① 岂止芯片,关键卡脖子技术来了!龙头股在此(名单)
吾辈当自强。 科技 日报曾整理出中国35项卡脖子关键技术,主要集中在信息技术、高端制造、新材料等领域。数据宝将大致按照上述分类进行一一解读,首先推出信息技术篇,以飨读者。
著名科幻小说《三体》中,三体人为了锁死地球 科技 的发展,并实时监控地球人类,防止地球有可能在三体舰队到达前实现 科技 飞跃并用新技术打败三体舰队,向地球发送了很多黑 科技 改造过的质子,这些质子因为有强大的运算能力和人工智能系统,被称为“智子”。
5月15日,美国再次封杀华为,意图进一步限制华为芯片设计和制造。根据国家海关数据统计, 2018年,中国芯片进口总量为3120亿美元,占全球集成电路5000亿美元市场规模的近60%。 目前芯片产业链话语权基本被美国企业所垄断,我国半导体发展面临巨大挑战。
中美脱钩论愈演愈烈。美国或许正在通过“智子”锁死中国 科技 发展。更令人担忧的是, 不只芯片,我国被卡脖子的关键技术,还有多达34项,有些领域国产化为0。 可以想象,在这35个被卡脖子的关键技术上,有多么大的市场空间。而以芯片概念过去一段时间在A股市场的表现,相关概念股也有可能被挖掘出来。当然,我们更愿意看到的,不仅仅是股价的上涨,还有真正的 科技 突破。
高 科技 之路,道阻且长,吾辈当自强。
1、 光刻机、光刻胶
制造芯片的光刻机,其精度决定了芯片性能的上限。最新消息显示,上海微电子装备计划于2021年交付首台国产28nm的immersion光刻机,即使这一技术的交付对比荷兰ASML公司(全球最大的半导体设备制造商之一,光刻机制造领域全球领先)有着近20年不足,但对于国内光刻机制造来讲,已经要跨出了很大的一步。 对于上海微电子来说,其28nm光刻机的顺利推出,将打破国外厂商的对于IC前端光刻机市场的垄断。
目前高端光刻机市场依然被荷兰ASML公司垄断,用于高端面板的光刻胶,也同样如此。目前,LCD用光刻胶几乎全部依赖进口,核心技术至今被TOK、JSR、住友化学、信越化学等日本企业所垄断。
A股市场上,光刻胶和光刻机概念归类在一起。从市值角度看, 张江高科和雅克 科技 最新市值均超过200亿元, 上海新阳、安集 科技 、万润股份 等个股市值均超百亿元。
市场表现方面,南大光电、容大感光、安集 科技 、上海新阳、雅克 科技 、华特气体等个股年内涨幅翻倍。机构关注度方面,万润股份、飞凯材料、宝通 科技 、雅克 科技 、捷捷微电等个股均有10家只以上机构评级。综合市场表现、概念的关联度等条件,证券时报·数据宝筛选出光刻机/光刻胶概念股名单,如下。
2、 芯片
低速的光芯片和电芯片已实现国产,但高速的仍全部依赖进口。 国外最先进芯片量产精度为10纳米,我国只有28纳米,差距两代。 据报道,在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域中,我国国产芯片占有率为0。
A股市场上,目前涉及到的芯片类概念非常丰富,包括最大类的芯片概念,小类别的如存储芯片、AI芯片、芯片材料、芯片封装、芯片设计、芯片制造等。
从大类角度分析也基本上可以得到各小类别的龙头。从市值角度看, 韦尔股份、闻泰 科技 、澜起 科技 等个股市值超过千亿元, 汇顶 科技 、三安光电、兆易创新 等个股市值超过800亿元。市场表现方面,晶方 科技 、上海新阳、雅克 科技 等个股涨幅翻倍。机构关注度方面,北方华创、深南电路、兆易创新等个股均有20家以上机构关注。综合市场表现、概念的关联度等条件,数据宝筛选出芯片概念股名单,如下。
3、 操作系统
数据显示,2017年安卓系统市场占有率达85.9%,苹果IOS为14%。其他系统仅有0.1%。这0.1%,基本也是美国的微软的Windows和黑莓。没有谷歌铺路,智能手机不会如此普及,而中国手机厂商免费利用安卓的代价,就是随时可能被“断粮”。
最新消息显示, Counterpoint Research预测,华为自主操作系统鸿蒙将在2020年取得2%的市场份额(全球范围),超越Linux成为全球第五大操作系统。 并预计2020年底,鸿蒙在中国市场的份额会达到5%,明年底达到10%,而鸿蒙OS设备在华为今年所有出货设备中的比例是1%。
期待着华为自主操作系统带来更多的惊喜。
A股市场上,国产操作系统概念股,市值最大的是 中兴通讯和三六零 ,均超过千亿元;紫光股份、浪潮信息、中国长城、中国软件等个股市值均超过300亿元。股价表现最好的是诚迈 科技 ,年内涨幅超过90%。机构关注度最高的股票分别是中兴通讯、浪潮信息、中新赛克、紫光股份等个股。数据宝筛选出国产操作系统概念股名单,如下。
4、 手机射频器件
2018年,射频芯片市场150亿美元;高端市场基本被Skyworks、Qorvo和博通3家垄断,高通也占一席之地。射频器件的另一个关键元件——滤波器,国内外差距更大。手机使用的高端滤波器,几十亿美元的市场,完全归属Qorvo等国外射频器件巨头。中国是世界最大的手机生产国,但造不了高端的手机射频器件。这需要材料、工艺和设计经验的踏实积累。
A股市场上,移动射频概念包括 顺络电子、三环集团、电连技术、麦捷 科技 等;移动天线概念包括信维通信、硕贝德、盛路通信;5G射频芯片概念有和而泰等;滤波器概念主要有武汉凡谷、东山精密、世嘉 科技 等。
5、 高端电容电阻
电容和电阻是电子工业的黄金配角。中国是最大的基础电子元件市场,一年消耗的电阻和电容,数以万亿计。但最好的消费级电容和电阻,来自日本。 电容市场一年200多亿美元,电阻也有百亿美元量级。 所谓高端的电容电阻,最重要的是同一个批次应该尽量一致。日本这方面做得最好,国内企业差距大。国内企业的产品多属于中低端,在工艺、材料、质量管控上,相对薄弱。
A股市场上, 三环集团、风华高科、顺络电子、洁美 科技 等个股从事电阻行业。
6、 核心工业软件
中国的核心工业软件领域,基本还是“无人区”。工业软件缺位,为智能制造带来了麻烦。工业系统复杂到一定程度,就需要以计算机辅助的工业软件来替代人脑计算。譬如,芯片设计生产“必备神器”EDA工业软件, 国产EDA与美国主流EDA工具相较,设计原理上并无差异,但软件性能却存在不小差距,主要表现在对先进技术和工艺支持不足,和国外先进EDA工具之间存在“代差”。 国外EDA三大巨头公司Cadence、Synopsys及Mentor,占据了全球该行业每年总收入的70%。发展自主工业操作系统+自主工业软件体系,刻不容缓。
EDA概念股方面,目前A股市场无相关标的,北京 芯愿景 软件技术股份有限公司科创板IPO获受理。 华大九天 是龙头企业,A股市场有相关影子股。 申通地铁、隧道股份 通过上海建元股权投资基金参股华大九天,上海建元持有华大九天17.42%股份,爱建集团则通过爱建资产间接参股。另外大众公用,则通过深创投间接参股,后者持有华大九天3.59%股权。另外, 深圳能源、粤电力A、广深铁路、中兴通讯等上市公司,也均通过深创投间接持股。
7、 ITO靶材
ITO靶材不仅用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸、有机发光二极管,还用于太阳能电池和抗静电镀膜、EMI屏蔽的透明传导镀膜等,在全球拥有广泛的市场。ITO膜的厚度因功能需求而有不同,一般在30纳米至200纳米。在尺寸的问题上,国内ITO靶材企业一直鲜有突破,而后端的平板显示制造企业也要仰人鼻息。烧结大尺寸ITO靶材,需要有大型的烧结炉。 国外可以做宽1200毫米、长近3000毫米的单块靶材,国内只能制造不超过800毫米宽的。 产出效率方面,日式装备月产量可达30吨至50吨,我们年产量只有30吨——而进口一台设备价格要一千万元,这对国内小企业来说无异于天价。
每年我国ITO靶材消耗量超过1千吨,一半左右靠进口,用于生产高端产品。A股市场上靶材概念股主要有 江丰电子、有研新材、隆华 科技 等。
8、 数据库管理系统
目前全世界最流行的两种数据库管理系统是 Oracle和MySQL ,都是甲骨文公司旗下的产品。竞争者还有IBM公司以及微软公司的产品等。甲骨文、IBM、微软和Teradata几家美国公司,占了大部分市场份额。数据库管理系统国货也有市场份额,但只是个零头,其稳定性、性能都无法让市场信服,银行、电信、电力等要求极端稳妥的企业,不会考虑国货。
9、航空设计软件
自上世纪80年代后,世界航空业就迈入数字化设计的新阶段,现在已经达到离开软件就无法设计的高度依赖程度。 设计一架飞机至少需要十几种专业软件,全是欧美国家产品。 国内设计单位不仅要投入巨资购买软件,而且头戴钢圈,一旦被念“紧箍咒”,整个航空产业将陷入瘫痪。据媒体报道,设计歼-10飞机时,主起落架主承力结构的整个金属部件是委托国外制造。但造完之后,起落架的收放出现问题,有5毫米的误差,只好重新订货制造。仅仅是这一点点的误差,影响了歼-10首飞推迟了八九个月。没有全数字化的软件支撑,任何一点细微的误差,都可能成为制造业的梦魇。
在这35项被卡脖子的关键技术中,信息技术行业基本上能找到对标的概念股,但与全球龙头相比,差距非常大。比如芯片概念的市值龙头韦尔股份,市值1500多亿元,而英特尔、英伟达等芯片公司市值均超过1.5万亿元,高通市值超过6000亿元。再比如计算机行业,我们的企业顶多也就是千亿市值,而美国的微软市值接近10万亿元。
近年来,我国在信息 科技 领域取得了巨大成就,但与发达国家相比,仍存在较大差距。此次华为被封杀,暴露出“卡脖子”的关键技术,必须由自己掌握。
未来,我们要成为信息 科技 大国、强国。愿国运恒昌。
② 国产EDA,到底能不能打破海外三巨头垄断
电子设计自动化(以下简称EDA)软件工具行业,正成为中国寻求解决芯片产业链短板问题的重要突围领域。
这个行业全球市场规模不足百亿美元,净利润率低于15%,却能动5000亿美元半导体产业链,被中国的先行者们视为一个重大机遇。
2020年3月,EDA巨头Synopsys(新思 科技 )中国区担任副总经理的王礼宾,在EDA行业工作20年后决定辞职,创立国产EDA公司“芯华章”,担任公司创始人、董事长兼CEO。
他表示,从Synopsys离职创业有两个原因:
一是看到国家大力支持EDA行业的“国产替代”,他对EDA技术未来前景十分看好;
另外一个原因则是,他认为有过去20年的产业上下游经验和市场关系,对客户的想法、需求有所了解,这些契机都能帮助芯华章实现商业化。
与王礼宾有相似创业经历的还有概伦电子董事长刘志宏,芯禾 科技 联合创始人代文亮,以及博达微创始人兼CEO李严峰,三人都曾在EDA三巨头之一的Cadence(楷登电子)担任过重要职位,而后辞职创立国产EDA公司。
去年10月16日,在获得政府引导资金支持后,王礼宾创立的“芯华章”宣布获亿元Pre-A轮融资;11月9日芯华章再完成近亿元Pre-A+轮融资;12月9日完成超2亿元的A轮融资,间隔均不足一个月。三轮共引入云晖、真格、高榕、高瓴、五源资本(原晨兴资本)、中芯聚源、松禾等多个知名基金。
除芯华章外,很多国产EDA公司今年都已“扎堆”筹集到了资金。2020年4月,概伦电子宣布已完成数亿元人民币的A轮融资;9月,国微集团旗下的“国微思尔芯”宣布完成数亿元融资,投方包括国际大基金下设的芯鑫融资租赁、上海半导体装备材料产业投资基金等政府投资机构。
资本升温并非偶然。
时间回溯到2019年5月,美国商务部称全面限制华为采购美国软件和技术生产的半导体零部件。受此影响,EDA三巨头与华为的合作先后终止。
海外EDA三巨头指的是Synopsys、Cadence、Mentor(西门子旗下)三家美国公司,他们占据全球超64%的EDA市场份额。
EDA工具是芯片IC设计中不可或缺的重要组件,也是集成电路设计最上游、壁垒最高的部分。涵盖了集成电路设计、布线、验证和仿真等所有流程。利用其可连接成极其复杂的电路图,从而制造出强大的CPU、GPU芯片。
在AI、边缘计算等复杂技术不断演进的背景下,百亿规模的EDA行业正成为撬动5000亿美元半导体产业链的重要“基石”,EDA也被行业内称为“芯片之母”。
因此,华为与三巨头终止合作意味着,芯片将没有与之匹配的先进制程国产EDA软件工具,海思则就造不出下一代“麒麟芯”。东兴证券在报告中形容 EDA是“美国限制华为的封喉之剑”,凸显了该技术的重要性。
在中国芯片制造生态急需“补课”的大背景下,一场充满机遇与冒险的 游戏 已悄然开始。
国产EDA行业现状:技术发展缓慢、人才紧缺、无法形成全链条
公开数据显示,2019年中国EDA市场规模约为5.4亿,仅占全球规模102.5亿美元的5.3%。
作为全球最大的电子元件产销市场,EDA三巨头的产品在国内占了85%以上的市场份额(实际接近90%),国产EDA软件产销占比仅不足10%。
目前国内EDA软件公司主要有华大九天、国微集团、芯华章、博达微电子、芯禾 科技 、概伦电子等,数量和规模都十分稀少。
背后的原因,主要是EDA行业的技术门槛高,成本弹性大,产业高度集中,导致国产技术发展缓慢,人才紧缺,无法形成全链条EDA工具,从而形成如今中国IC设计行业越来越离不开EDA三巨头的尴尬局面。
事实上,从EDA行业发展来看,中国也曾经历过鼎盛时期。
冷战期间,中国EDA软件技术被“巴统”禁运的压力下,1986年成功研制出中国首个自有的集成电路计算机辅助设计工具——“熊猫系统”(熊猫IC CAD系统),并在1993年全面问世。
这标志着中国在研制EDA系统方面实现“零”的突破,打破了外国对中国的EDA工具封锁,并为中国集成电路设计行业发展打下了坚实的基础。
熊猫系统一经发布,便在市场中引起较大反响。由于价格仅为同类产品的1/10,导致美国芯片厂商也一度选择“熊猫系统”。
不过,随着“巴统”解散、禁运解除,1995年,海外EDA三巨头大举进入中国市场,便以技术成熟、价格便宜、免费赠送、多方合作等策略,快速收割市场份额。加上中国开始积极推动WTO全球化,“造不如买”的策略使得国产EDA陷入了长达十三年的沉寂。
尽管国家2008年启动“核高基”重大专项计划,华大九天、芯愿景等第一批国产EDA企业相继成立并被重点扶持。但EDA是一个投入周期长、利润率低的高技术型产业,中国缺乏长期资金、人才和产业链支持,国产EDA发展依旧步履艰难。
举个例子,过去十年间,华大九天在研发投入方面所投资金只有不足5亿元人民币。而海外EDA三巨头则高歌猛进,仅2018年Synopsys研发投入高达10.8亿美元,Cadence约为8.7亿美元,两家累计所投研发资金超127亿元人民币,差距十分悬殊。
收购层面,在数字EDA领域三巨头收购上百家公司,获得了SoC设计主流程的数百个EDA工具。
而在中国,由于EDA产业起步晚,“造不如买”理念中错失了在激烈竞争中以战养战的机会。尽管在模拟IC方面已经有了一定发展,但在数字EDA方面却几乎为零。
目前,国内的EDA工具很分散,提供不了全套的工具链,而国际EDA公司提供给芯片企业的一般都是全套工具。
接受采访的芯片下游厂商负责人称, 未来十年内三巨头的EDA工具依然将占据市场主流,国内EDA技术将无法跟上“替代”。
事实上,由于目前国产EDA相比美国EDA整体仍有较大差距,加上新EDA、新IP、新工艺及PDK,互相促进、互为一体,原来的客户很难轻易更换EDA软件。
因此,很多企业家所幻想的国产EDA未来,变成了“泡沫赌注”。
也有业内人士直言,在国际形式波谲云诡、变化莫测下,部分国产EDA企业浑水摸鱼,存在一定的市场泡沫。
2020年5月19日,上交所受理了芯愿景(公司全称为北京芯愿景软件技术股份有限公司)的科创板上市申请,这标志着国产EDA企业打响了冲锋科创板第一枪。
不过历时227天后,去年12月31日,芯愿景科创板IPO终止审核,背后原因或与其拖欠的557万发票还未完全归还有关。此外,该公司核心技术存在争议,退出参股公司投资后仍参与股东大会的行为,或涉嫌信披违规等问题,都影响了该公司上市进程。
芯愿景董事长丁柯博士回应称,在本次终止审核之后,该公司暂时没有计划再重启科创板上市。
“在EDA行业最为核心的就是知识产权,但国内EDA公司都不太注意。如果不注意就会踩坑,在这种情况下,很多公司都会和三巨头来合作,那么,纯国产EDA就无从谈起。”上述业内人士表示。
此外,在人才方面,中国与三巨头差距悬殊。
公开资料显示,中国约有1500名EDA软件开发工程师,其中约有1200人在国际EDA公司的中国研发中心工作,真正为本土EDA做研发的人员只有300人左右。相比之下,Synopsys公司一家就有7000多名研发人员,其中有5000多人从事EDA的研发,行业核心人才大都在三巨头处工作。
国微集团联席董事长兼总裁帅红宇指出,中国高校至今几乎没有EDA相关培养方向及开设EDA相关课程,而且2010年后国内几乎完全没有相关领域的论文发表,集成电路行业对口专业学生毕业后进入相关行业的仅占1/3,对EDA有了解和兴趣者更是寥寥。
他强调,中国EDA人才紧缺背后主要原因是集成电路的“产学研”策略没跟上,这是行业亟待解决的核心问题。
国产EDA的未来机遇:8寸市场需求、国产替代下的弯道超车机会、新思的支持
“尽管EDA市场份额由三巨头占领,但国产EDA必须要有,而且会有所发展。”有多位行业分析师。
事实上,方正证券发布研报指出,尽管在模拟/数模混合/数字芯片EDA领域,以及全流程设计平台上,EDA工具都被国际企业所垄断,但国产EDA机会更多在以点工具为突破口,由点及面逐步发展。
在MEMS(8寸)晶圆短缺、需求旺盛已成行业共识的情况下,国产EDA正面临着新的机遇。
上海国微思尔芯副总裁Ying(陈英仁),目前 汽车 电子、FPGA、驱动芯片、指纹辨识、电源管理、MOSFET、微控制器(MCU)等领域的非先进(中低端)芯片需求强劲,下游8寸晶圆制造技术已十分成熟,已呈现市场供不应求的局面。因此,这块市场潜力巨大,是国产EDA工具核心发力点。
“随着AI、5G、工业互联网、 汽车 电子、区块链等领域的兴旺,提出了很多特色鲜明的、尚未被EDA工具满足的IC设计需求,这恰是国内EDA工具厂商的新机会。”
思尔芯是原型验证及仿真系统领域的本土EDA公司,在2018年10月被国微集团所收购,并将“思尔芯”更名为“国微思尔芯”。
陈英仁强调,尽管在先进制程IC设计方面,依旧是EDA三巨头做主导,但国产EDA势在必行。尤其在40nm、28nm制程工艺上,中国企业也已经或将很快掌握。“思尔芯在做的功能验证是属于前端,相对的与制程工艺独立。尤其在快速原型验证,思尔芯有着17年的积累,媲美EDA三巨头。”
这同样也是国产替代下,中国企业寻求的弯道超车机会。
王礼宾表示,目前在人工智能、云技术上,国产EDA可以站在当今 科技 发展的高技术起点上,对EDA软硬件框架和算法做创新、融合、重构。他认为,三巨头垄断下很难长期创新,而国产EDA企业处于“轻装上阵”状态,超越世界巨头是“完全有可能的”。
为了应对国际形势以及EDA巨头的挑战,国内企业也不断动作频频。
2019年,全球电子设计领域最具有影响力的DAC大会上,华大九天、广立微、概伦电子、芯禾 科技 四家中国EDA厂商联袂出场,推出多个EDA产品,向世界展示了EDA领域的中国力量。
同年底,概伦电子则收购博达微,进一步整合优势资源。而蓝海微力求寻找小众客户群体,避开红海,寻找蓝海。
此外,巨头们还在加大对中国的布局,不断推进本土化、“产学研”支持,通过支持国产EDA,形成更多考量。
1994年,Synopsys在人民大会堂向清华大学捐赠了20套Design Compiler软件,总价值约500万美元。随后该公司和清华成立了“清华大学——新思 科技 高层次电子设计中心”,开始推动中国EDA人才的培养。
2018年和2019年,Synopsys分别成立了芯思原和全芯智造两家合资公司,前者意在加强芯片IP领域的本土合作,助力本土晶圆厂和设计企业实现自主研发,掌握核心技术;后者旨在加强制造类EDA领域的本土合作,带动国内技术能力。
Synopsys全球资深副总裁兼中国董事长葛群,无论是人才培养、技术支持还是资本合作,新思所做的这些努力都是为了解决中国芯片产业的痛点。这一点,新思和其他国内EDA公司的初心一致。
葛群强调,在中国数字 社会 转型之际,新思以面向未来的新一代EDA根技术赋能更多 科技 应用的落地,推动整个芯片产业的可持续发展。“EDA行业需要打通内外循环,整个产业链相互促进,协同发展,形成完整的生态系统,会有更好的发展空间。”
从目前来看,这场EDA“国产替代”之战似乎会一直持续下去。
来自(凤凰 科技 频道)