冲出“芯片围墙”：芯片国产化，我们还有多长的路要走？

摘要：前文说了，全球IC 设计领域以美国为主导，欧洲、日韩和中国台湾地区跟班。无论是在fabless IC设计领域，还是在IDM IC设计领域，中国大陆都远远落后。

继续“半导体复仇者联盟”系列。

接上文，说半导体产业链的芯片设计领域。

前文说了，全球IC 设计领域以美国为主导，欧洲、日韩和中国台湾地区跟班。无论是在fabless IC设计领域，还是在IDM IC设计领域，中国大陆都远远落后。

全球芯片设计市场分布格局

那么，在芯片设计的细分领域中，我国（大陆）落后多少呢？国产化厂商追赶情况如何呢？

下面笔者选择8个细分领域，逐一梳理一下。需要说明的是，部分数据因来源和口径不同可能存在差异，错漏之处请网友留言批评指正。

一、处理器芯片

1.微机处理器芯片（CPU），差距极大。

微机处理器芯片（CPU）主要应用在平板、笔记本、电脑上。在该领域，英特尔（Intel）是绝对的老大，老二是超威（AMD），这两家美国企业几乎垄断了全球市场份额的95%以上。

国产CPU代表厂商是龙芯中科、海光信息、兆芯等。其中，龙芯中科在2024年半年度业绩发布会上表示，其即将推出基于 7nm工艺的3B6600 CPU，有望于2025年下半年量产，能够达到Intel 12/13 代酷睿中高端水平，比肩i5、i7 系列。

2.手机处理器芯片（AP），差距较大。

手机处理器芯片主要集中在这6家手上，台湾的联发科（34%）、美国的高通（31%）、大陆的紫光展锐（13%）、美国的苹果（13%）、韩国的三星（6%）、大陆的华为海思（4%）。国产厂商华为海思、紫光展锐占有了一席之地，拿下了17%的市场份额。

不过，目前智能手机芯片的主流是片上系统SOC（System on Chip）。简单说，SOC是将CPU、GPU、基带等集于一身的“超级芯片”。在该领域，全球市场基本被美国的高通、台湾的联发科、美国的苹果、韩国的三星四大巨头垄断，几乎占99%。

华为海思的麒麟芯片曾在全球排第5（当时约占10%的市场份额），具备设计14nm智能手机SoC能力，但在美国制裁下，难以获得台积电产能，此后只能采用4G SoC。现在，华为麒麟9000S芯片复出，中国大陆能够制造7nm级芯片，虽然还不能量产，但随着时间的推移，日后可以与美国巨头分庭抗礼了。

3.微处理器和微控制器芯片(MPU/MCU) ，差距巨大。

微处理器（MPU）和微控制器（MCU）是两种常见的嵌入式系统核心组件。目前，该领域主要被荷兰的恩智浦、美国的微芯、日本的瑞萨、瑞士的意法半导体、德国英飞凌、美国的德州仪器、韩国的三星、美国的芯科、台湾的新唐割据，约占全球市场份额的93%

国产MPU/MCU代表厂商是华大半导体、兆易创新，全球市场份额占比约3-4%。

二、存储器芯片

存储芯片主要有三类，DRAM（内存）、NAND Flash（硬盘）、Nor Flash（闪存）。其中，DRAM和NAND Flash约占存储芯片市场份额的95%。

1.在DRAM领域，由韩国的三星（42%）、韩国的SK海力士（34%）、美国的美光科技（20%）三巨头主导，占比约96%；台湾的南亚科技、华邦电子和PSMC合计不到2%。

2.在NAND Fash领域，由韩国的三星（36%）、日本的铠侠（14%）、美国的美光（13%）、韩国的SK海力士（21%）、美国的西部数据（10%）割据，约占全球市场份额的94%。

3.在NOR Flash领域，主要由台湾的华邦电子（31%）、大陆的兆易创新（28%）、台湾的旺宏（21%）主导，此外还有美国的赛普拉斯和美光、大陆的普冉等重要参与者。

在DRAM和NAND Flash领域，大陆企业有长鑫存储、长江存储、兆易创新等企业，占比约1%，差距极大。

在NOR Flash领域中，中国大陆企业兆易创新位居第2，普冉位居第6，已经形成了竞争力，可以说完成了国产化。

三、通信芯片

1.基带芯片（BP），差距巨大。

基带芯片用于手机通话和上网，由美国的高通（61%）、台湾的联发科（26%）、韩国的三星（6%）三巨头主导，占比约93%。

国产基带芯片代表厂商是华为海思、紫光展锐、翱捷科技，全球市场份额占比约5%。

2.射频芯片（RFID），差距巨大。

射频芯片主要被美国的博通、日本的村田、美国的思佳迅、美国的威讯、美国的高通、荷兰的恩智浦、日本的东京电子、美国的德州仪器、德国的英飞凌、瑞士的意法半导体割据，约占全球市场份额的91%。

国产射频芯片的代表厂商有紫光展锐、唯捷创芯、卓胜微等，全球市场份额占比约4%。

3.WIFI芯片，整体差距较大，细分有所领先

这里的WIFI芯片指大WIFI芯片，包括移动设备（智能手机/平板电脑）、网络设备（AP/路由器/网关）、消费电子设备（电视/OTT/智能音箱/游戏机）、物联网设备（MCU Wi-Fi）和汽车 Wi-Fi 芯片等。

该领域的TOP5厂商为美国的博通（23%）、美国的高通（18%）、台湾的联发科（13%）、美国的英特尔（12%）、大陆的乐鑫科技（9%），后面还有荷兰的恩智浦、美国的德州仪器、德国的英飞凌、美国的安森美、台湾的日月光环旭、台湾的瑞昱等一众企业。

其中，在手机WIFI领域，高通、博通和联发科合计约占76%的市场份额。在物联网/工业 WiFi 芯片领域，国产WIFI芯片有了较大突破。乐鑫科技在大WIFI芯片领域已经跻身全球第五，虽然在手机WIFI领域较弱，但在Wi-Fi的分支领域Wi-Fi MCU市场中出货量已经多年第一。紫光展锐在蜂窝物联网芯片全球市场占有率25%，全球第二。

四、图像处理器芯片（GPU），差距极大

GPU芯片主要用于处理图形和图像信息，是高清游戏必备的芯片。GPU芯片大致分为集成显卡和独立显卡两种：在集成显卡细分领域，由英特尔（62%）、英伟达（21%）、AMD（15%）美国三巨头垄断。在独立显卡领域，英伟达一家占比约80%，剩下的基本被英特尔、AMD瓜分。

国产GPU代表厂商有景嘉微、摩尔线程等，在国际市场还有很长的路要走。

五、图像传感器芯片（CMOS），正在赶超

CMOS广泛应用于手机、相机、平板和汽车等消费电子产品。该领域主要由日本的索尼（45%）、韩国的三星（19%）、大陆的韦尔豪威（11%），美国的安森美（6%）、瑞士的意法半导体（5%），韩国的SK海力士（4%）、大陆的格科微（3%）、大陆的思特威（2%）割据。中国大陆企业占比约16%，占有了一席之地。

其中，豪威（2019年被韦尔收购）仅次于索尼和三星，排名第3。在汽车CMOS细分市场，韦尔车载摄像头CMOS芯片出货量已超越了安森美、思特威、索尼等巨头，排名第1。

六、人工智能芯片（AI）

人工智能芯片目前是美国的英伟达一家独大，全球市场份额占比约84%。此外，美国的博通约占7%、AMD约占5%。在数据中心AI细分领域，英伟达占比更高（97%），AMD1%多一点，英特尔1%少一点。

国产AI代表厂商有寒武纪、燧原科技、地平线、华为海思、紫光展锐等，近年来字节跳动、阿里平头哥、百度、腾讯等互联网公司也都挤了进来。

七、汽车芯片，整体差距巨大，细分有所领先。

汽车芯片是一个很大的范畴，严格意义上讲，与汽车直接关联的所有电子芯片的都可纳入汽车芯片，一辆燃油车需要300-500颗芯片，一辆电动汽车需要1000-2000颗芯片。

汽车芯片的主要玩家是德国的英飞凌（13.9%）、荷兰的恩智浦（10.8%）、瑞士的意法半导体（10.4%）、美国的德州仪器（8.6%）、日本的瑞萨电子（6.8%），后面紧跟着还有美国的博世、美国的安森美、以色列的Mobileye、美国的ADI、日本的电装、美国的美光、美国的微芯、日本的罗姆半导体等。

国产汽车芯片代表厂商有闻泰科技（旗下安世半导体）、斯达半导体、士兰微、韦尔股份、北京君正、芯擎科技等，整体上占比不到7%。但在汽车芯片细分领域有突破，如车用低压Power MOS芯片闻泰排名世界第2位，车规级IGBT模块斯达半导体排名世界第6位，MOSFET、IGBT单管士兰微排名世界第9位，CIS产品韦尔排名世界第2位，车规级DRAM北京君正排名世界第2位。

八、FPGA芯片，差距极大。

FPGA（现场可编程门阵列）是一种可编程逻辑器件，几乎被美国四大公司垄断。AMD在2020年收购了赛灵思，市场份额超50%。英特尔在2015年收购了Altera，市场份额约30%。微芯科技（Microchip）2019年收购了 Microsemi，市场份额约7%。莱迪思（Lattice）市场份额约6%。四大厂商不仅在芯片设计垄断，而且还垄断了FPGA芯片配套的设计和EDA工具，形成了极强的技术封锁，近9000项专利构筑了牢固的知识产权壁垒。

国产FPGA芯片代表厂商有紫光国微（同创）、高云半导体、复旦微电子、安路科技等，市场份额约1%。

九、其他芯片

总体上看，在中低端芯片领域，我国已经取得了一定地位并逐步建立起了优势。

比如在监控芯片领域，我国已经处于世界第一梯队，国产厂商有海康威视、大华、华为海思、富瀚微、星宸科技等，可以与美国的德州仪器、韩国的Nextchip、瑞士的意法半导体等竞争。

比如在机顶盒芯片领域，国产厂商有华为海思、晶晨半导体、中兴微电子、福州瑞芯微等，建立了优势地位。

比如在触控芯片领域，汇顶科技是这个领域龙头，可以与台湾的晨星半导体和敦泰科技竞争。

当然，也有一些差距大的领域：

比如时钟芯片，全球市场份额主要被美国公司把持，如微芯、德州仪器、芯科、Teledyne等，国产厂商有天奥电子、奥拉半导体、赛思电子、新港海岸等。

比如量子芯片，2024年12月10日，谷歌推出量子计算芯片“Willow”。Willow拥有105个物理量子比特的量子芯片，能在不到5分钟的时间内完成一个标准计算任务。这个任务如果交给全球最快的超级计算机，可能需要超过10^25年，这个数字甚至超过了宇宙的年龄。