1. 芯片是什么

芯片是什么？芯片其实是半导体元件产品的统称，人们大部分时候容易把集成电路（Integrated Circuit）和芯片（Chip）混为一谈。但从严格意义上来说，芯片并不能完全等同于集成电路，更确切地说，芯片是集成电路的载体[1]。

半导体、集成电路及芯片三者之间的区别和联系如图1所示。狭义上，集成电路更强调电路本身，简单的几个元件组合连接在一起也可被称作集成电路；当使用这些集成电路时，需要依托芯片载体发挥作用。集成电路更着重电路设计、布线等；芯片更强调电路的集成、生成和封装。广义上，集成电路约等于芯片。但部分领域的芯片可能不存在集成电路，比如DNA芯片。

图1 半导体、集成电路及芯片三者之间的区别与联系

总结来说：半导体是组成集成电路和芯片的基本组成材料，而芯片是集成电路的最终载体，是集成电路经过设计、制造、封装测试等后的独立成熟产品。但大部分情况下，日常提到的芯片其实和集成电路概念上差异不大。

2. 中国大陆芯片发展快速但自给率较低

中国芯片产业起步晚但发展迅速，连续多年保持两位数以上增速，显著高于全球增速。虽然大陆集成电路产业发展迅速，但中国集成电路进出口差额依旧在扩大，这是由于大陆半导体需求尤其高端产品需求继续在增长，而大陆集成电路产品更多在中低端，芯片进口依赖局面并没有改变，中国仍受缺芯的困扰。例如，中国大陆芯片进口额连续十多年超过原油[2]，为第一大依赖进口的产品并长期位居第一，并呈拉开的趋势。中美科技竞争日趋激烈，中美关系进入新时期对抗阶段，技术管制会愈发增多。中美贸易冲突上升为技术高地争夺战，芯片自主可控是唯一出路，没有自主可控技术储备将面临“断粮”“卡脖子”风险。

图2 中国大陆芯片产业面临的国际形势和自主率的问题

3. 芯片研发和制造难度高

芯片产业具有经济性和战略性双重属性，发展自主可控芯片对国防安全、信息安全和经济安全十分重要。然而，芯片的复杂程度远高于导弹、核武器、航空母舰等工业品，如果说航空发动机被誉为现代工业的皇冠，那么芯片就是皇冠顶上的那颗明珠，比皇冠本身要耀眼的多，如今我国已经可以制造出具有世界先进的航空发动机，却依然无法制造出具有世界先进水平的芯片，究其原因就是因为芯片的研制和制造实在太难了[3]。

图3 芯片研发和制造难度极高

芯片产业具有资金投入大、耗费时间长、工序流程复杂、时间和金钱双重制约下，对精度控制的要求又极其高的特点。

图4 芯片产业制造步骤中的部分工艺制程流程示意图

4. 芯片产业链模式及中国大陆芯片产业发展机遇

全球芯片产业链发展模式分为两种：（1）设计-制造-封测一体化的IDM（Integrated Device Manufacture）模式；（2）设计-制造-封测分工协作模式。IDM模式集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身，优势是可将设计、制造等环节协同优化，有助于充分发掘技术潜力；缺点是公司规模庞大，管理成本高。分工协作模式能够激发上游IC（Integrated Circuit）设计商的爆发，降低IC产业进入的门槛，刺激产业设计和应用创新，加速IC产品的开发周期，成本的降低也能够大规模拓展IC的下游应用。

图5 全球芯片产业链模式

芯片行业因具有下游应用广泛，生产技术工序多、产品种类多、技术更新换代快、投资高风险大等特点，叠加下游应用市场的不断兴起，芯片产业链从IDM化到分工协作化分工越来越明确，并经历了两次空间上的产业转移[4]。

（1）起源，美国，垂直整合模式

1950s，芯片行业于起源于美国，主要由系统厂商主导。全球半导体产业的最初形态为垂直整合的运营模式，即企业内设有半导体产业所有的制造部门，仅用于满足企业自身产品的需求。

（2）家电，美国→日本，IDM模式

1970s，美国将装配产业转移到日本，半导体产业转变为IDM模式，即负责从设计、制造到封装测试所有的流程。与垂直整合模式不同，IDM企业的芯片产品是为了满足其他系统厂商的需求。随着家电产业与半导体产业相互促进发展，日本孵化了索尼、东芝等厂商。我国大部分分立器件生产企业也采用该类模式。

（3）个人计算机（PC，Personal Computer），美日→韩国、台湾地区，分工协作模式

1990s，随着PC兴起，存储产业从美国转向日本后又开始转向了韩国，孕育出三星、海力士等厂商。同时，台湾台积电公司成立后，开启了晶圆代工（Foundry）模式，解决了要想设计芯片必须巨额投资晶圆制造产线的问题，拉开了垂直代工的序幕，无产线的设计公司（Fabless）纷纷成立，传统IDM厂商英特尔、三星等纷纷加入晶圆代工行列，垂直分工模式逐渐成为主流，形成设计（Fabless）→制造（Foundry）→封测（OSAT）三大环节。

（4）智能手机、人工智能、5G等新兴技术，全球→中国大陆

2020s，随着大陆智能手机品牌全球市场份额持续提升，催生了对芯片的强劲需求，加之国家对芯片行业的大力支持以及人才、技术、资本的产业环境不断成熟，全球芯片产业酝酿第三次产业转移，即向大陆转移趋势逐渐显现。

从历史来看，头两次转移的条件：1.具有新技术的载体（汽车电子、智能手机、人工智能、物联网等）；2.强大的资金支持（全球第二大经济体，第一大消费市场）；中国大陆均已具备。不同阶段的主导产业和芯片产业转移情况如图6所示。

图6芯片产业转移历史以及转移趋势带来机遇