序言:时代的风口浪尖
中国半导体市场正处于一个关键的历史节点。在国家层面强力推动下,中国正以前所未有的决心,加速实现半导体领域的自给自足和技术自主创新。
这一雄心勃勃的驱动力,与持续的地缘政治压力和严峻的技术挑战并存。WSTS数据显示,2024年中国半导体市场规模达到 6280 亿美元,同比增长 19.1%,第四季度更是表现亮眼,达 1709 亿美元,同比增长 17%,并有望持续强劲增长。人工智能(AI)、5G和汽车电子等关键领域的蓬勃内需,正成为市场增长的重要引擎。
面对持续的出口管制,以及政府将过度依赖外国技术视为国家安全的“命门”,减少对外依赖已成为刻不容缓的战略任务。

值得一提的是,根据乔治城大学安全与新兴技术中心的报告,中国在芯片设计和生产领域发表的研究论文数量,已是美国的两倍。(数据来源:Maximize Market Research)
国家力量,幕后推手
政府在半导体战略中扮演着核心角色。国家与地方政府高度重视半导体产业发展,通过出台一系列政策,在资金扶持、税收优惠、技术研发、人才培养等维度给予全方位支持,为国产半导体设备企业创造了良好的发展环境,有力推动行业竞争力提升。自《国家集成电路产业发展推进纲要》发布以来,国家集成电路产业投资基金(大基金)一期、二期已累计投资数千亿元,重点支持半导体设备、材料等关键领域的研发与产业化。大基金三期注资3440亿元,进一步加大对设备研发与产能扩张的支持力度。在税收政策方面,对符合条件的半导体设备企业给予企业所得税减免、增值税即征即退等优惠,降低企业运营成本。同时,各地政府纷纷出台人才引进政策,如上海实施的“浦江人才计划”、北京的“海聚工程”等,吸引全球半导体领域高端人才,为产业发展提供智力支持。

这种独特的经济模式,正如经济学家金刻羽在其著作《中国新玩法》(The New China Playbook)中所述:“宏观层面的国家引导与微观层面的市场机制相结合……正是中国在如此短时间内实现高速增长和技术飞跃的原因。” 这种独特的融合,使得中国能够迅速在全系统范围内进行变革,并调动资源实现国家目标,比如在电动汽车领域的崛起,如今,这种模式正被密集应用于半导体产业。
尽管一些西方观察家将其解读为聚焦大型国有企业的“国家资本主义”,但实际上,中国已逐步演化出一种更具细微差别的“国家-私营合作”模式。这种模式充分利用了强大的国家能力与日趋完善的市场机制,使得企业与国家机构之间形成深度联动。
制造突破,DUV的逆袭
2024年,中国在晶圆制造设备采购上斥资410亿美元,约占全球该领域采购总额的40%。中芯国际(SMIC)作为中国领先的晶圆代工厂,正引领着国家在先进工艺节点方面的努力。

中芯国际在其7纳米工艺(N+2)上取得了显著突破,该工艺已成功用于制造海思麒麟9000s芯片,并率先搭载于华为Mate 60 Pro智能手机。尽管缺乏对阿斯麦(ASML)极紫外(EUV)光刻机的访问权限,但能够利用深紫外(DUV)光刻技术生产出这款芯片,标志着一个关键里程碑。一些分析师甚至认为,中芯国际的7纳米技术性能,已可媲美行业领导者台积电(TSMC)的5纳米产品。目前,中芯国际也正积极推进基于DUV的5纳米生产。
然而,尽管DUV可以实现当前先进节点的生产,但与EUV相比,其复杂性、成本和较低的良率使其成为一种临时解决方案。中国缺乏自主EUV技术是一个关键瓶颈,这凸显了发展本土EUV能力对未来先进芯片制造长期竞争力的重要性。诸如芯载公司(SiCarrier)等企业正致力于国内设备研发,声称已拥有基于DUV的5纳米解决方案,并传递出构建更完整国内生态系统的意图。虽然具有战略重要性,但实现商业上可行的国产EUV仍被视为一项长期押注,未来五到十年内,它不太可能彻底改变全球尖端芯片的竞争格局。
华为:制裁下的垂直整合雄心
在持续的国际压力和限制下,华为技术公司已开启一项雄心勃勃的战略转型,旨在建立一个垂直整合、富有韧性的国内半导体供应链,实质上践行IDM(整合器件制造商)模式。

华为的扩张是对美国制裁的直接回应,其目标是为先进芯片建立端到端的国内供应链,据报道,这得到了地方政府实体的财政支持。尽管华为的昇腾系列芯片与英伟达的顶级产品在性能上可能存在差距,但其进步表明“够用就好”(“good enough”)的AI硬件策略在中国是可行的。
有报告指出,华为在中国境内运营或深度影响着至少11家晶圆厂,涵盖存储芯片、逻辑芯片和代工服务。如果加上研发中心,这一足迹可能扩展到20个地点。
成熟工艺:稳固基盘,拓展市场
在推动先进节点发展的同时,中芯国际和更广泛的中国晶圆代工行业正积极扩大成熟工艺节点(如28纳米、40纳米和55纳米)的产能。这种务实的侧重策略,旨在确保稳定的收入来源,获取市场份额,并可能在那些对尖端芯片需求不高的领域,创造出全球性的依赖。

来源:SMIC 2024 revenue and sales (Credit: SMIC)
中芯国际2024年强劲的营收,其中12英寸晶圆(通常是成熟节点)占总额的77%,印证了这一策略的有效性。2025年1月,中芯国际对其28纳米工艺激进地降价40%,更是体现了其极强的市场竞争力。因此,中国的晶圆代工策略是双管齐下:一方面追求先进节点以实现战略自主,另一方面在成熟节点上通过价格战激烈竞争。
先进封装与材料:超越硅基的突破
中国在先进封装技术方面也进行了大量投资和显著进展。长电科技(JCET)、通富微电(Tongfu Microelectronics)和华天科技(Huatian Huichuang Technology)等本土公司正在Chiplets、2.5D/3D集成和扇出型晶圆级(FOWL)封装方面的提升工艺能力。
先进封装是克服芯片尺寸缩小挑战、提升芯片性能的重要途径,但其成本效益和规模化生产,高度依赖于成熟的国内材料和专业设备供应链。尽管中国已取得进展,但其本土先进封装设备和材料供应链历来落后于全球领先者,弥补这一差距是一项艰巨的任务。
先进材料的供应是一个更广泛的瓶颈。例如,亚太光刻胶市场,中国是其中的主要贡献者,正持续增长。然而,本土公司仍在积极努力开发和供应各种配方,包括氟化氩(ArF)激光光刻胶。
全球半导体市场:走向“双轨制”?
中国坚定不移地追求自给自足,对全球半导体产业和地缘政治格局都产生了深远影响。美国及其盟友日益严格的出口管制,明确旨在限制中国获取先进芯片、设计工具和EUV等关键制造设备。
作为回应,中国已“加倍努力”推行国内发展,并启动“全方位努力”实现自给自足,包括巨额国家资金投入和利用现有DUV技术。中国还采取了报复措施,例如对镓、锗等材料实施出口管制,并对外国科技公司进行安全审查。
中国的半导体战略给跨国公司带来了“创新困境”。限制措施导致了即时的市场准入损失,而受到补贴的国内企业则存在长期取代中国供应链中现有竞争对手的风险。竞争性回应可能将是多方面的,包括以DUV实现“够用就好”的国内性能,或在成熟节点上获得成本优势,而非仅仅专注于尖端技术。中国有能力引起市场震荡。先进封装的创新也能改善系统性能。
这一切可能导致全球半导体市场走向“双轨制”。中国的角色正在从主要负责组装、测试和封装,转向日益侧重于设计和制造。中国很可能将成为一个更加自给自足且强大的区域半导体中心,充分利用其国内市场和在成熟节点的主导地位,而不是成为全面领先的全球主导者。
挑战与展望:行稳致远,韧性生长
尽管取得了进展,中国半导体产业仍面临着制造良率、成本竞争力以及人才培养等方面的挑战。从2020年较低的基础(约16%)来看,雄心勃勃的自给自足目标(2025年达到70%,2030年达到100%)似乎难以实现,这与先进制造和供应链中的持续问题有关。这些目标与其说是严格意义上的截止日期,不如说是指明了战略方向,未来很可能根据实际情况进行调整,或将重点放在战略性细分市场。
未来5-7年的最可能前景是,国内增量提升与全球市场根深蒂固的“双轨制”并存。中国有望在DUV工艺、设备、材料和先进封装方面取得更大进步,在成熟和中端细分市场实现更高的自给自足,并成为全球范围内强劲的竞争对手。
中国半导体之旅,始终是国家雄心、巨大投入、工程智慧与地缘政治及技术逆风的复杂交织。它正在风浪中,一步步筑起属于自己的“数字堡垒”。
行业盛会助推发展
面对复杂多变的国际环境与技术封锁压力,推动国产集成电路自主可控已成为国家战略的重要一环。光学与光电子技术作为半导体制造中不可或缺的核心支撑,在光刻、检测、封装等多个环节发挥着关键作用。由中国光学工程学会(CSOE)与国际光学工程学会(SPIE)联合主办的"2025第六届世界光子大会"将于6月24-27日在北京国家会议中心重磅启幕。作为中国光学工程学会年度盛会,本届大会将同期举办第14届国际应用光学与光子学技术交流大会(AOPC 2025)及第十六届中国光电子产业博览会,聚焦光学与光电子领域最前沿技术及产业化应用。

大会以场景需求为牵引、科技创新为内核,通过学术研讨+产业论坛+技术展览+供需对接+成果评优+人才服务的全链条活动,打造校企协同、产教融合的高端平台。特别值得关注的是,会议将重点探讨先进光刻技术、芯片封装工艺、光电集成材料等集成电路核心议题,为国产半导体产业链的协同创新注入新动能。
在全球化竞争与自主可控的双重挑战下,这场汇聚全球顶尖专家与产业领袖的行业盛会,或将成为推动中国集成电路产业迈向高质量发展的关键节点。以光子技术为支点,中国正撬动半导体产业的全新未来。
参考文献:https://www.eetimes.com/china-semiconductor-ambition-and-adversity/ 编辑:中国光学工程学会,北京光博会组委会











