芯片是信息技术产业的关键基础和核心支撑,是现代工业的重要原材料,具有技术层级高、资本密集度高、产业集中度高等特点,被誉为“工业皇冠上的明珠”[1]。作为现代产业体系中最具基础性、战略性、先导性的内核产业,芯片不仅是促进我国信息化与工业化协同发展的重要依托,更是推动我国产业朝向高质量内涵式发展的关键引擎[2]。近年来,随着我国提出5G、智能制造、工业互联网等国家发展战略,芯片产业逐渐成为我国新一代信息技术产业发展的龙头[3]。据我国国家统计局、发改委、工信部等公开披露的数据显示,截至2020年12月,我国芯片类产品贸易年均增速超过15%,芯片制造类产品对外贸易总额超过2万亿美元,已经成为世界较大的芯片产品贸易国[4]。其中电脑类芯片、手机类芯片、智能制造类芯片在全球的市场份额中占比超过70%。与此同时,为了遏制我国芯片产业高速发展的势头,并扭转我国芯片产品贸易顺差的格局,西方发达国家近年来发起了多轮旨在打压我国芯片企业的贸易战,对我国发展芯片制造带来了极大的负向影响[5]。从产业角度来看,由于存在技术密集性与强制独占性等特点,这就导致后发者很难通过“知识外溢”的手段进行二次创新[6]。从产品的角度来看,现有的学术研究成果均指出,芯片产品对于创新的连贯性程度要求较高,不仅需要打通涵盖上游组件创新、中游技术创新与下游营销创新的产品创新链条,而且需要产业主体具有极高的创新的投入产出效率[7]。从技术层面来看,芯片产业包含了大量的隐性化知识,这就致使此类知识很难实现横向与纵向层面的跨域流动。正是由于芯片在产业、技术与产品三个维度存在高度个性化与差异化特征,此类产业中的后发者劣势较为显著[8]。因此芯片产业的后发者很难借助产品创新、流程创新与工艺创新等手段实现对于先发者的追赶。就我国目前芯片产业的运营实际情况而言,正是由于存在产业、技术、产品三个层面的后发者劣势,我国芯片产业的供需严重错位:在供给层面表现出供给质量水平较低,在需求层面表现出高度依赖外部芯片市场[9]。加之自2020年以来,美国政府频频出台旨在进一步打压我国芯片技术企业的技术封锁政策,这对于我国嵌入全球芯片产业带来了极大的负向冲击。然而纵观全球芯片产业的发展历史,日本罗姆和韩国三星却凭借商业模式创新手段成功突破“技术低端锁定”的瓶颈,克服了芯片产业的后发者劣势。本文便基于商业模式创新的角度,分析在芯片产业发展的进程中,技术后发者通过商业模式创新手段来克服“技术低端锁定”的共性与个性障碍,并结合我国当前芯片产业的发展实际,从商业模式创新的角度探索我国芯片产业转型升级的路径。

一、理论基础

(一)商业模式创新

当前国内外学者从多元化的视角来理解商业模式创新的概念。Hickey等(2020)认为,商业模式创新是指相关主体通过管理创新、组织创新、服务创新、技术创新等手段来改造企业盈利手段的一整套商业运营策略,其中主要涵盖了企业在财务增量维度的商业模式创新和非财务管理维度的组织运营创新[10]。James等(2019)指出,商业模式创新是企业所独有的核心竞争优势,其包含一组特定的创新元素,用来描述企业在不同生命周期阶段中的获利逻辑[11]。Wei等(2019)认为,商业模式创新是企业所设计的一种盈利机制,通过将其贯穿于企业发展的全流程,能够为企业带来具有增值性和衍生性的价值[12]。为了进一步聚焦研究主题并提高研究结果的可靠性,本文结合当前学者对于商业模式创新的定义,认为商业模式创新是将技术进行商业转化并实现价值增值的创新过程。当前学界关于商业模式创新的研究主要聚焦于如下三方面:(1)基于商业模式创新的角度分析企业管理策略。如Park(2020)将商业模式创新作为自变量因素,来研究商业模式创新视角下企业运营管理的升级路径[13]。(2)讨论商业模式创新的内涵与外延。Lee等(2019)借助多元化的回归分析法针对商业模式创新的动力机制与演变路径进行了定性与定量相结合的研究 [14]。(3)研究开展商业模式创新应具备的前提条件和保障条件。Lin等(2020)从先决条件、发展进程、实施效果等多个角度来研究企业开展商业模式创新的动力要素、实施条件与发展脉络[15]。

(二)商业模式创新与技术创新的关系

当前国内外学者均指出,企业商业模式创新与技术创新彼此间存在显著的相互促进关系。其中技术创新能够将新技术、新成果有效转化为企业生产力,通常以产品的形式体现。商业模式创新则是打通企业运营链条,并成为企业技术创新赋能的重要产业生产力。从商业模式创新与技术创新的协同演进角度来看,技术创新不仅是商业模式创新的重要动力要素,也是企业变革获利逻辑的底层支撑。商业模式创新则建立在技术创新基础之上,通过将技术创新所带来的新产品、新工艺进行商业转化,进而实现技术成果的价值增值。同时部分学者重点针对商业模式创新影响因素、作用机理及影响因素之间的关系进行研究。如Wilhelm等(2018)对二次商业模式创新和企业技术创新的协同演进机理进行系统研究,其对商业模式创新与技术创新之间的共演阶段进行了可视化分析[16]。研究发现:一方面,处于技术低端锁定劣势的后发企业可以借助技术创新手段实现快速追赶;另一方面,利用二次商业模式创新能够成功地打破技术先发者所制定的技术规则,从而有效地提高企业技术创新的全要素生产效率。因此本文结合当前国内外学者的研究成果,认为技术创新与商业模式创新两者互为因果,二者通过彼此间的相互协同与实时演进,能够共同作用于企业绩效,并推动企业财务绩效与非财务绩效的可持续跃升。

(三)商业模式创新对于后发企业的意义

随着技术创新迭代速率的不断提升,处于先发者优势的企业极容易陷入核心能力的刚性陷阱,并表现出竞争优势趋同、交易模式成本增加、交易流程复杂程度提升、无法实时满足用户需求等突出矛盾,而这为后发企业实现技术追赶与弯道超车提供了绝佳机遇。虽然后发企业的核心竞争能力与关键技术相对于技术领先企业存在较大的技术差距,但它可以利用商业模式创新手段去系统识别无法被竞争者模仿的新价值。同时在技术创新中介变量的作用下,能够进一步释放商业模式创新的价值红利,进而使后发企业塑造基于全产业链与全要素的核心竞争力。可见与处于技术领先地位的企业相比,借助商业模式创新手段有助于后发企业获得增值性收益。Wang等(2020)指出,商业模式创新为企业技术吸收、组织学习与知识转化提供了机会,有助于后发企业在短时期内获得可实现技术快速追赶的关键动能,从而极大地缩短后发企业的技术学习时间,使此类企业能够充分地借助组织内外部的技术资源和无形资源积极地拓展市场并挖掘新商机,最终实现高效的追赶超越[17]。这意味着商业模式创新对于提高企业技术学习能力具有重要的促进作用。特别是在技术创新的中介传导作用下,商业模式创新成为后发企业缩短技术追赶周期、降低技术创新成本、持续满足用户个性化定制需求的关键手段。

二、全球芯片产业商业模式特征与我国芯片产业发展概况

(一)全球芯片产业商业模式特征

1．全球芯片产业的两次生态革命。1958年世界第一枚芯片由美国科学家杰克·基尔比发明,IBM公司成为全球首个进行芯片量产的高技术公司。而后全球的芯片产业链大都沿着IBM公司的芯片技术路线进行推进。从发展阶段来看,全球芯片产业经历了两次生态革命。第一次生态革命发生在20世纪70年代。在政治与经济因素的作用下,美国向日本提供了大量的芯片产业援助,在20世纪80年代中后期,日本一度成为世界第一大芯片生产国。第二次芯片产业革命发生在20世纪90年代,为了遏制日本对美国芯片贸易顺差的发展态势,美国逐渐向韩国和中国台湾地区提供芯片产业技术支持。在21世纪初,为了降低芯片加工的人力成本与固定资产投入成本,全球知名的芯片企业纷纷将生产基地转移至中国大陆[18]。

从当前全球芯片产业格局来看,美国仍处于中心地位。根据美国半导体行业协会所发布的最新统计数据,截至2020年12月,全球芯片营收中美国芯片厂商市场份额超过60%。其中美国芯片产品的出口总规模达到500亿美元。美国在芯片产业中的主导地位主要是基于芯片技术研发周期所形成的[19]。其中起决定性作用的两类变量分别是研发强度和规模经济。从研发强度来看,在过去十年里,美国在芯片产业内的研发总投资额度超过4000亿美元,其中美国的芯片大厂年均研发投入维持在30%。另外美国政府还极力缩短芯片产业成果的转化周期,建立了芯片产学研良性合作机制。从规模经济来看,2020年美国芯片产业在全球芯片营收中的占比约为70%,美国的芯片投入产出已经突破了边际效用递减的“天花板”瓶颈。美国通过牢牢占据芯片产业链的上游与下游节点垄断地位,使自身的芯片产业能够获得可持续的商业收益。

2．全球芯片产业的商业分工模式演变。在20世纪50年代,芯片产业主要采用的是系统厂商的管理模式,这种模式具有投入产出效率低、生产成本高等弊端。随后此类模式逐渐被集成器件制造模式所替代。随后集成器件制造模式又衍生出全产业链精细分工模式。具体如图1所示。

图1 全球芯片产业的商业分工模式演变

(1)集成器件制造模式。集成器件制造模式的特色之处便在于能够充分地集成芯片制造各个生产环节,早期的芯片企业均高度重视利用集成器件制造模式来开展芯片加工。但此类模式由于具有研发成本高、产业转化速度慢等缺点,目前几乎为芯片厂商所抛弃。当前仅有韩国三星、德州仪器等企业选择该模式。集成器件制造模式的优势是能够打通芯片设计、制造、封装测试等环节的协同链条,有助于厂商集成式挖掘芯片技术潜力,并能够率先将处于实验阶段的芯片技术进行批量生产。例如FET芯片就是基于集成器件制造模式所加工出来的[20]。

(2)无工厂芯片供应商模式。无工厂芯片供应商模式的特色之处是结合外包的管理理念,将处于价值链低端的芯片生产环节外包给其他企业,芯片厂商只负责芯片的研发设计与市场营销。当前我国的华为海思、紫光展锐等芯片厂商便采用该模式进行芯片生产。无工厂芯片供应商模式的优势是便于芯片厂商进行轻资产运作,厂商在前期不需要投入大量的资金成本,便可以通过极低的商业运营费用进行芯片的设计与生产。但与集成器件制造模式相比,无工厂芯片供应商模式无法实现芯片设计、芯片制造、芯片封装测试等环节的集成化运作。同时由于其将生产、封装、测试的环节进行外包,因此在芯片加工过程中,无法保障芯片的加工质量,此时企业需要承担较高的产品质量风险[21]。

(3)代工厂模式。此类模式的突出特点在于基于委托代理的思路,针对芯片加工的全产业链与全流程进行精细化梳理,而且依托代工厂模式,不仅可以最大化提高芯片加工的边际效益,还可以降低芯片研发成本。但代工厂模式受客户之间的竞争性程度制约较大。当前台积电、中芯国际便采用代工厂模式进行芯片加工。代工厂模式的优势是厂商无须承担芯片加工市场风险,其劣势是前期投资规模大、生产成本高,并需要持续地追加研发投入以维持厂商技术领先地位[22]。

由此可见,当前全球芯片的商业分工模式逐渐从早期的一体化模式演变成精细领域的分工模式。需要注意的是,在新冠肺炎疫情以及全球经济增速放缓的影响下,美国政府加快了对中国芯片产业打压的步伐,全球芯片市场贸易保护主义风险逐渐增加。在美国政府强有力干预原有的全球芯片产业商业分工背景下,如何重构我国的芯片产业商业管理模式,使我国芯片产业实现技术追赶与弯道超车,是亟待解决的一个理论与实践问题。

(二)我国芯片产业发展概况

1．我国高度重视芯片产业发展,出台了系列扶持政策。党的十八大以来,我国高度重视芯片产业的健康、稳定、可持续发展,从顶层设计的角度出台了一系列旨在推动芯片产业孵化与芯片产业成长的指导意见[23]。例如在2014年出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》中明确提出,我国在未来一段时期应聚焦移动智能终端与网络通信领域的芯片研发设计与加工制造工作,并持续增强我国芯片技术产业的核心竞争能力。2015年国务院、国家发改委密集出台了《中国制造2025》《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》《国家发展改革委关于实施新兴产业重大工程包的通知》等一系列政策,旨在进一步推动我国芯片产业的工业应用与商业应用,进一步促进芯片的产业化发展。我国财政部在2019年便出台了关于集成电路企业所得税管理的指导意见,明确提出了要进一步降低我国芯片企业的所得税负担。可见当前我国在国家与地方层面所出台的一系列芯片产业相关政策与规划,不仅为我国芯片产业的可持续发展提供了行动指南,而且为我国芯片产业链各个环节的协同发展奠定了良好的政策支撑。具体如表1所示。

表1 我国国家层面的芯片产业政策

2．芯片产业空间集聚程度较高。我国芯片产业经过十几年的发展,当前已经形成了以环渤海、长三角、珠三角、福建沿海为主的产业发展格局。其中,以北京为中心的环渤海产业区重点布局芯片设计与芯片制造[24]。代表企业包括中科寒武纪科技有限公司、北京嘉楠捷思信息技术有限公司、北京昂瑞微电子技术股份有限公司、天津南大强芯半导体芯片设计有限公司、天津市万荣电子工业有限公司。以上海为核心的长三角地区芯片产业重心是芯片封装和测试。代表企业包括上海宏大芯片集团、上海国美芯片企业、中国远大芯片制造厂、上海宏图芯片研发机构、中科院上海分院企业、上海芯片制造商、苏美达芯片研发机构。以深圳为核心的芯片产业区域重点布局芯片设计领域。代表企业包括深圳韵达芯片加工企业、深圳点对点芯片制造商、深圳宏图芯片研发商、深圳大力集团、深圳元华芯片加工商、深圳市兆芯微电子有限公司。以福建为核心的福建沿海芯片产业区域重点布局芯片加工制造。代表企业包括福建晶安光电有限公司、福建即富信息技术服务有限公司、福建中科芯源光电科技有限公司、厦晶科技(厦门)有限公司、福建高奇电子科技股份有限公司、厦门优迅高速芯片有限公司。同时,以重庆、长沙、武汉等中西部城市为核心的芯片产业区,近年来也在不断强化芯片存储、芯片设计、芯片集成应用等产业的发展。据最新的统计数据表明,目前江浙沪等地区所布局的5纳米芯片生产线达到我国新增5纳米芯片生产线产能的60%,在我国形成了一条“长江流域芯片制造集散地”。

3．低端芯片基本实现自给,高端芯片过于依赖进口。虽然近年来我国芯片产业的发展势头较为迅猛,但相对于西方国家的芯片产业,我国芯片产业发展历程较短。当前我国在电脑主板、路由器、网卡、音视频等领域的低端芯片基本能够实现自给自足。但我国在高端芯片与芯片关键技术等方面仍严重依赖西方国家。更为重要的是,当前我国芯片产业集中度不强,另外在芯片产业链上游和下游也缺乏核心竞争优势。前瞻产业研究院发布的《2020年中国芯片产业发展报告》所披露的数据显示[25],当前我国芯片高度依赖进口的格局并未改变。即便是在近年来我国芯片产业政策的大力推动之下,也仅有华为海思、紫光展锐等芯片企业在芯片微处理、模拟芯片等领域实现了部分的国产替代。但在军工电子、工程控制、5G通信等领域对于国外芯片的依赖程度仍然严重。例如在模拟芯片领域,2020年我国模拟芯片市场总规模超过2000亿元,但在网络通信、消费电子、汽车电子及工业控制等领域的国产芯片出货率在全球的占比不足10%[26]。另外在CPU市场,虽然我国国产CPU在部分领域拥有了完全自主的核心知识产权,但在人工智能加速、CPU加工、底层CPU人工智能指令等核心芯片技术方面仍高度依赖西方芯片厂商。

三、研究方法

(一)案例研究设计

第一,本文研究的问题为“我国芯片产业如何突破技术低端锁定瓶颈从而实现弯道超车”。这一问题具有极强的解释性特点,纵向多案例研究非常适合解决此类“怎么样”和“为什么”类型的问题。第二,纵向多案例研究方法有利于从时间顺序的角度建立因果循证链条,能够可视化地呈现后发企业如何借助商业模式创新手段实现技术跨越全过程。第三,纵向多案例研究方法允许研究人员同时观测不同类型企业所采用的商业模式创新特点。相对于单案例研究方法,可以全面地识别出案例对象之间的因果关系链条,从而极大地提高研究结论的信度与效度。

(二)案例选择

本文采用理论抽象手段来确定案例研究对象,选择芯片行业的日本罗姆公司(全称:罗姆半导体集团)、韩国三星公司、华为海思公司(全称:深圳市海思半导体有限公司)与紫光展锐公司(全称:紫光展锐(上海)科技有限公司)作为案例研究企业。

本文所选取的四个案例对象主要依据如下遴选标准:第一,客观性原则。在所选取的四家案例研究对象中,日本罗姆和韩国三星是当前全球芯片产业中的领军企业,其分别通过“重构分工体系”和“需求错位”两类商业模式创新手段,在全球芯片产业中奠定了霸主地位。而华为海思的“创新联盟”和紫光展锐的“差异化需求”商业模式创新路径,使这两家企业成功实现了技术跨越。第二,匹配性原则。所选择的四家案例企业一度均处于后发优势地位,其均借助多元化的商业模式创新路径打破了技术低端锁定瓶颈。这与本文所要研究的主题高度一致。第三,极化原则。在特定的背景之下,所选择的四家案例企业均因地制宜地采用了差异化的商业模式创新手段。这四家案例企业的商业模式创新异质性可以有效提高本文研究结论的可靠程度。日本罗姆和韩国三星作为世界500强企业,其在商业模式创新方面的数据较容易通过网络渠道收取,而华为海思和紫光展锐两家公司作为我国的芯片龙头企业,其所披露的财务数据与业绩数据较为充足。

(三)数据搜集与三角验证

为了降低案例研究可能带来的主观性解释误差,借鉴孙凯等(2021)的研究成果[27],基于不同时间维度采集了多类型的研究数据,试图更为系统全面地揭示案例对象的商业模式创新特点。并将访谈所得的资料与通过其他渠道所获得的数据进行“三角验证”,以避免因一手资料所带来的信息偏差问题。本文的数据来源主要包括三类:(1)一手数据主要来源于华为海思和紫光展锐两家公司管理层与技术团队的半结构化访谈。具体见表2。(2)从关键人物访谈资料、财务年报、公司官网、招股说明书等渠道,来获取四家案例企业的相关数据。(3)从行业数据库中进一步遴选四家案例企业在商业模式创新方面的最新数据。

表2 半结构化访谈的基本信息

(四)数据分析

分别针对四个案例企业进行基于组内角度的案例研究。结合所采集的数据资料,并借鉴当前国内外学者在商业模式创新、技术创新、技术跨越等方面的研究文献,采用统一编码的手段对其进行背对背编码。将来自管理人员的访谈数据标记为X1,将来自专业技术人员和普通工作人员的访谈数据标记为X2,将通过网络调研和案头调研所获得的数据标记为M, 将通过企业内部档案所获得的数据标记为N。对四个研究案例进行组间对比,以探索四家企业在商业模式创新之中的一般性和特殊性规律。并对存在冲突的原始数据进行资料验证,将所提炼的理论框架与现有的研究结论进行横向与纵向的比对,以提高数据分析的精准度。

四、案例分析与发现

(一)日本罗姆与韩国三星的案例研究

1．日本罗姆公司的商业模式创新。在日本积极的芯片产业政策支持下,日本罗姆公司自成立之初便依托“重构分工体系”的商业模式创新策略,极大地突破了“技术低端锁定”的瓶颈。日本罗姆公司创始人佐藤研一郎在创立公司之初便明确提出:“如果要兼顾芯片设计和芯片制造,罗姆显然不能与美国大型的芯片企业相抗衡,最终将会沦为在夹缝中生存的二流企业。”[28]因此在创立伊始,日本罗姆公司边高度专注于晶体管加工制式,其芯片的制程精度从2006年的80纳米提升至2020年的7纳米。日本罗姆公司于2020年发布的财务年报显示,当前日本罗姆在CPU和GPU的制程、切割晶圆芯片、影印芯片、蚀刻芯片、重复分层、封装等方面的制造技术处于全球领先地位。该公司在2020年通过三百余种芯片制程技术为一千余个客户代工生产了数万种产品,芯片市场占有率一度超过69%。就产品类型而言,日本罗姆公司主营业务产品为智能手机芯片,其次分别为物联网芯片、消费性电子产品芯片与车用电子产品芯片。通过上述分析可知,日本罗姆公司利用重构分工体系的商业模式创新策略,成功打破了技术低端锁定的阻碍。其核心在于:首先,通过重构芯片产业的价值链,在组织内部形成了以流程创新、工艺创新为核心的商业分工模式。其次,日本罗姆公司选择重构分工体系的路径,高度关注芯片的切割晶圆、影印、蚀刻、重复分层、封装等方面的技术,积累了极具技术优势的芯片加工经验。

2．韩国三星公司的商业模式创新。随着全球芯片市场对于无线芯片与蓝牙芯片的需求日益提高,韩国三星公司从20世纪90年代开始,便将发展无线芯片和蓝牙芯片作为其芯片市场的重要驱动力。目前芯片市场中的无线芯片主要以TI无线射频芯片、4MHz频段芯片、1GHz频段芯片为主,前两者占据全球市场份额的80%以上[29]。自20世纪80年代开始,韩国三星开始生产个人电脑,并积极参与韩国“大规模集成电路发展计划”。特别是在韩国政府芯片产业政策支持下,韩国三星公司在1998年成功完成了四代无线芯片与蓝牙芯片的研发与量产工作。在2002年,韩国三星正式成为无线芯片和蓝牙芯片全球出货率排名第一的芯片厂商。由此可见,韩国三星通过采用以“需求错位”为核心的商业模式创新策略,成功突破了技术低端锁定的瓶颈。其核心在于:首先,适应全球市场对于无线芯片与蓝牙芯片的需求。其次,选择“需求错位”策略在短时间内来缩短与西方芯片大厂之间的技术差距。

从上述分析可知:(1)当前全球芯片产业的价值链得到了有效重构,日本罗姆公司通过“重构分工体系”的策略在组织内部持续开展商业模式创新。(2)韩国三星公司基于全球对无线芯片与蓝牙芯片的蓬勃需求,并结合自身芯片产能现状,通过“需求错位”商业模式创新策略积极开展技术创新与组织创新。虽然日本罗姆与韩国三星选择了不同的商业模式创新策略,但都成功打破了“技术低端锁定”的障碍,最终成为全球芯片产业的领军企业。

(二)华为海思与紫光展锐的案例研究

1．中国情境下的“重构分工体系”商业模式路径——华为海思的“创新联盟”。本文前述研究指出,当前全球芯片产业的商业分工模式主要包括集成器件制造模式、无工厂芯片供应商模式和代工厂模式三类。在中国情境之下,以华为海思为代表的芯片企业提出了全新的商业分工模式——CIDM模式,其核心是基于共建共享理念的集成器件制造模式。华为海思CEO何庭波认为:“在中国芯片市场中,CIDM模式不仅有助于在短时间内塑造芯片企业的全产业链竞争优势,还可以减少中国芯片企业对于西方厂商的技术依赖,通过构建资源共建共享的芯片生产生态圈,来增强我国芯片企业间的资源协同和技术协同。”CIDM模式的核心价值主张是通过充分地整合芯片加工产业链中的芯片设计、芯片研发、芯片制造和芯片封装等环节中的加工企业,从而为用户提供一站式的芯片生产服务。其具体的实践路径是:首先,芯片设计公司、芯片生产商和终端应用商共同参与项目投资,通过组建合资公司的形式来充分地整合芯片企业的比较优势。该模式不仅有助于芯片厂商直接对接终端用户,还可以通过资源共享、能力协同等手段来大幅提高芯片生产的效率。Faccin等(2019)在对华为海思的CIDM模式进行研究后指出,CIDM模式不仅有助于芯片企业获得高额的投资回报,还可以减少同类型芯片企业之间的恶性竞争,并为芯片生产企业提供高效和快速的加工制造平台,这种模式非常适合中国情境之下芯片产业的发展[30]。由此可见,“创新联盟”是中国情境下“重构分工体系”商业模式的有效实现途径,即通过在后发企业间组建旨在实现产业链协同的创新联盟,来高效地为终端用户提供高品质产品服务,进而突破技术低端锁定的瓶颈。

2．中国情境下的“需求错位”商业模式路径——紫光展锐的“差异化需求”。本文前述研究指出,当前我国芯片产业整体呈现出供需错位的现象。即在产能供给方面严重不足,在需求侧高度依赖西方芯片大厂的核心技术[31]。通过进一步实地调研发现,以紫光展锐为代表的芯片厂商,通过运用基于“差异化需求”的商业模式创新策略,为我国芯片企业突破技术低端锁定的瓶颈提供了机遇。例如在实地访谈过程中,紫光展锐的某研发团队成员D表示:“当前,紫光展锐已成功开发出基于5G平台的马塔鲁1.0和5G基带芯片v510,并开始研究基于6纳米UV先进制程工艺的5G芯片关键技术。”紫光展锐某室总设计师F在访谈中表示:“目前,紫光展锐已经构建了基于用户定制化需求的智能家庭、智能穿戴、智慧医疗、智慧制造和智慧城市生态化服务网络,能够为用户提供基于AI智能芯片的定制化解决方案。”从上述实地访谈所获得的资料可知,紫光展锐通过采用基于“需求错位”的商业模式创新策略,积极应对军用、民用、科研等领域的差异化需求,牢牢占据了芯片产业中的用户利基市场。

(三)案例研究结果讨论

通过案例研究不难发现,在中国情境之下,芯片后发企业通过“创新联盟”和“差异化需求”这两条商业模式创新路径,有效突破了技术低端锁定的瓶颈。具体而言:(1)创新联盟是中国情境下“重构分工体系”商业模式创新路径的实践映射。即在后发企业之间打造涵盖芯片产业链各个节点的创新联盟,为终端用户提供高质量的产品和服务。(2)差异化需求是中国情境下“需求错位”商业模式创新路径的实践映射。即后发企业通过紧密对接军用、商用、民用等细分领域的用户芯片市场,与主流芯片市场进行充分竞争。从案例分析结果亦可发现:(1)集成器件制造模式是当前芯片加工制造的主流商业模式。如韩国三星、德州仪器等芯片企业便采用集成器件制造模式进行芯片设计、制造、封装与测试。(2)在当前全球芯片贸易背景下,芯片产业价值链得到了有效重构,并出现了与之对应的全新的商业分工模式。(3)为有效应对贸易保护主义和技术封锁的负向影响,我国大型芯片企业开始采用以“创新联盟”和“差异化需求”为导向的商业模式创新路径,来不断增强自身在芯片价值链网络中的地位和话语权。结合本文的案例研究结果,基于不同的技术创新范式与市场发展情境,后发芯片企业可以采用原创商业模式创新和二次商业模式创新等多元化的路径,来突破技术低端锁定的瓶颈,见图2。

图2 后发芯片企业实施商业模式创新的具体路径

五、基于商业模式创新的我国芯片产业转型升级策略

(一)加快构建中国芯片产业生态圈

芯片产业的健康、稳定、可持续发展离不开产业生态圈的坚实支撑。本文案例研究发现,日本罗姆公司、韩国三星公司虽然采用了差异化的商业模式创新路径,但其均致力于通过构建贯穿芯片生产全产业链的芯片生态圈,有效形成了核心产业优势与产业扩散效应。因此,未来我国芯片产业要实现技术追赶与产业突围,需要基于产业生态圈的角度来协同开展核心技术攻关。

1．完善芯片科研创新系统,促进芯片产业成果的商业转化。当前我国芯片产业缺乏必要的核心知识产权与关键性技术,因此需要持续强化芯片产业转型所必须的核心技术储备,以多点带动、多面协同的方式提升芯片科研水平与自主创新能力[32]。例如,可以通过产学研协同创新的手段来进一步提升我国芯片核心技术的协同攻关能力,通过整合芯片产业链中的有形资源和无形资源,充分释放芯片产业圈中的科研院所、高等院校和研发机构中的芯片科研力量,构建技术创新协同体系,以加快促进芯片成果的商用进度。另外,还可以采用基于IP运营与产业孵化的商业模式,着眼于重大基础性、前沿性、原创性的芯片关键技术,提升芯片技术创新效能[33]。

2．主导产业和核心企业是构建芯片产业生态圈的重要支撑,因此,我国需要将芯片产业转型的重心放在核心产品上,通过加快推出具有市场竞争力的芯片核心产品,来带动芯片产业链上游和下游产品的生产协同[34]。同时还需要加快促进芯片产业链在横向与纵向维度的配套协作,实现芯片全产业链运营。更为重要的是,我国还需要充分地利用产业政策手段来科学地规划芯片产业在时空维度的布局[35]。即不仅需要培育芯片核心产品,还需要加快促进芯片产业链在前向与后向节点中关联产品的协同,以持续提升芯片产业生态圈中各个子产业多元化程度。例如,可借鉴韩国三星所采用的芯片产业生态圈策略,积极引进芯片国际合作项目,与世界知名芯片厂商合作创建芯片工业园,为打造芯片产业生态圈奠定基础。

3．完善芯片产业公共服务支持体系。构建芯片产业生态圈不仅需要关注芯片产业链体系的重构,还需要重视芯片产业生态圈的内外部生态环境。从当前我国国产芯片市场来看,大多数芯片企业更愿意将自身的芯片产品用于本企业产品中,而无法量产推向市场,例如华为海思的麒麟系列芯片便多用在华为产品上[36]。即便是此类厂商愿意量化生产推向市场,以其现有的配套加工能力也难以进行有效的支撑。因此,推动我国芯片产业转型升级的重要前置条件是为我国国产芯片营造以资源服务、技术服务为核心的公共服务支持环境,不断增强我国芯片企业抵御外部技术冲击的能力。例如当前韩国三星与日本罗姆公司为了加快塑造自身的芯片技术核心竞争优势,十分注重在政府层面制定芯片人才优惠政策与技术支持政策[37]。此举不仅吸引了大批国外尖端技术人才加入国内的芯片产业化进程中,同时也为本国芯片企业的转型提供了有力的政策支撑。因此,我国应加快构建一支能够助推我国芯片产业转型升级的高素质人才队伍,从科研人才、技术人才、管理人才、企业家人才等多个角度来培育芯片产业的从业人员整体素质,为我国芯片产业商业模式创新提供必要的保障。

(二)创建契合中国芯片产业现状的商业模式

日本罗姆公司、韩国三星公司、华为海思和紫光展锐四家企业均创建了与自身战略定位和用户需求紧密契合的商业模式,并大力推动商业模式创新、技术创新与组织创新之间的高效协同,从而极大提高了芯片生产的供给能力。鉴于此,我国应加快创建契合国内芯片产业现状的芯片商业模式,为我国芯片产业转型升级提供动力支撑。

1．应加快推动工业芯片的国产替代率,持续加强电力、能源、轨道交通等行业的国外大厂和国内芯片厂商之间的协同联动合作,并持续协调加强国内大型智能装备制造企业和战略新兴企业与国内工业芯片龙头企业之间的合作程度。并积极利用政府采购策略帮助国内芯片企业对接国内军用、民用芯片消费厂商的实际需求,从财政补贴等角度对规模化 采购我国国内芯片企业产品的厂家给予支持。另外,还应鼓励我国半导体整机企业构建产业联盟,基于多元化的芯片应用场景来打造芯片研发设计的协同创新网络。并充分发挥国内不同芯片厂家在产品研发、产品设计、产品加工等方面的比较优势,为加快提升我国芯片的技术转化效率提供支撑[38]。

2．应加快推动我国芯片企业采用集成器件制造模式或进行基于集成器件制造模式的产能合作。本文案例研究指出,当前国际知名的芯片制造厂商均采用集成器件制造模式来推进芯片的产业化发展。以其为借鉴,我国国内的芯片企业应进一步加强在芯片封装测试等方面的战略布局,构建符合我国芯片产业实际的集成器件制造模式,使我国芯片核心工艺和产能能够实现自主可控[39]。另外我国国内的芯片代工企业还应该高度重视与芯片研发、芯片设计、芯片封装测试等国际知名厂商之间的深度合作,采用联合研发手段加快推动芯片技术创新成果的商业转化。具备条件的芯片生产企业还可以采用基于虚拟集成器件制造模式的芯片加工策略,来推进芯片产业朝高端化、增值化方向发展。

3．进一步扩大开放合作,构建芯片产业发展共同体。芯片产业是国际化分工合作密切协作的一类产业,任何一个企业都不可能独立完成芯片全产业链业务。在当前世界贸易保护主义日益加剧的背景下,我国不仅要运用个性化、差异化的商业模式来突破西方国家在芯片材料、芯片设备和芯片技术等方面的“卡脖子”制约,还应该进一步加强与世界发达国家之间的芯片合作,以降低对美国单方面的技术依赖。例如可通过“一带一路”战略来倡导新兴市场国家调整芯片贸易结构,进一步提高我国芯片市场的多元化程度。另外,还应该进一步加快与国际芯片主流企业之间的技术研发合作,通过交叉许可、知识产权互换、联合研发等手段,来构建芯片产业技术创新国际化合作的格局。更为重要的是,我国还应该加快形成芯片产业多层次人才培养体系。即在政府的牵头引导下,合作建立涵盖企业、高校、科研院所的芯片人才培养网络,并加快制定芯片人才流动政策,为我国芯片产业转型升级提供人才支撑[40]。

六、结 语

为加快推动我国芯片产业的转型升级,本文采用案例研究方法对日本罗姆、韩国三星、华为海思、紫光展锐四家企业的芯片发展策略进行系统分析,据此构建了芯片产业商业模式突破路径框架,并指出我国芯片企业可结合自身所处的市场环境与技术环境来因地制宜地选择商业模式创新的策略。同时还需积极利用我国的芯片市场红利与政策红利来进一步提升企业自身在芯片基础研究与应用研究等方面的技术水平,进而实现融合渐进式创新与突破式创新的产业升级。但仍需看到,当前我国在芯片产业仍存在着“后发劣势”和“先天不足”等问题。我国虽然拥有全球最大的芯片产业市场,但芯片技术能力与芯片从业人员素质与西方发达国家具有较大差距。我国应不断提高芯片产业在技术管理、组织管理、流程管理等方面的实际能力,加快推动芯片产业创新链与产业链之间的高效协同,为我国芯片产业的高水平、多样化、内涵式发展提供体制机制保障。