2021年4月22日，清華大學(xué)集成電路學(xué)院正式成立，引發(fā)行業(yè)內(nèi)外廣泛關(guān)注。據(jù)了解，集成電路學(xué)院將由原微電子與納電子學(xué)系與電子工程系共建，將發(fā)揮清華大學(xué)多學(xué)科優(yōu)勢，瞄準(zhǔn)集成電路“卡脖子”難題，聚焦集成電路學(xué)科前沿，打破學(xué)科壁壘，強(qiáng)化交叉融合，突破關(guān)鍵核心技術(shù)，支撐我國集成電路事業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展。

作為我國集成電路人才培養(yǎng)的重要基地，清華為國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)輸送了不少人才，而他們或創(chuàng)業(yè)或投資布局的27家知名芯片公司，占據(jù)了“中國芯”的半壁江山。

01

芯片清華系：創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域集中，

90%處于IC設(shè)計領(lǐng)域

整體來看，我國芯片產(chǎn)業(yè)布局已經(jīng)覆蓋了“設(shè)計—制造—封裝測試”各環(huán)節(jié)，但在制造、設(shè)備領(lǐng)域上實力較弱。清華系芯片廠商在產(chǎn)業(yè)鏈上的分布，亦是如此。

據(jù)新財富統(tǒng)計，較為知名的清華系芯片公司有27家，既包括紫光展銳、紫光國微、兆易創(chuàng)新、長江存儲、韋爾股份、卓勝微等國內(nèi)頭部公司，也有飛昂通訊、縱慧芯光、昆騰微電子、地平線機(jī)器人等初創(chuàng)公司，后者大多已完成C輪、D輪融資。

它們的創(chuàng)始人也呈現(xiàn)明顯的代際差異：朱一明、舒清明、虞仁榮、吳勝武、馮晨暉等上市公司創(chuàng)始人多就讀于清華大學(xué)電子系、物理系80-90級，而新一批的獨(dú)角獸創(chuàng)始人則多在上世紀(jì)90年代之后入學(xué)，如深鑒科技的三位創(chuàng)始人姚頌、汪玉、韓松同為師兄弟，分別來自清華電子系2011級、1998級、2008級。2018年，深鑒科技被賽靈思收購，據(jù)悉收購價在3億-4億美元之間。

清華各院系中，電子系順理成章成為芯片公司大?；?。在可統(tǒng)計的芯片公司創(chuàng)始人中，有多達(dá)22位畢業(yè)于該系，另有少部分來自物理系、自動化系及精密儀器系。

這些清華系公司90%集中在上游的芯片設(shè)計領(lǐng)域，除了盛美股份和聞泰科技外，其余25家公司全部處于IC設(shè)計領(lǐng)域，且“術(shù)業(yè)有專攻”，分別從事5G基帶芯片（紫光展銳）、存儲芯片（長江存儲、兆易創(chuàng)新）、CMOS圖像芯片（韋爾股份、格科微）、無線通訊射頻芯片（博通集成、慧智微電子）、AI芯片（地平線機(jī)器人、燧原科技）等設(shè)計（表1）。

02

清華系，誰最牛？

在垂直細(xì)分領(lǐng)域，不少清華系芯片公司已經(jīng)是國內(nèi)該領(lǐng)域的龍頭。

● 紫光展銳：在5G和AI領(lǐng)域積淀頗深

紫光展銳是紫光系重要的芯片平臺，在5G和AI領(lǐng)域有著深厚積淀，其產(chǎn)品主要有5G基帶芯片、大型SoC 芯片（將CPU、GPU、調(diào)制解調(diào)器等芯片集成在一起的系統(tǒng)級芯片）、泛連接芯片（包括射頻、藍(lán)牙、物聯(lián)網(wǎng)等泛連接芯片）。

紫光展銳由展訊和銳迪科合并而成。2000年，清華77級校友陳大同回國創(chuàng)立了手機(jī)芯片設(shè)計公司展訊通信（簡稱“展訊”），2007年展訊登陸納斯納克。2013年，紫光集團(tuán)斥資17.8億美元收購展訊。2014年，紫光集團(tuán)又斥資9.1億美元收購銳迪科。銳迪科是物聯(lián)網(wǎng)芯片設(shè)計公司，2004年成立于上海，2011年在納斯達(dá)克上市。2018年，在趙偉國的操盤下，展訊和銳迪科合并成紫光展銳，打通了移動通信和物聯(lián)網(wǎng)兩大領(lǐng)域的核心芯片。

此后，曾學(xué)忠（物理系92級，后創(chuàng)立匯芯通信）、刁石京（曾任工信部電子信息司司長）等多個清華學(xué)子都曾任紫光展銳CEO。在5G方面，2018年9月，紫光展銳發(fā)布了“春藤”（5G基帶芯片）、“虎賁”（5G SoC處理器）兩大品牌，加速向中高端產(chǎn)品線布局。

根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會發(fā)布的2018年中國集成電路IC設(shè)計TOP10榜單，紫光展銳位列第二，僅次于華為海思。不過在2019年的榜單中，紫光展銳已下滑至第五名。

值得一提的是，紫光展銳擁有2G到5G的完整手機(jī)芯片技術(shù)，與華為海思同是國內(nèi)僅有的兩家手機(jī)芯片平臺公司之一。由于華為海思的手機(jī)芯片不對外銷售，紫光展銳是國內(nèi)唯一一家第三方手機(jī)芯片供應(yīng)商。近年，國產(chǎn)手機(jī)出貨量下滑，紫光展銳的業(yè)績受到影響，但其仍然具有較高的戰(zhàn)略價值。目前，紫光展銳正在謀劃登陸科創(chuàng)板。

● 紫光國微：聚焦安全芯片，直供軍工份額較大

同屬紫光系的紫光國微，是安全芯片的主要提供者，產(chǎn)品覆蓋航空、航天、地面裝備、船舶等領(lǐng)域，直供軍工的份額比較大。其旗下主要業(yè)務(wù)平臺有三塊：深圳國微電子、同芯微、紫光同創(chuàng)。

其核心子公司深圳國微電子主營特種集成電路，是紫光國微最大的利潤來源。2019年，紫光國微營收同比增長39.54%至34.4億元，歸母凈利潤同比增長16.61%至4.06億元，而國微電子凈利潤5.06億元（占比達(dá)124.66%），甚至超出了紫光國微整體凈利潤。

另一子公司同芯微主營智能安全芯片，受下游需求驅(qū)動，其營收由2012年的3.32億元增至2019年的12.12億元，復(fù)合年增長率達(dá)到20.31%。但是，由于產(chǎn)品多處于中低端領(lǐng)域，門檻較低，競爭激烈，其盈利能力有所下滑。

紫光國微持股36.5%的紫光同創(chuàng)，則是國內(nèi)FPGA芯片（基于可編程器件PAL、GAL發(fā)展而來，是半定制化、可編程的集成電路）領(lǐng)軍企業(yè)。FPGA芯片編譯難度較大，市場份額基本被賽靈思和英特爾壟斷，二者占全球份額分別為51.1%和35.8%，國內(nèi)份額分別為48%和33%。中國本土廠商在國內(nèi)市場占有率僅為3%，仍處于起步階段，不過近年在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化上均實現(xiàn)突破，比如，2015年，紫光同創(chuàng)推出了中國第一款完全自主產(chǎn)權(quán)的千萬門級高性能FPGA產(chǎn)品“Titan”系列芯片；2018年，紫光同創(chuàng)的PGT180H芯片通過中興通訊和新華三集團(tuán)測試，首次實現(xiàn)國產(chǎn)FPGA芯片在通信市場的量產(chǎn)應(yīng)用。

2021年1月，紫光國微公告稱，擬發(fā)行可轉(zhuǎn)債，募資不超過15億元，用于“新型高端安全系列芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目”、“車載控制器芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目”及補(bǔ)充流動資金，目前，該事項已獲得財政部批復(fù)及證監(jiān)會受理。

● 兆易創(chuàng)新：深耕存儲器市場，攜手長鑫存儲推進(jìn)自研DRAM

成立于2005年的兆易創(chuàng)新，是國內(nèi)的存儲芯片龍頭，主要業(yè)務(wù)為閃存芯片及其衍生產(chǎn)品、微控制器產(chǎn)品和傳感器模塊等，主要應(yīng)用于消費(fèi)市場，目前正進(jìn)入工控、汽車電子等高端市場。2019年，存儲芯片業(yè)務(wù)收入占兆易創(chuàng)新總營收的比例達(dá)到79.79%。

在存儲芯片領(lǐng)域，國內(nèi)外企業(yè)差距較大，中國內(nèi)地企業(yè)的全球市占率僅有1%。

存儲芯片可簡單分為閃存和內(nèi)存，內(nèi)存主要為DRAM（動態(tài)隨機(jī)存取存儲器），閃存則主要包括NAND閃存和 NOR閃存（代碼型閃存芯片），按市場規(guī)模排序依次為DRAM、NAND閃存、NOR閃存。

目前，兆易創(chuàng)新的產(chǎn)品線包含了NOR閃存、NAND閃存、MCU、DRAM產(chǎn)品。在NOR閃存這個盤子約為三四十億美元的小市場中，兆易創(chuàng)新是世界主要參與廠家之一，其他主流供貨廠家為中國臺灣旺宏、美國Cypress、美國美光、中國臺灣華邦。

DRAM這個最重要的半導(dǎo)體細(xì)分市場，是兆易創(chuàng)新的攻堅重點。2019年，其與合肥產(chǎn)投、合肥長鑫集成電路（簡稱“合肥長鑫”）簽署合作協(xié)議，約定以可轉(zhuǎn)債方式對工藝制程19nm的12英寸晶圓存儲器研發(fā)項目投資3億元。兆易創(chuàng)新主要負(fù)責(zé)研發(fā)和代銷環(huán)節(jié)，兆易創(chuàng)新在自研產(chǎn)品成功之后，將交由長鑫12英寸存儲器晶圓制造基地（簡稱“長鑫存儲”）代工生產(chǎn)，這樣既能切入廣闊的DRAM市場，又免于承擔(dān)巨額資本支出壓力。此外，兆易創(chuàng)新還已基本建立DRAM的代銷體系。

目前，中國主要的DRAM制造廠商為福建晉華、合肥長鑫、紫光南京，但紫光南京的量產(chǎn)環(huán)節(jié)主要仍在臺灣力晶進(jìn)行，僅福建晉華與合肥長鑫為大陸自產(chǎn)。

長鑫存儲的DRAM內(nèi)存技術(shù)主要來源于已經(jīng)破產(chǎn)的德國奇夢達(dá)，奇夢達(dá)是英飛凌半導(dǎo)體剝離出來的DRAM 芯片公司。長鑫存儲隸屬于合肥DRAM506項目，該項目為安徽省和合肥市重點工程，也是安徽省單體投資規(guī)模最大的工業(yè)項目，將建成國內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的首個自主研發(fā)的DRAM制造基地；股東是合肥產(chǎn)投（出資99.75%）和合肥產(chǎn)投新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展公司（出資0.25%）。目前，長鑫存儲月產(chǎn)能已達(dá)4萬片/月，徹底打破了國外企業(yè)壟斷。

● 長江存儲：128層堆疊NAND閃存芯片，達(dá)到世界領(lǐng)先水平

長江存儲的模式和長鑫存儲類似，都由清華系公司牽手地方政府及國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（簡稱“大基金”）聯(lián)合成立，但二者主攻方向不同。

長江存儲是由紫光集團(tuán)與武漢新芯合作成立的國家存儲芯片基地項目，專注于12寸3D NAND閃存的研發(fā)與制造。根據(jù)DRAM Exchange數(shù)據(jù)，NAND閃存市場的主要玩家有三星、東芝、閃迪、美光、海力士和英特爾，其中，三星市占率約為36%。

背靠紫光的長江存儲團(tuán)隊強(qiáng)大。2018年5月，工信部電子信息司前司長刁石京入職紫光集團(tuán)，出任聯(lián)席總裁，主管包括長江存儲在內(nèi)的芯片業(yè)務(wù)。在此之前，電子信息司前副司長彭紅兵已經(jīng)出任大基金副總裁兼長江存儲監(jiān)事會主席。

長江存儲首期投入超過240億美元。2018年起，其不斷取得技術(shù)突破，從最開始的32層堆疊的NAND閃存，向64層、128層技術(shù)躍進(jìn)，而目前128層堆疊的NAND閃存已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)出貨，良品率也高達(dá)75%。

此外，長江存儲還計劃在2021年實現(xiàn)192層3D NAND閃存的試產(chǎn)。閃存芯片巨頭美光、SK海力士最先進(jìn)的水準(zhǔn)就是192層堆疊的NAND閃存，這意味著長江存儲已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

而且，長江存儲計劃到2021年下半年將存儲芯片的月產(chǎn)量提高一倍，至10萬片晶圓，約占全球總產(chǎn)量的7%。據(jù)悉，三星電子目前每月約生產(chǎn)48萬片晶圓，而美光的月產(chǎn)能約為18萬片。這將進(jìn)一步降低中國內(nèi)存芯片的進(jìn)口依賴度。

● 韋爾股份、格科微：國內(nèi)CMOS 龍頭

在國內(nèi)CMOS（圖像傳感器）領(lǐng)域，清華系公司位居龍頭地位，這要?dú)w因于第一代清華系半導(dǎo)體公司豪威科技（Omnivision）的“人才孵化”作用。韋爾股份與格科微就是受益者。

2018年，虞仁榮旗下的韋爾股份從校友陳大同手中，接盤了私有化后的豪威科技。2019年，韋爾股份又完成了對中低端CMOS公司——思比科、視信源的收購，從而掌握了CMOS領(lǐng)域的高中低端技術(shù)，一躍成為國內(nèi)龍頭。完成收購后，韋爾股份業(yè)績大爆發(fā)，2019年營收同比增長41%至136億元，歸母凈利潤為4.66億元，同比增長221%。

除了豪威科技，國內(nèi)第二大CMOS芯片廠商格科微目前正在沖刺科創(chuàng)板，其創(chuàng)始人趙立新同樣來自清華，與虞仁榮、馮晨暉、趙立東等同是電子系85級畢業(yè)。

不過，格科微發(fā)軔于低端市場。2003年9月，在海外工作了8年的趙立新回國，創(chuàng)建格科微，從電腦攝像頭起步。2008年推出成本低于競爭對手20%的新產(chǎn)品后，格科微在國內(nèi)手機(jī)圖像傳感器市場的份額從第三變成第一，成為全球低端圖像傳感器最大的供應(yīng)商。值得一提的是，聞泰科技創(chuàng)始人張學(xué)政通過聞天下公司，持有格科微0.79%的股權(quán)。

曾擔(dān)任豪威科技COO的何新平（電子系80級），創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域同樣選擇了CMOS。2011年，在豪威科技任職15年的何新平創(chuàng)立了晶相光。晶相光是CMOS領(lǐng)域少數(shù)專攻安防監(jiān)控市場的公司，其還強(qiáng)攻生物芯片，成功開發(fā)了基因定序芯片，2018年在中國臺灣掛牌上市。

● 卓勝微：深耕射頻前端芯片

同樣來自清華電子系85級的馮晨暉，于2006年成立了卓勝微。

卓勝微初始業(yè)務(wù)為數(shù)字電視、移動電視芯片，2010年后，以LNA（射頻低噪聲放大器）以及射頻開關(guān)為切入點，開始轉(zhuǎn)型射頻前端芯片的研發(fā)和銷售，2012年后形成完善的布局，陸續(xù)推出了包括GPS LNA、WiFi開關(guān)、天線調(diào)頻開關(guān)tuner、射頻通信LNA等產(chǎn)品，逐漸打入三星、小米、OPPO、vivo、華為等主要安卓品牌廠商的供應(yīng)鏈，成為國內(nèi)最大的射頻前端供應(yīng)商、全球排名第五的射頻開關(guān)企業(yè)。

射頻開關(guān)是卓勝微傳統(tǒng)核心業(yè)務(wù)，2020年上半年，其相關(guān)業(yè)務(wù)收入為8.53億元，同比增長93.04%，占總營收的85%，并成功實現(xiàn)安卓一線終端品牌全覆蓋。

卓勝微的競爭力在于，其技術(shù)革新允許不同系列的射頻開關(guān)在生產(chǎn)過程中共用底層模具，從而大幅縮短備貨周期，降低了研發(fā)成本。

射頻模組的研發(fā)難點在于同時支持4G/5G的全頻段高復(fù)雜度模組，而高復(fù)雜度模組核心在于高性能濾波器及多工器的設(shè)計能力。2020年10月，卓勝微擬定增30億元布局濾波器及雙工器模組研發(fā)，其中，濾波器項目總投資金額達(dá)到22.74億元，接近其上市募集資金的3倍。

射頻前端的本土替代是黃金機(jī)遇，國產(chǎn)廠商需要的不是賽道創(chuàng)新，而是技術(shù)攻關(guān)，通過自主研發(fā)高性能濾波技術(shù)和PA設(shè)計工藝，實現(xiàn)4G/5G射頻芯片的產(chǎn)品化、小型化、模組化。即使對國產(chǎn)替代進(jìn)程充滿信心，但國際半導(dǎo)體龍頭的資本開支動輒百億美元起，國產(chǎn)廠商的體量與投入規(guī)模尚難以與之相比，國產(chǎn)替代道路上險阻重重。

● 飛昂通訊、燧原科技：新秀崛起

清華系芯片初創(chuàng)公司——飛昂通訊值得期待，其有望填補(bǔ)國內(nèi)高端光纖芯片市場空白。2014年，畢業(yè)于清華電子系的毛蔚、白昀夫婦回國創(chuàng)辦了飛昂通訊，專注于光纖和有線通訊領(lǐng)域集成電路的研發(fā)。2017年，飛昂通訊成為國內(nèi)首家量產(chǎn)25G/100G高速光互連收發(fā)芯片的企業(yè)，打破了高端光通信芯片被國外廠商壟斷的局面。

另一個崛起的清華系芯片公司，則是做AI芯片的燧原科技。其創(chuàng)始人趙立東（電子系85級）曾任職于AMD中國，后赴銳迪科任總裁，2018年3月創(chuàng)立燧原科技。燧原科技創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊主要來自AMD，其推出了中國首枚自主研發(fā)的人工智能高端訓(xùn)練芯片。

燧原科技在芯片圈被人熟知的是：創(chuàng)紀(jì)錄地用18個月，將技術(shù)門檻最高的AI訓(xùn)練芯片“邃思”一次性流片成功，并于2019年12月對外發(fā)布基于“邃思”的云端訓(xùn)練加速卡“云燧T10”，直接PK在這一領(lǐng)域處于壟斷地位的英偉達(dá)Tesla V100。

2021年1月15日，燧原科技宣布完成C輪18億元融資。這距其上一輪7億元融資僅僅間隔了不到8個月。值得一提的是，成立不到3年，燧原科技累計融資超過31億元。而每一輪投資機(jī)構(gòu)中，都有騰訊。

整體來看，清華系芯片公司給國產(chǎn)芯片設(shè)計行業(yè)貢獻(xiàn)了十足的力量。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年在中國IC設(shè)計前十強(qiáng)中，清華系公司占據(jù)了足足4席，分別是韋爾股份（第2名）、紫光展銳（第4名）、格科微（第6名）、兆易創(chuàng)新（第7名）、比特微（第8名）、紫光國微（第10名）（下表）。

資料來源：新財富、芯謀研究

來源：2021-04-25  科創(chuàng)之道 微信號：FinanceDL/新財富、芯謀研究   

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