〈分析〉中國IC設計解析 華為成領頭羊

〈分析〉中國IC設計解析 華為成領頭羊 (圖片:AFP)
〈分析〉中國IC設計解析 華為成領頭羊 (圖片:AFP)

中國在半導體產業鏈中最蓬勃發展的就是 IC 設計, 2018 年中國 IC 設計產值達人民幣 2519 億元,年增 21.46%,而過去幾年一直保持 20% 以上的成長速度。若全球比重來看,中國 IC 設計產值占全球 IC 設計產值的比重從 2012 年 12.9% 上升至 2017 年 31.5%,有顯著的提升。

(資料來源: 中國半導體協會) 中國 IC 設計產業產值及占全球比重
(資料來源: 中國半導體協會) 中國 IC 設計產業產值及占全球比重

中國 IC 設計產業中,以通訊領域比重最高,2018 年產值達人民幣 1047 億元,年增 16.3%,比重約 40%,較 2017 年下滑約 6 個百分點。而類比電路領域, 產值仍低,2018 年只有人民幣 142 億元,比重約 5.5%,較 2017 年提升 2 個百分點。

資料來源: 中國半導體協會, 鉅亨網製表
資料來源: 中國半導體協會, 鉅亨網製表

以中國 IC 設計企業營收排名來看,海思受惠於華為手機出貨成長,2018 年營收約為人民幣 503 億元,年增 30%,穩居中國 IC 設計排名第一的位置。第二名的紫光展銳主要從事通訊基頻研發,2018 年營收人民幣 110 億元,與 2017 年營收相當,排名第二。

排名第三的北京豪威是全球前三大圖像感測器供應商,2018 年營收人民幣 100 億元,年增 10.5%。第四的中興微是中興通訊的子公司,為全球少數能提供通訊「雲、管、端」全領域的晶片廠。中興微 2018 年營收人民幣 61 億元,年減 20%。

第五大則是華大半導體,其在新型顯示器方面的觸控及 OLED 晶片技術在全球位居前列。第六為匯頂科技,是 Android 陣營指紋辨識方案第一大供應商。第七大的北京矽成,主要產品為 DRAM 與 SRAM。

第八大的格科微,其主要產品是 CMOS 圖像感測器。第九則是紫光國微,為中國安全晶片龍頭廠。第十的兆易創新則以 MCU、NAND 及 NOR Falsh 快閃記憶體晶片為主。

中國主流 IC 設計晶片發展:

1. 桌上與伺服器 CPU
由於桌上型 CPU 的 X86 架構有專利問題,Intel 不對外授權,因此中國廠商開發 X86 架構的 CPU 難度極大,目前採用 X86 設計架構的中國企業有海光與上海兆芯。上海兆芯的 X86 架構授權來自威盛,而威盛持有上海兆芯 20% 股權,是除了 Intel、AMD、威盛,及中國海光 (AMD 授權) 外,擁有 X86 架構授權的公司。

上海兆芯新一代 KX-5000 系列晶片,是首款採用 SoC 設計的高階 CPU,也是中國第一款支援 DDR4,且支援雙通道 DDR4 記憶體的 CPU。但與其性能相近的為 Intel 第六代 i3 處理器,而今年 Intel 已推出第 10 代 Intel Core,由此可以看出兩家研發團隊存在著不小的差距。

2. 行動裝置 CPU
行動裝置的 CPU 基本上是利用 ARM 架構開發,而 ARM 架構可以透過付費來獲得使用和修改的許可權。由於手機用晶片對於性能和功耗控制要求高,導致提升研發成本,目前全球只有少數幾家公司有足夠的規模設計手機 CPU。華為旗下的海思就最具國際競爭力的中國大廠。

3.AI 晶片
與一般通用晶片不同,AI 晶片一般來說只需要滿足特定的演算法,所以設計難度相對較小,且一般並不需要與主流的架構相容問題,所以專利問題也較少。但要開發出「真正」AI 晶片,仍是需要一定的口袋深度。

目前來看,中國大型互聯網公司,如 BAT,或海思、寒武紀 (中國政府資金援助) 等大廠均積極進行 AI 晶片開發。 

4. 基頻晶片
基頻過去是國際大廠天下,中國方面今年華為正式向全球推出 5G 基頻晶片 Balong 5000。Balong 5000 能在單晶片內涵蓋 2G、3G、4G 和 5G 等多種通訊標準,可有效降低資料轉換時產生的時延和功耗,並同時支援 NSA 及 SA 組網。

此外,紫光也推出第一個 5G 基頻晶片 - 春藤 510,是繼高通、華為、聯發科、三星後第五款 5G 多模基頻晶片。但該晶片性能與上述大廠推出有差距,只採用 12nm 製程,主打中低階市場。

整體而言,中國 IC 設計產業的產品線涵蓋比較全面,包括手機 SoC、基頻、指紋辨識,及銀行安全晶片等均有著墨,另外在部份細項領域也能看到中國 IC 設計廠位居產業領導地位。

但在高階晶片領域,中國晶片的市占率還是很低,跟國際大廠有明顯差距。特別是 PC 和伺服器等晶片領域,中國市占率接近 0%,且在 FPGA 及記憶體晶片方面目前也有有待突破。不過跟晶圓代工、半導體設備等產業相比,中國 IC 設計在國際上的地位已不容忽視。


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