張燕 尤晟
摘要:集成電路行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)上升為我國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略,我國(guó)政府對(duì)該行業(yè)的支持達(dá)到了空前的地步。我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)過(guò)去十年取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,在一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了可喜的技術(shù)突破,涌現(xiàn)出一批高能級(jí)的優(yōu)秀企業(yè)。我國(guó)企業(yè)與先進(jìn)國(guó)際企業(yè)相比,在產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境、高端市場(chǎng)、骨干企業(yè)能級(jí)等方面,還存在一定差距。未來(lái)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)將圍繞產(chǎn)品性能、功耗、體積、成本方面展開(kāi)。
關(guān)鍵詞:國(guó)家戰(zhàn)略;技術(shù)進(jìn)步;產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境;核心競(jìng)爭(zhēng)力
一、集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策
集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),也是涉及國(guó)家安全的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),多年來(lái)一直受到我國(guó)政府的大力支持。
2000年,國(guó)務(wù)院出臺(tái)18號(hào)文《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》,這是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的核心政策。2002年,財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局于發(fā)布財(cái)稅70號(hào)文,《關(guān)于進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展稅收政策的通知》,針對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)出臺(tái)了更多稅收優(yōu)惠政策。2005 年,財(cái)政部、科技部聯(lián)合出臺(tái)了財(cái)建132 號(hào)文,《集成電路產(chǎn)業(yè)研究與開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)基金管理暫行辦法》,被稱(chēng)為是對(duì)18號(hào)文的重要補(bǔ)充。2010年,國(guó)務(wù)院出臺(tái)32號(hào)文,《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,提出大力發(fā)展高端服務(wù)器、集成電路等核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。2011年12月,工信部正式發(fā)布了《集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》(工信部規(guī)〔2011〕565號(hào)),提出了“十二五”期間行業(yè)增長(zhǎng)、創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)調(diào)整的三個(gè)基本目標(biāo),提出培育5~10家集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)銷(xiāo)售收入超過(guò)20億元,1家企業(yè)進(jìn)入全球設(shè)計(jì)企業(yè)前十位的要求。2014年6月,國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,強(qiáng)調(diào)大力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè),并圍繞重點(diǎn)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈,以設(shè)計(jì)業(yè)的快速增長(zhǎng)帶動(dòng)制造業(yè)的發(fā)展。
2014年5月,國(guó)家芯片產(chǎn)業(yè)扶持基金宣布成立,募集資金規(guī)模將達(dá)到1200億元。此外,北京組建起總規(guī)模約300億元的北京市集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金;上海發(fā)起設(shè)立了總規(guī)模為100億元的上海武岳峰集成電路信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)投資基金;武漢、合肥等地也在積極組建基金,推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)做大做強(qiáng)。
企業(yè)并購(gòu)方面,2013年7月,清華紫光集團(tuán)以17.8億美元收購(gòu)在納斯達(dá)克上市的展訊通信;在2014年7月,再度出手,以9億美元的價(jià)格收購(gòu)銳迪科;2015年1月,長(zhǎng)電科技以7.8億美元收購(gòu)全球第四大封測(cè)企業(yè)星科金朋;同年2月,中芯國(guó)際傳出正與韓國(guó)最大的半導(dǎo)體代工企業(yè)——東部高科(Dongbu HiTek)商談并購(gòu);同年3月,全球手機(jī)芯片巨頭高通公司被發(fā)改委罰款60億元人民幣。
上述一系列舉措表明我國(guó)政府對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的扶持已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。
二、集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r
根據(jù)普華永道2014年《中國(guó)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的影響》,中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)收入從2003年的5億美元上升到了2013年的132億美元,增長(zhǎng)了24 倍,實(shí)現(xiàn)了37.6%的年復(fù)合增長(zhǎng)率,成為中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。
在我國(guó)IC設(shè)計(jì)快速發(fā)展的同時(shí),在集成電路產(chǎn)業(yè)的比重和地位也在不斷提升,圖1為2006~2013年間我國(guó)集成電路全行業(yè)產(chǎn)值中封測(cè)、制造與設(shè)計(jì)業(yè)的占比的變動(dòng)情況。
目前,我國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)覆蓋的領(lǐng)域涵蓋了從網(wǎng)絡(luò)通信、導(dǎo)航、模擬電路、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、功率電路、多媒體等全部8大領(lǐng)域;占全球的比重,從2001年的不足1%,迅速增加到2011年的16.8%,發(fā)展速度之快,舉世矚目。同期我國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位也得到了快速提,。中國(guó)(大陸)目前已成為世界第三大集成電路Fabless基地,僅次于美國(guó)和臺(tái)灣。
在關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)也取得了可喜的成績(jī)。清華紫光集團(tuán)目前擁有的產(chǎn)品線(xiàn)涵蓋高、中、低端市場(chǎng),其移動(dòng)通信終端(SOC)2013年出貨量已經(jīng)躋身于世界前三名。海思半導(dǎo)體“麒麟925”處理器基于自主研發(fā)的“4大、4小”8核架構(gòu),主頻達(dá)到1.8GHz,采用28nm HPM工藝,各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)接近高通公司等國(guó)際先進(jìn)企業(yè)的水平。配置麒麟芯片的華為魅7手機(jī)得到國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者高度認(rèn)可,這說(shuō)明我國(guó)自主研發(fā)的手機(jī)處理器已經(jīng)可以與國(guó)際一流廠(chǎng)商相抗衡。上海瀾起科技自主研發(fā)的DRAM研發(fā)緩存控制器芯片通過(guò)了英特爾公司認(rèn)證,在全球市場(chǎng)占有率也超過(guò)半壁江山。在圖像傳感器市場(chǎng),北京思比科公司和上海格科微電子公司在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。上海格科微電子公司的2013年全球出貨量增長(zhǎng)約20%,市場(chǎng)占有率接近三分之一;北京思比科2013年全球出貨量增長(zhǎng)了約20%,市場(chǎng)占有率接近10%。北京兆易科技多年來(lái)一直致力于SPI NOR閃存芯片領(lǐng)域,2013年在國(guó)內(nèi)閃存芯片領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率超過(guò)30%,在全球市場(chǎng)占有率也得到了大幅度提升。山東華芯半導(dǎo)體公司DRAM存儲(chǔ)器芯片的設(shè)計(jì)技術(shù)取得了重大技術(shù)突破。聯(lián)芯科技(大唐半導(dǎo)體下屬企業(yè))推出的4G LTE芯片采用了目前國(guó)際最先進(jìn)的28納米工藝,產(chǎn)品覆蓋了TD-SCDMA、FDD、GGE\TD-LTE、LTE、WCDMA等五種通訊網(wǎng)絡(luò)模式。
三、集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的挑戰(zhàn)
我國(guó)IC設(shè)計(jì)行業(yè)整體基礎(chǔ)仍較為薄弱,與美國(guó)、韓國(guó)的等先進(jìn)企業(yè)相比,還存在很多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。
(一)IC性能、功耗、體積、成本帶來(lái)的挑戰(zhàn)
移動(dòng)式計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下,集成電路設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)業(yè)擁有很多的機(jī)會(huì),也面臨更高性能、更低功耗、更小體積等挑戰(zhàn)。性能方面,每一顆芯片上的本地時(shí)鐘的性能將從2013年的4.05GHz提升到2025年的6.483GHz;耗能方面,高性能(配備散熱器)情況下允許的最大的功耗值將從2013年150W降到2020年的130W;體積/面積方面,在一個(gè)面積為800平方毫米的ASIC芯片內(nèi),2013年能集成近300億個(gè)晶體管,到2025年將超過(guò)4000億個(gè)晶體;同時(shí)集成電路里面的MPU/ASIC金屬層的間距將從2013年的27nm減至2025年的6.7nm,對(duì)應(yīng)的金屬層堆疊層數(shù)將從2013年的13層發(fā)展到2025年的16層。這些都需要IC設(shè)計(jì)企業(yè)有巨量的研發(fā)投入。
(二)高端、高性能集成電路的市場(chǎng)領(lǐng)域
我國(guó)IC設(shè)計(jì)骨干企業(yè)總體規(guī)模相對(duì)較小,創(chuàng)新能力不夠充分。無(wú)論是產(chǎn)品定義,技術(shù)路線(xiàn),還是差異化特色、或是應(yīng)用解決方案、演示系統(tǒng)等各環(huán)節(jié),核心技術(shù)突破能力與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)相比尚有不少差距。目前全球前十大集成電路企業(yè)均未國(guó)外企業(yè)。2013年在中國(guó)移動(dòng)一期TD-LTE(4G)招標(biāo)中,國(guó)產(chǎn)芯片廠(chǎng)商集體落選就是一個(gè)典型案例。
(三)在核心技術(shù)的突破方面
一些高端專(zhuān)用電路和數(shù)字信息處理器、微控制器、通用CPU、存儲(chǔ)器等領(lǐng)域建樹(shù)不多。微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器、可編程邏輯陣列等市場(chǎng)規(guī)模較大的IC產(chǎn)品上還受制于人,不得不依賴(lài)進(jìn)口來(lái)滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。
(四)在產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境方面
我國(guó)IC企業(yè)間業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)度不足,上下游產(chǎn)業(yè)鏈條沒(méi)有形成合力,各自為戰(zhàn)。芯片與整機(jī)應(yīng)用、芯片設(shè)計(jì)與芯片制造的缺少協(xié)同效應(yīng),導(dǎo)致一方面重復(fù)開(kāi)發(fā)和資源浪費(fèi),一方面競(jìng)爭(zhēng)趨于同質(zhì)化(以移動(dòng)智能終端SOC為例,由于大量采用 IP核,依賴(lài)單一嵌入式CPU來(lái)源,導(dǎo)致產(chǎn)品同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng))。目前大部分國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)企業(yè)仍采用模仿/跟隨策略,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,這對(duì)我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的基礎(chǔ)創(chuàng)新十分不利。
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(作者單位:金元證券股份有限公司)