直流电,常见的有笔记本电脑的电源适配器。 交流—交流变频器(AC-AC)负责将某个频率的交流电转换为另一种恒定频率或可变频率的交流电。 直流—直流变换器(DC-DC)将直流电转换成另一种不同频率、相位、电流、电压特征的直流电。 逆变器(DC-AC)将直流电转换成交流电的开关变换器,有的称其为变流器,是交流输出开关电源和不间断电源(UPS)的主要部件。

(稳压是电路的基本功能)

电源管理芯片是集成的电源管理电路,主要功能是稳压、升降压、恒流、交流直流转换等,分为线性稳压器(LDO)、电荷泵(Charger-pump)芯片、DC-DC 转换器(DC-DC)、交流直流转换器(AC-DC)、LED 驱动芯片等。典型的应用是手机、笔记本电脑等消费电子的充电器、LED 驱动器。比如,稳压器对 220V 的市电降压,并输出稳定的直流低压供用笔记本电脑;LED 驱动对手机内部电源升压,以驱动摄像头闪光灯。

模拟芯片各细分市场,龙头瑶瑶领先

在模拟集成电路中,电源管理是最大的市场,规模约216亿美元,占比 42%;信号链市场143亿美元(28%),射频及其他产品市场约158亿美元,占比30%。在放大器领域,德州仪器占据近三分之一的市场(29%),亚德诺第二(18%)。在数据转换器领域,亚德诺是绝对的龙头,目前占据数据转换器半壁江山(48%),长期领先于竞争对手。在电源管理领域,龙头德州仪器占据超四分之一的市场份额(21%),高通(15%)、亚德诺(13%)、美信(12%)、英飞凌(10%)份额相近。 

(模拟芯片主要是信号链和电源管理芯片) 

模拟芯片下游的市场主要有工业、通讯、消费电子和汽车,工业市场即工控和航空组成的市场,通讯市场主要是基站等通信设备,消费电子即手机、笔记本电脑、数码相机等的市场。80年代后期,ADI曾经依靠消费电子迅速发展。60-70 年代在ADI发展的早期,其业务大多集中在工业及军用器材上。1985年开始,受移动通信推动,消费电子市场兴起,ADI将发展重心转移到消费电子,其营收占比在2000年一度到25%,推动整体营收翻7倍。而到2018年,消费电子的营收占比减少到14%。 

(在 2000 年,消费电子市场曾支撑 ADI 四分之一的营收)

如今,信号链的下游市场中,消费电子占比已经很小。2015年,运算放大器芯片的下游主要是通信(36%)和工业(33%),消费电子占比仅有 8%。数据转换器的下游市场同样,销售给工业领域的占比超过50%,而消费电子占比仅为 12%。 由此,我们提出第一个问题:为什么信号链产品的下游市场中,消费电子的占比在缩小? 我们认为,电子行业,一向是需求推动技术增长。信号链主要需求是交互,在 60-70年代模拟芯片发展的早期,信号链主要用于工业下游,工业设备连接电脑以及飞机的航电系统,起到工业设备、飞行设备与外界交互的功能。例如,飞机上有大量的传感器以辅助飞行,送到数字系统前,都需要信号链产品来处理。 同时,集成的产品更能降低体积和成本。因此,60-70年代工业领域对信号链的需求,推动了早期 ADI、德州仪器等模拟巨头的成长。

年,消费电子的交互需求经历从无到有的过程,同样驱动了信号链在消费电子下游的增长。 消费电子市场的特点是产品变化迅速与成本优先,因此比起工业市场追求的高精度、通讯市场追求的高速率,消费电子市场的需求是更低的成本与更短的设计周期,集成的信号链产品比分立的更能满足需求。近10年来,消费电子在交互的需求对继续带动信号链复杂程度的提升作用有限。 也就是说:

1)从性能来说,集成了数据转换器的微控制器已经能满足大部分消费电子的性能要求。

2)从成本来说,由于手机功能的增加,提高集成度更能减少能耗。

3)从设计周期来看,分立的数据转换器虽然性能更高,但是对系统的设计复杂度要求更大,消费电子厂商需要考虑一系列的速度、分辨率、功耗等问题,如果都使用分立的信号链芯片,将很难适应快速变换的市场需求。因此,近 10年来,用于消费电子的信号链产品更多地集成进入微控制器/SoC里,使得统计上来说,消费电子这一下游市场增长平缓。 

(运算放大器占模拟芯片比例减少)

从90年代开始,信号链产品的占比逐渐缩小。1981年,运算放大器市场规模占模拟芯片 19%,而 2018年这一数字减少到 6%,市场规模也仅从2亿美元增长到 35 亿美元。数模转换器同样,从1981年到2018 年,数模转换器在模拟芯片的占比从 19%减少到 6%,市场规模从 3 亿美元增长到 39 亿美元。

 (从 80 年代开始,数模转换器占模拟芯片比例减少)

而电源管理芯片从90年代开始快速发展,成长为模拟芯片产业的一个重要行业。1981年,电源管理芯片市场规模仅有1亿美元,而如今,已发展成为一个 250亿美元的行业。电源管理芯片占模拟芯片市场的比例,从1981年的8%、1995 年的 9%,迅速增大至如今的 43%(2018 年)。 

(从 80 年代开始,电源管理占模拟芯片比例大幅增加)

由此,我们提出第二个问题,为什么电源管理产品在模拟芯片占比迅速增大? 我们认为,这是因为电源管理在消费领域有持续的新需求驱动。由于低功耗、低质量和可便携设备的发展,使得电源转换效率技术和要求不断发展。消费电子对小功率节电的需求,推动电源管理芯片行业的成长。 随着消费电子新增功能,音频、摄像等,消费电子不断复杂化,不仅电子产品的耗电量与日俱增,同时需要支持的电压数量也变多,客观需要电源管理芯片能在增加能源转换效率、增加待机时间的同时,提高集成度以支持多个电压。另外,由于锂电池的功率密度发展减缓,因此只能从电源管理芯片上寻求突破。所以,消费电子的发展,不断驱使着模拟芯片厂商推出功能更复杂、更高效率、更低体积的电源管理芯片,促进了电源管理芯片整个行业的成长。

 (手机内各功能模块需要不同的电源管理器件配合)

工业领域大功耗器件节电的需求,同样推动了电源管理芯片行业的成长。工业领域的能耗主要来自于电机和照明,电机主要是泵、风机、压缩机、传输机等,电机消耗的能量几乎占工业电力消耗的80%。因此,工业领域对节能的要求,促使电源管理芯片不断提高转换效率。比如,使用变速电机能节省40%的能耗,使用高效的开关电源可以节省35%的能耗,这背后均是由更先进的电源管理芯片支撑。 未来,新需求将会继续推动电源管理发展。LED照明从最初的简单逻辑控制到如今调光、变色等更个性化的要求,对电源芯片提出更复杂的智能化控制需求。另外,一些设备为适应便携性趋势,设备供电方式从适配器供电转变为电池供电,带来很多电池供电系统的芯片需求。

标准型和应用型的模拟芯片,在出货量和市场规模的结构上截然相反。在出货量上,标准模拟芯片占比(64%)远高于特殊应用模拟芯片(36%),但在市场规模上是特殊应用模拟芯片(62%)高于标准模拟芯片(38%)占比。 由此,我们提出第三个问题,为什么应用型模拟芯片市场规模更大。 

(标准型模拟芯片出货量大于应用型)

 我们认为,应用型模拟芯片面对的是定制化的需求,附加值更高。工艺和结构设计是模拟器件性能改进的两大方法。标准型模拟芯片是通用化的,各个厂家的设计都相差不大,因而附加值低,厂商间竞争更多依靠制程和工艺,对自建厂房有很大的要求。 由此,我们提出第三个问题,为什么说应用型模拟芯片降低了自建厂房的重要性? 标准型模拟芯片面对的是低成本、低体积的通用化需求,因而更注重工艺。实现低成本主要是通过缩短芯片制程以减少线宽,因此能够实现同样性能下的更小体积、更低成本。早期模拟芯片主要需求是标准化的通用芯片,比如,ADI在80-90年代通过迅速投资建厂,积累了明显的制程优势。 应用型模拟芯片面对的是千差万别的需求,因而更注重设计,附加值更高。在后期,随着电子系统复杂程度提高,对某一类细分行业进行专门的定制变得更重要,特别是在工业领域,许多客户在速度、精度、集成性、成本、体积方面的要求都不一致,需要模拟芯片厂商做出取舍,以达到整体最优,这需要有经验丰富的研发人员进行设计。自建厂房以提升制程的重要性降低了,因此,到了2000年之后,ADI的资本支出占经营性现金流的比重大大减少,大多数芯片都使用台积电代工。

 (ADI 的资本支出占经营性现金流比重减少)

未来,应用型的模拟芯片将推动无晶圆厂商蓬勃发展。由于台积电、中芯国际等晶圆代工厂商的出现,使得芯片公司可以避开大量的建厂负担,专注于芯片应用本身,促成了一批优秀无晶圆厂(Fabless)的诞生。中国大陆的IC设计产值从 2010年56.6亿美元逐年成长至2016年247.5亿美元,年复合增长率达28%,无晶圆厂商数从2012年的569家,增加至2016年的1,362家。未来,随着各行业对应用型芯片的需求增加,拥有优秀设计研发能力的无晶圆厂商将有望脱颖而出。 

中国是否出现下一个德州仪器?

模拟芯片技术进步依赖于经验积累。不同于大部分数字芯片,模拟芯片技术发展不依赖于摩尔定律,技术发展主要以实验的次数、对材料等的技术经验的积累为主。因此,模拟芯片设计人员的经验积累程度,对所设计产品的技术水平和整体性能起到了至关重要的作用,一般要拥有5~10年设计经验才能够独立完成芯片设计。像德州仪器、亚德诺等老牌的模拟芯片大厂,积累了大量研发经验,我国模拟芯片企业与国外巨头差距客观存在。 我国工程师红利将有利于缩短中外技术差距。我国的集成电路产业,基本是上从上世纪九十年代才刚刚起步,虽然目前与国外巨头还存在一定差距,但我国仅花了近二十年的时间,就实现了国外四五十年的技术发展历程,整体实力突飞猛进。同时,我国工程师队伍正不断壮大,2017年,我国高等院校培养的芯片专业领域毕业生约 20万人,其中与集成电路强相关的微电子科学与工程、微电子学与固体电子学、集成电路设计与集成系统、集成电路工程专业毕业生在2万人左右,成为我国芯片产业发展提供了重要的人才储备。更进一步,在成本上来说,美国模拟工程师平均年薪50-60万人民币,首席设计师年薪上百万人民币,而中国仅为美国的三分之一到一半,为研发带来较大的成本优势。 纵观历史,模拟芯片龙头都是从巨大的市场中成长的。像德州仪器,亚德诺等模拟巨头,早期都直接受益于60-80年代美国工业和国防的巨大需求。比如,亚德诺在90年代以前,近21%的营收来自于政府,依靠美国政府庞大的国防开支带来的需求,迅速成长为名列前茅的模拟芯片厂商。

 (亚德诺早期发展依赖于政府营收)

 目前中国半导体市场规模最大、增速最高,有望复刻当年亚德诺迅速成长的条件。2018 年,中国半导体市场规模占全球比例 48%,高于亚太其他地区(23%)、美国(12%)、欧洲、中东及非洲(10%)、日本(7%),是世界上最大的半导体市场。 在增速上,根据 WSTS 数据,中国半导体市场增速 20.5%,同样高于全球平均增速 6.8%,美国(16.4%)、欧洲(12.3%)、日本(9.3%)、其他环太平洋地区(6.1%)。虽然中国的半导体市场最大且处于快速增长期,然而,我国使用的模拟集成电路产品约占世界产量的 45%,而我国的模拟芯片产量仅占世界份额 10%左右,模拟芯片国产化率不足 1%。因此,中国模拟芯片公司未来的进步空间巨大。

(中国为全球半导体最大市场)

 更重要一点,自从 2019 年 5 月华为被美国列入实体清单后,中美贸易纠纷进一步升级,国产替代已成必然趋势,为国内电子产业赶超欧美提供重大机遇。但可以肯定的是,这仍然有很长的一段路要走。

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【中国芯片人才缺口约30万】7月4日下午,中芯国际集成电路制造有限公司(下称“中芯国际”)发布的《关于核心技术人员离职的公告》显示,核心技术人员(副总裁)吴金刚近日因个人原因申请辞去相关职务并办理完成离职手续。离职后,吴金刚不再担任中芯国际任何职务。

消息一出,“中芯国际核心技术人员离职”冲上微博热搜。在全球晶圆(即制造硅半导体电路所用的硅晶片)代工厂中,中芯国际位列第四名。其也是中国大陆规模大、技术先进的集成电路制造企业。

中芯国际发布的社会责任报告显示,2018年公司员工流失率为22%,中芯国际上海地区员工流失率为52.2%。2019年虽有所下降,但仍有17.5%的流失率,上海依然是流失主阵地。

不仅中芯国际,全球最大的晶圆代工厂台湾积体电路制造股份有限公司(下称“台积电”)也面临人才流失问题。台积电发布的社会责任报告显示,2020年一年内新进人员离职率达到15.7%,未达“离职率不超过13.5%”的目标。

业内领先的芯片设计公司深圳市海思半导体有限公司(下称“海思公司”)也于最近推进“海思无级别启动脱密协议”。业内人士告诉新京智库,因为近两年初创企业挖人才现象严重,海思公司不得不提高防范措施。

这些其实折射了我国芯片人才短缺的现状。

那么,芯片行业的人才到底稀缺到什么程度?哪些领域的人才更为紧缺?

芯片设计工程师紫玉最近将自己的简历隐藏了起来。

他告诉新京智库,他所从事的是A类芯片的设计工作,但很多猎头并不一定清楚:他其实很难去做B类芯片的设计工作。“因为这需要换赛道,而每次猎头来电,我都需要解释”。

公开资料显示,常温下,导电性能介于导体与绝缘体之间的材料被称为半导体,其产品主要有四类,即集成电路、光电器件、分立器件和传感器。由于集成电路所占份额大,通常将半导体等同于集成电路。而集成电路分为微处理器、存储器、逻辑器件和模拟器件。这些不同类型的集成电路或单一类型的集成电路被称为芯片。

人力资源上市公司科锐国际工业领域的业务总监王磊向新京智库介绍,他们前一段时间联系了类似的候选人。其中,一位候选人的简历其实只放到招聘网站上一天的时间,就有二十几个猎头给他打电话,问他是不是想看看新的工作机会。

王磊介绍,科锐国际今年一季度的测算结果显示,“从我们服务的客户来判断,拿到的招聘需求比去年同期增长了60%左右。”

一方面是猎头帮忙抢有离职意向的在职员工,另一方面,一些大学应届生也被“抢订”。一位在企业工作了14年的高校教授董安告诉新京智库,他的几位研究生和博士生,“还没有毕业就被几家公司(预订)抢走了。”

激烈的“抢人大战”背后是芯片行业缺人。

关于人才短缺,王磊表示,这里首先需要界定统计的范畴,比如产业技术工人算不算?此外,还有各个产业链上游原材料领域,以及制造芯片的设备领域。如果这些都算上,芯片人才的缺口绝对大于30万人。这个估算依据的是这几年连续发布的《中国集成产业人才白皮书》(由中国电子信息产业发展研究院联合中国半导体行业协会等单位编制),以及全国定点监测城市的公共就业服务机构出具的数据。

华南师范大学工学部执行部长、半导体科学技术学院院长李京波教授向新京智库表示,华南师范大学正申报一个集成电路一级学科博士点,所以他们的团队查阅了相关资料。如果只算集成电路一类人才,缺口可能就有二三十万。

李京波认为,如果算上通讯领域的光子芯片,这个领域的人才缺口在10万以上。此外,还有当下很火的功率芯片,这个领域的人才缺口也至少10万以上。“如果把所有的领域都加起来,我们国家芯片的人才缺口可能有60万左右。”

清华大学集成电路学院教授王志华曾表示,如果把全球芯片总产值的一半(约合2100亿美元)作为目标,就需要35万到80万人规模的工程技术人员队伍。虽然,这不是需要三十几万人才全部立刻到岗,但我国培养人才的速度也还远不达标。

“如果说全国人才缺口60万的话,那么广东省半导体芯片的人才缺口也可能有20多万。”李京波介绍,广东省目前只有中山大学、华南理工大学和华南师范大学三所高校有微电子与固体电子学的博士学位点。三所高校的博士毕业生数是一年在100名至120名之间。

公开数据显示,在芯片相关人才学历方面,本科为 43.21%,硕士为 31.65%,博士及以上为 4.6%,大专及以下学历的从业人员占比为20.54%。

而《中国集成电路产业人才白皮书()》的数据显示,到2022年,我国芯片专业人才仍将有25万左右缺口。从当前产业发展态势来看,集成电路人才在供给总量上仍显不足,且存在结构性失衡问题。

“芯片制造人才缺口最大”

“每个环节都缺,从芯片设计,到芯片的流片(芯片制造的一个主要制造工艺),制造业环节可能最缺”,李京波介绍,我国的封装能力已经在全球领先了,技术含量也相对低一些,这个环节的人才缺口则不那么严重。

董安亦认为,我国芯片行业主要缺乏有实际经验的工程师,特别是工艺工程师和设备工程师。目前制约芯片产业的最大挑战是芯片制造。芯片制造是一个极其复杂的系统工程,每一步都需要做到极致,一个环节出了问题,整个流程就失败了。

“这就需要大量有经验、有责任心的工程师和技术人员来投入到这个产业”,董安表示,这方面的人才目前比较缺乏,国内各公司只好相互挖人才。这其实一方面增加了制造成本,另一方面也不利于这些工程师在一个地方踏踏实实地发挥作用。

更坏的结果是,人才培养的质量得不到保障,出现拔苗助长的现象。“国内现在最紧缺的是高质量的芯片人才,这在目前是阻遏产业发展与提升的最大问题之一”,董安说。

在芯片企业工作了20多年的武华叁告诉新京智库,如果可以把芯片及相关分成设备、材料和软件三个部分。那国内这三部分的自给率都很低,材料的状况稍微好一点,另外两部分的状况则不太理想。因为现在要求自给率提高,那国内就需要更多更好的设备、软件来设计、生产芯片,而这正是遭遇“卡脖子”的领域。

从具体岗位来说,王磊介绍,芯片设计工程师、EDA研发工程师、数字验证工程师,还有晶圆封装工程师,这些岗位的人才基本上是企业需求最旺盛的。

王磊介绍,现在很多芯片相关专业应届生还没等到毕业,就已经被芯片企业预订好。江浙一些二线城市(如无锡)芯片公司的设计岗,给硕士应届生开出的年薪超过30万元,而且一次性的补贴还会给十几万元。

人才市场的紧缺也助推薪水涨幅。科锐国际发布的《人才市场洞察及薪酬指南(2021)》数据显示,芯片设计工程师当下年薪在60万元~120万元间,跳槽可能加薪10%~30%;验证工程师当下年薪在60万元~150万元间,跳槽可能加薪10%~15%;CPU/GPU领军人物当下年薪是150万元~600万元,跳槽可能加薪30%~50%。

高端人才则更受关注。国际商业策略公司IBS的调查显示,从现有的从业人员人才结构来看,中国芯片行业急需大量新鲜血液的输入。其中,除了高端人才尤其是领军人才缺乏外,复合型人才、国际型创新人才和应用型人才也较为紧缺。

一个典型案例是,中芯国际联席CEO梁孟松在去年被曝提交辞职书,但最后却被重金挽留。中芯国际2020年年度报告的数据显示,梁孟松在“报告期内(即2020年)从公司获得的税前报酬总额”是2881.1万元,是所有执行董事中最多的年薪。这是技术研发副总裁吴金刚的十多倍,是技术研发执行副总裁周梅生的近7倍。这也是梁孟松去年底提出离职前年薪的十几倍。

王磊介绍,芯片人才其实不仅中国这么紧缺。欧美国家、日本、韩国,也非常缺。比如在欧美,一些比较知名的公司,如AMD也不断扩张,包括苹果公司、Google,还有一些初创公司不断进入这个市场或深拓市场。几大公司之间挖角,在薪水上开出非常优厚的条件,可能都是翻倍地给。“说白了,从全球市场来看,芯片人才都比较短缺。”

王磊认为,相较于欧美日韩国家,中国(大陆)肯定是排第一位,是芯片人才最紧急最短缺的。

董安解释,目前,从全球层面上看,我国的人才缺乏确实比较严重。美国半导体产业发展得早,也成熟,人才培养体系完善。更主要的是全球大多数优秀的人才都被吸引到美国了。这是美国半导体产业发展动力之一。在英特尔,几乎一半的工程师都是各国的优秀移民。

武华叁表示,如果说我国的诉求是能够自主可控,而美国又对我们国家进行限制,芯片都得自己设计、制造,那“人才缺乏的问题自然就很严重”。

美国的芯片产业真正自主制造的也不是特别多,而是外包给欧洲、日本等国家(地区),比如光刻机(外包给荷兰公司生产)、刻蚀机和薄膜等。但是,美国对芯片的制造技术掌握了话语权。

武华叁介绍,如果中国企业把芯片业务分包给境外厂商代工,那代工技术还能被国内企业所掌控吗?但美国企业把芯片交给境外企业代工,他们的企业对技术是可以掌控的。因为我们国家芯片的设计、制造还依赖于进口设备(软件)。换句话说,发达国家可以用这个技术来“卡”我们“脖子”。如果要培养人才,可能这个领域的所有人才都需要培养。美国就不存在这个问题。

中国半导体行业协会的数据显示,2016年-2020年,我国芯片进口的金额从2270.7亿美元持续增加至3500.4亿美元。以2020年为例,芯片进口的金额约为国内销售额的3倍,约占全国所有货物进口金额(折合美元约为20620.96亿美元)的16.97%。

一些高层次的领军人才,确实是产业发展的核心。这类人才比较缺乏,引进成本又高。董安表示,缺乏这些人才势必会“影响产业的均衡发展,持续发展与升级换代”。

一位知情人士介绍,国内某领军芯片设计公司的工程师经常被业内同行挖走,尤其是初创企业高薪挖走。如果正好是一个团队负责人被挖走,像这样的人缺了,这个团队的工作就要停滞一段时间,只有找到合适的负责人才能继续跟进。“这对企业来说,一定是带来了一个暂时的停滞性影响。”

多位受访者均表示,芯片人才短缺问题并没有一蹴而就的解决办法,只有逐渐补缺口。

集成电路产教融合发展联盟常务副理事长、国家示范性微电子学院建设专家组组长严晓浪曾表示,工程性人才培养是世界性难题。尤其是集成电路人才,既要有知识也要有技能,既要会创新也要能创业,实战和跨界是两大关键词。

“人才是第一资源,人才储备不足成为我国集成电路产业的‘卡脖子’问题”,南方科技大学深港微电子学院院长、深圳第三代半导体研究院院长于洪宇教授向新京智库表示,近年来,在国内生产线布局进入快车道的大背景下,芯片制造企业特别是传统老牌制造企业人才流失严重。同时,国内制造业企业对于人才争夺的恶意竞争现在较普遍,应引起高度重视。

不过,这种局面或将改变。2020年7月,国务院印发的《关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》提出,进一步加强高校集成电路和软件专业建设,加快推进集成电路一级学科设置工作,紧密结合产业发展需求及时调整课程设置、教学计划和教学方式,努力培养复合型、实用型的高水平人才。

2020年12月30日,国务院学位委员会、教育部下发《关于设置“交叉学科”门类、“集成电路科学与工程”和“国家安全学”一级学科的通知》明确,“集成电路科学与工程”正式被设立为一级学科。并提出各相关单位结合实际条件,加强“集成电路科学与工程”学科建设,做好人才培养工作。

随后,华中科技大学、清华大学和北京大学等高校相继成立集成电路学院。

(因受访者要求,本文武华叁、董安、紫玉均为化名)

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