推广 热搜: 云计算  大数据  工控  PLC  工业以太网  智能传感器  嵌入式  智能交通  智能制造  物联网 

芯片人才短缺五大成因

   2021-07-27 新京报文|新京报记者 肖隆平 实习生 刘梓萱4500
核心提示:如果把所有的领域都加起来,我们国家芯片的人才缺口可能有60万左右。华南师范大学工学部执行部长、半导体科学技术学院院长李京波
“如果把所有的领域都加起来,我们国家芯片的人才缺口可能有60万左右。”华南师范大学工学部执行部长、半导体科学技术学院院长李京波教授向新京智库说。
其中,最缺的是制造环节的人才。而有经验的工程师、高端人才、复合型人才等都缺乏。这小到可能影响一个项目的持续推进,大到影响产业的均衡发展。
这些现状的背后到底是因什么所致?是因为市场需求过快带动了产业发展过快,还是因为高校的人才培养匹配度太低?抑或是因为待遇太低导致高校毕业生不愿意进入这个行业,已经在行业的又离开选择了更高薪的行业?新京智库通过采访了解,梳理出了大概5个主要因素。

根本原因是产业发展快

中国芯片设计龙头企业豪威集团上海研发副总裁许榴告诉新京智库,芯片行业出现人才短缺的根本原因在于,中国大陆芯片行业起步晚,前期主要依赖进口,人才储备量不足。世界顶尖的芯片人才主要来源于美国、日本、中国台湾等芯片技术起步早的地区。
据公开资料记载,我国集成电路产业诞生于20世纪60年代,共经历了三个发展阶段:初创期(1965年至1978年),探索及发展期(1978年至1990年)和重点建设期(1990年至2000年)。
工信部电子第五研究所元器件检测中心副主任、高级工程师王小强等人撰文表示,在探索及发展期,我国集成电路产业孕育了一批重点企业,集成电路人才队伍也迅速组建起来。
但由于我国集成电路产业初创阶段的历史背景和西方发达国家对我国集成电路技术的封锁,甚至曾出现政府管理乱象、政策权力划分不清晰等问题,使得我国集成电路技术水平与同期国际先进水平仍存有较大的差距。进入2000年以后,我国集成电路产业才进入高速发展期。
中国集成电路创新联盟副理事长兼秘书长叶甜春向新京智库介绍,我国集成电路在过去十几年,是全球发展速度、增长速度最快的,以大约20%的速度在增长,而全球集成电路产业的增长速度只有百分之五六。
在这个阶段,国家越来越重视集成电路产业,各方力量涌入这个行业,企业对人才的需求就一下子起来了。一个产业快速发展时,必然会感到人才短缺。“产业快速发展导致对人才的大量需求,这是根本的原因”,叶甜春说。
尤其是最近十来年,受物联网、新能源汽车、智能终端制造和新一代移动通信等下游市场对集成电路需求的影响,我国集成电路进口的数量和金额在快速增加。
中国半导体行业协会的数据显示,我国集成电路行业的销售额从2010年的1424亿元增加至2020年的8848亿元。行业销售规模几乎扩大了7倍。
与此同时,芯片进口数量和金额也在快速增加。根据中国海关、中国半导体行业协会的数据显示,我国集成电路2012年进口2313.4亿块,但2020年这一数字增长到了5435亿块。进口金额则从1920.6亿美元增长至3500.4亿美元。
人才短缺现象也不是中国独有。叶甜春介绍,集成电路在早期发展时,无论是美国,抑或是日本、韩国甚至中国台湾,人才都是被挖来挖去,都会有这么一个过程。中国这一轮芯片产业的发展,是全球产业在向中国转移,所以说我们国家的芯片产业规模扩展得很快。这也让芯片市场对人才的需求显得更加迫切。
这一快速发展的势头可能还将持续。据中商产业研究院预测,随着政策利好、生产技术提高,原材料及设备的自给率不断提升,同时全球半导体产业向国内转移推动产业链发展,我国集成电路产业前景明朗,市场规模持续增长。到2025年,我国集成电路市场规模预计将突破20000亿元,有望超过23800亿元。

行业人才“外流”现象严重

多位受访者表示,人才流失是导致我国芯片人才短缺的又一个重要原因,而且是从高校开始。
北京某高校研究员告诉新京智库,他们学院在高考招生是大类招生,等到大一下学期再让学生选择专业方向。此时很多学生就选择了就业机会更多、待遇更高的数学系。像他所在的光电半导体专业选择的人则较少。
在全球排名靠前的非存储类半导体公司工作的管理层人员孙岩亦告诉新京智库,在国内几所微电子专业影响力较好的高校,很多学生都选择去学金融等就业前景更好的专业,这些最聪明的学生都不去学习半导体,芯片行业的前景令人忧心。
人才流失也发生在从业人员中。许榴介绍,芯片行业大量的优秀人才流入金融、互联网和房地产等领域,甚至流向国外。人才转而寻求获取更高的职业回报,这使得芯片行业的发展艰难。
人力资源上市公司科锐国际业务总监王磊亦向新京智库介绍,他们也发现了这一现象,芯片行业里大量的优秀人才在外流。
由中国电子信息产业发展研究院联合中国半导体行业协会等单位编制的《中国集成电路产业人才白皮书(2019-2020年版)》数据显示,2019年我国集成电路行业的主动离职率为 12.51%,较2018年降低了 1.84%,但仍高于5%~10% 的健康流动率。其中,设计业的主动离职率最低,为10.84%,但比2018年同期增长了1.01%。
这其中还有一些人才流向了美国等发达国家。近日,美国半导体工业协会与牛津经济研究院联合发布的一份研究报告显示,2020年美国半导体产业支撑了185万个就业岗位,雇佣了超27.7万个研发、设计和制造岗位人才。与美国的其他行业相比,美国半导体行业雇佣的非白人工人的比例更高,其中52%为白人,亚裔占据了28%,黑人占4%。
作为中国大陆芯片制造的龙头企业中芯国际,则是人才流失率严重的典型企业。该公司发布的社会责任报告显示,2019年员工流失率是17.5%,相比2018年虽然下降了4.5%(其中上海是员工流失的主阵地),但这一流失率仍然高于行业平均流失率。
王磊解释,因为他们在北上深这种一线城市的芯片研发机构或企业所获得的薪酬,往往比不上互联网公司。更何况,一些互联网巨头其实正在向更底层的核心技术研发加大投入,因此从芯片公司人才加入互联网公司也不算是换“赛道”,但又能拿到高出一大截的薪水。
芯片公司能提供多高薪水也受公司盈利能力的制约。多位受访者表示,芯片行业是典型的全球化产业。行业公司存在这样一个盈利现象:“老大吃肉,老二喝汤,老三啃骨头,老四舔碗,老五只能看着。”尤其是处于微笑曲线低端的制造环节。而国内芯片公司的规模普遍不大,进入全球领先的更是凤毛麟角。
相关公告数据显示,中芯国际是全球排名第四的晶圆(即制造硅半导体电路所用的硅晶片)代工厂,2020年净利润是43.32亿元,仅是排名第一的台积电净利润的3.45%。中芯国际的净利润率是15.77%,但台积电的净利润率却是38.16%。

行业技术难度高

王磊表示,芯片行业一个熟练工程师的培养周期比较长。以IC硬件设计工程师为例,如果是大学一毕业就进入这个领域,那仅入行就需要三年左右的时间。但即使是这样,也只能说他可能懂得点皮毛,“没有8年到10年的积累,很难在芯片设计行业当中独当一面。”
相对来说,互联网企业的软件开发虽然比较辛苦,但是芯片设计是既辛苦又费脑子,还需要很长时间的积累。而且,芯片设计的出货成本非常高,不像软件开发,如果做得不好,或是出现了一些bug,它是可以来回调试的。但是,“如果芯片的设计或者说工艺研发出错了,补救的方法是非常有限的,而且成本也会非常高”,王磊说。
叶甜春表示,人才培养需要长时间积累是因为芯片行业对人才的要求比较高。研发制造集成电路需要多学科的知识素养。以芯片设计来说,不只是要求设计师学好数学应用就可以,还需要学习计算机软硬件、自动化和物理等知识。芯片制造领域则可能需要物理、化学、材料等知识体系的素养,而操作芯片设备则需要精密机械、自动化等知识。“涉及学科知识很多,所以芯片对人才的要求,综合素质和综合的知识面有一些特殊要求。”
公开资料显示,制造芯片需要先提取晶圆。晶圆的主要成分是硅,但要达到芯片制造的标准,这种“硅晶圆”的硅含量要达到“十一个九”的纯度,即99.999999999%。一般来说,将纯度为98%左右的粗硅,经过盐酸氯化和蒸馏,就可以得到高纯度的多晶硅——可用于太阳能发电。但如果想要用于制造芯片,就还得用柴可拉斯基法把多晶硅转换为单晶硅。
许榴表示,行业技术难度高可以说对芯片行业发展有一定的制约。芯片行业的特征是成长速度慢、迭代周期长、行业周期长,并且试错成本高,风险大,短期内很难看到利润。
以“风险大”为例,这种风险不仅是狭义上的市场风险本身,还有因为缺乏匹配的工程师带来的技术风险。
在企业工作了14年的高校教授董安向新京智库介绍,芯片制造是一个极其复杂的系统工程,每一步都需要做到极致,一个环节出了问题,整个流程就失败了。这就需要大量有经验、有责任的工程师和技术人员来投入到这个产业,“这方面的人才目前比较缺乏,国内各公司只好相互挖人才。”
与互联网行业大规模投入、短期就能见效不同,芯片行业是一个需要不断投入金钱,要沉住气、稳扎稳打的行业。而且需要做好短期内没有任何回报的准备,“这对于企业的运营和管理都是很大的考验”,许榴说。

高校人才培养能力不匹配

芯片人才短缺还与高校的人才培养能力有关,这一方面与输送人才的数量有关,另一方面也跟输送的人才水平有关。
许榴表示,芯片人才涉及电子信息工程、自动化、电气工程及其自动化、电子信息科学与技术和测控技术与仪器、通信、微电子、光电等专业。而半导体这一复杂程度高、技术难度高、人才培养难度大的行业,所需要的都是相关专业领域的高精尖人才,对相关专业提出了非常高的要求。“我国在这些专业上的教育水平和重视程度均和国外高校存在一定差距。”
教育部学位与研究生教育发展中心数据显示,我国电子类专业综合排名靠前的院校有,电子科技大学、北京大学、清华大学、东南大学和上海交通大学等。
而在2021年全球高等教育研究机构QS(Quacquarelli Symonds)发布的电子与电气工程专业排名中,在前50名中中国大陆院校只有清华大学(第12名)、上海交通大学(第25名)、北京大学(第28名)和浙江大学(第39名)。在前20名中,美国高校有7所、英国高校有3所、新加坡和瑞士高校各有2所,韩国、瑞典、荷兰和德国高校各有1所,中国内地及香港高校合计2所。
王磊表示,仅就专业人才教育培养水平来说,国内高校相较发达国家还是有一定差距。
比如动手能力培养不足的问题。毕业于美国某知名高校,有20多年企业从业经历的某高校研究员武华叁告诉新京智库,国内高校对于人才培养的动手能力要求太低,工科高校可能好点,综合类大学是明显不足。美国教育对于学生的动手能力是从小开始培养,“不光是半导体,小朋友没事整天在机床上加工产品,还做个电路板、编程之类。”
这导致的一个结果就是,多数毕业生到芯片公司无法立马上岗。王磊介绍,不管是本科生、硕士生还是博士生,毕业后到企业都不能直接用。而是需要经过1-2年的基础专业培训才能上岗。
叶甜春表示,因为集成电路本身是高技术学科,对实验场所的要求高,投资多,导致“大学没有很好的学生实训环境,高校在教学的基础设施或者科研教学的基础设施建设方面需要加强。”
与此同时,招生指标的控制也影响了芯片人才的培养数量。叶甜春介绍,近些年虽然出台了一些芯片人才培养的有利政策,但招生指标控制得太严。即便是现在扩大招生规模,但本科生要到4年后,硕士生也要到3年后,博士则更是要等5年后才能进入市场。
招生少,毕业进入市场的人才自然少。南方科技大学深港微电子学院院长、深圳第三代半导体研究院院长于洪宇教授对新京智库表示,以2017年为例,我国高校毕业生人数为795万人,集成电路专业领域高校毕业生人数在20万左右,约占高校毕业生总人数的2.6%。其中,与集成电路强相关的微电子科学与工程、微电子学与固体电子学、集成电路设计与集成系统、集成电路工程专业毕业生在2万人左右。这根本无法满足产业需求。
一位高校教授对新京智库表示,高校对芯片人才培养的考核机制其实是缺位的,2003年以来建了20多所高校集成电路人才培训基地,培养的人才去了哪里,效果怎么样?有没有哪所高校能够提供一份详尽的报告?“如果有哪所高校能够提供,那就能找到问题所在,但没有哪所高校能提供。”

外部环境变化加剧人才紧缺程度

外部因素也是影响我国芯片人才紧缺的一个原因,尤其是中美关系走向历史低谷的影响。
据商务部消息,今年2月8日,美国国际贸易委员会(ITC)对集成电路及其产品发起337调查。该案申请人美国Tela Innovations公司指控中国、美国9家企业对美出口、在美进口或在美销售的上述产品侵犯其专利权,请求ITC发布有限排除令和禁止令。
北京时间4月8日晚,美国商务部宣布,工业与安全局(BIS)已将天津飞腾信息技术有限公司、上海集成电路技术与产业促进中心和深圳市信维微电子有限公司等7个中国超级计算实体列入所谓的“实体清单”(Entity List)。
叶甜春表示,美国的制裁不是主要因素,主要因素是中国的芯片产业在蓬勃发展,本身有很大的市场需求。如果说中美关系加剧市场的变化,那也是因为出于对产业链的安全考虑,产业发展的需求更迫切,“某种程度上加剧了对人才的需求程度”。
海关总署的数据显示,2020年我国集成电路进口金额同比增长了15%左右,为3500亿美元,创下了历史新高。集成电路进口个数同比增长22%,达5435亿个,亦创下了新纪录。
而在这种情况下,由于美国的制约,自给率必须加快提高。公开报道显示,相关部门提出的目标是,到2025年要达到75%。而现实是,自给率水平仍然非常低。
据全球知名半导体市场咨询机构IC Insights分析,2020年我国芯片的自给率或在15.9%左右。2020年我国市场的芯片规模约为1434亿美元,其中约40%左右(即574亿美元)留在国内市场销售使用。在这1434亿美元的芯片中,本土生产的仅有227亿美元,占比约15.9%。
这其实反映出一些政府规划上的不足,即此前有关政府部门在制定我国芯片产业发展的政策时,过于依赖国际市场——希望国际市场来缓解国内市场的需求。
其实应该是,国际市场开放我们欢迎,但如果不开放我们国家也能往前走。如果能够做到这样,即便是此时被美国限制,“人才就不一定会短缺,因为‘两条腿走路’”,武华叁说。
武华叁还表示,在发达国家,芯片企业一般设立了战略市场部或战略发展部,就是把一些快退休的有丰富经验的员工集中起来,让他们做好下一个10年、15年,甚至20年公司发展的规划。而国内的企业有设立这样部门的公司不多。
“都是看眼前,今天做什么,明天做什么,后天做什么,一般规划很短暂。这样的话,外部环境如果发生重大变化,就往往应接不暇。”

 


(因受访者要求,本文武华叁、董安、孙岩均为化名)
文|新京报记者 肖隆平 实习生 刘梓萱  编辑|查志远  校对|张彦君
本文观点不代表本平台立场,仅供读者参考,图、文著作权属归原作者所有。转载目的在于传递更多信息,如涉及侵权请告知,即刻删除。 
 
标签: 芯片
分享到: 0
收藏 0 评论 0
 
更多>同类资讯
免责申明
推荐资讯
点击排行
最新资讯更多>
最新供应更多>
网站首页  |  联系方式  |  关于我们  |  问题解析  |  版权隐私  |  使用协议  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报  |  粤ICP备1207862号

中国智能化网(zgznh®)--引领工业智能化产业发展 共享智能化+优质平台

版权所有:深圳市智控网络有限公司 学术指导:深圳市智能化学会

粤ICP备12078626号 | 增值电信业务经营许可证号 粤B2-20120463

深公网安备案证字第 4403101901094 号 | 粤公网安备 44030702001206号