文/陳相
(本文作者為廣東省科技情報研究所產(chǎn)業(yè)與區(qū)域研究中心助理研究員)
集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。設(shè)計作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的火車頭,技術(shù)密集性強,屬于價值鏈高端環(huán)節(jié)。廣東高度重視集成電路設(shè)計業(yè)發(fā)展,大力引導(dǎo)、積極推進(jìn),初步形成了以深圳為核心的區(qū)域發(fā)展格局,產(chǎn)業(yè)競爭力位居全國前列。當(dāng)前,國際集成電路發(fā)展環(huán)境日趨復(fù)雜,國際爭端頻發(fā),如何快速彌補短板,進(jìn)一步提升自主可控能力成為廣東集成電路設(shè)計業(yè)發(fā)展的重中之重。為此,本文在全面審視省內(nèi)外集成電路設(shè)計業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了未來發(fā)展之建議,為廣東相關(guān)部門決策提供參考。
根據(jù)市場研究機構(gòu)IC Insights統(tǒng)計,2018年世界集成電路設(shè)計業(yè)總產(chǎn)值達(dá)1094億美元(約合7343億元人民幣),同比增長8.2%(如圖1);美國集成電路設(shè)計業(yè)領(lǐng)域營收額約743.9億美元,占全球集成電路設(shè)計業(yè)總值的68%,位居全球龍頭地區(qū)(如圖2)。根據(jù)市場研究機構(gòu)DIGITIMES Research報道,2018年全球前十大集成電路設(shè)計企業(yè)中,過半為美國企業(yè)??v觀集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié),市場主流的X86、ARM、MIPS、PowerPC、SPARC、RISC-V等指令系統(tǒng)架構(gòu)或?qū)儆诿绹墓?、研究機構(gòu),或由其主導(dǎo),核心設(shè)計軟件EDA市場由美國的新思科技(Synopsys)、鏗騰電子科技(Cadence)、明導(dǎo)(Mentor Graphics)(現(xiàn)被德國西門子公司收購)等三大公司壟斷,占據(jù)了90%以上的市場份額。
伴隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的風(fēng)起云涌,收購作為集成電路設(shè)計企業(yè)保持并擴(kuò)大技術(shù)競爭優(yōu)勢的有效手段,呈現(xiàn)出一波又一波熱潮??v觀當(dāng)前世界上領(lǐng)先的集成電路設(shè)計企業(yè),外部技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)部化已成為企業(yè)蓬勃發(fā)展或進(jìn)軍新市場的重要戰(zhàn)略。目前,全球EDA軟件龍頭企業(yè)Synopsys,便是世界上最大的收購EDA企業(yè)的企業(yè),僅在過去的6年,便收購了包括Black Duck Software等10家涉及軟件安全和質(zhì)量的企業(yè),累計收購企業(yè)不少于88家,在有效提升自身技術(shù)實力的同時,也將一批有實力的高端人才網(wǎng)羅至旗下。
圖1 2010 - 2018年世界集成電路設(shè)計業(yè)銷售收入規(guī)模及發(fā)展情況
根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會數(shù)據(jù),2018年,中國集成電路設(shè)計業(yè)銷售額為2576.96億元,同比增長32.4%,2019年 預(yù) 計 為3084.9億元, 將首次跨過3000億元關(guān)口,發(fā)展勢頭良好。全國共有設(shè)計企業(yè)1780家,較2018年的1698家增加82家,同比增長4.8%。在區(qū)域分布上,2018年,長三角集成電路設(shè)計業(yè)銷售額為844.1億元,占全國總銷售額的32.8%;珠三角集成電路設(shè)計業(yè)銷售額為907.5億元,占全國總銷售額的35.2%;京津環(huán)渤海地區(qū)集成電路設(shè)計業(yè)銷售額為598.7億元,占全國總銷售額的23.2%;中西部地區(qū)集成電路設(shè)計業(yè)銷售額226.8億元,占全國銷售總額的8.8%。深圳、上海和北京繼續(xù)保持設(shè)計業(yè)規(guī)模前三地位,其中,深圳位居榜首,2018年設(shè)計業(yè)規(guī)模首次超過1000億元,區(qū)域集聚化發(fā)展趨勢明顯。
2018年,廣東集成電路設(shè)計業(yè)銷售收入907.46億元,同比增長31.99%,占全國集成電路設(shè)計業(yè)銷售收入的36%,位居全國首位,其中,深圳2018年集成電路設(shè)計銷售額約為758.7億元,增速達(dá)32.42%,占全省比重達(dá)83.6%,連續(xù)七年位居全國城市芯片設(shè)計業(yè)首位;集成電路設(shè)計企業(yè)約270家,其中,深圳170家,占比達(dá)63%。深圳集成電路總體設(shè)計能力接近國際領(lǐng)先水平,共有3家集成電路設(shè)計企業(yè)的銷售額排名全國前10,其中,華為海思銷售額達(dá)503億元,位居全國第一、全球第七,中興微電子和匯頂科技分別位居全國第六和第七。
圖2 1999 - 2019世界集成電路設(shè)計業(yè)銷售收入規(guī)模
作為集成電路設(shè)計大省,廣東借助龐大的應(yīng)用市場帶動優(yōu)勢,推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)向“全面布局、單點突圍”的趨勢發(fā)展,在細(xì)分領(lǐng)域涌現(xiàn)出了一批優(yōu)勢企業(yè)。其中,華為海思已成為全球領(lǐng)先的智能手機主處理器芯片的設(shè)計廠商,推出的手機芯片“麒麟980”和5G基帶芯片“巴龍5000”實現(xiàn)7納米(nm)制程;匯頂科技在指紋識別芯片市場的出貨量位居世界領(lǐng)先水平。此外,廣東在藍(lán)牙、數(shù)字與移動通信、數(shù)字電視、音視頻處理、顯示驅(qū)動、電源管理等消費類電子芯片以及北斗導(dǎo)航芯片等領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,EDA系統(tǒng)研發(fā)水平不斷提升,人工智能芯片設(shè)計水平快速提升,總體發(fā)展態(tài)勢良好。
廣東積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新平臺建設(shè),截至2019年年底,已建有深圳國家現(xiàn)代服務(wù)業(yè)集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)化基地、廣州國家現(xiàn)代服務(wù)業(yè)集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)化基地兩大國家級基地,以及深圳第三代半導(dǎo)體研究院、廣東省大灣區(qū)集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用研究院、廣州集成電路設(shè)計中心、松山湖集成電路設(shè)計測試公共實驗室等集成電路相關(guān)科技創(chuàng)新平臺。在產(chǎn)業(yè)人才方面,廣東積極推動創(chuàng)新人才引進(jìn)培育,依托“珠江人才計劃”“廣東特支計劃”,引進(jìn)了一批集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊、領(lǐng)軍人才。根據(jù)深圳半導(dǎo)體協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù),2018年,深圳設(shè)計業(yè)從業(yè)人數(shù)為23255人,同比增長5501人,增幅為30.98%,人才智力儲備不斷增強。
在產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的同時,我們也清晰地看到廣東集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)還存在以下不足:一是核心設(shè)計軟件和IP核受制于人,尤其是EDA和IP核。目前,國內(nèi)缺乏滿足設(shè)計企業(yè)先進(jìn)制程需求的EDA工具,關(guān)鍵IP核自主設(shè)計能力不足,迭代時間短,規(guī)?;瘧?yīng)用風(fēng)險大。二是設(shè)計與制造協(xié)同有待進(jìn)一步加強。由于集成電路制造相對滯后,圍繞工藝庫和EDA的設(shè)計與制造的協(xié)同創(chuàng)新氛圍不強。三是創(chuàng)新型人才仍然缺乏。人才缺口仍大,同時門檻高、待遇低導(dǎo)致集成電路設(shè)計領(lǐng)域一大批人才流失,加劇了人才供需矛盾。
聚焦EDA等廣東集成電路芯片產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié),引導(dǎo)有條件的優(yōu)勢企業(yè)、高校院所積極通過參與國家01專項、省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃以及共建科技創(chuàng)新研發(fā)平臺等方式,聯(lián)合省外具有優(yōu)勢的機構(gòu)及團(tuán)隊開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),力爭在設(shè)計輸入、綜合、物理驗證、仿真等點工具實現(xiàn)突破,持續(xù)提升全省EDA設(shè)計水平。積極引導(dǎo)省內(nèi)優(yōu)勢IP核企業(yè)加大自主創(chuàng)新,聯(lián)合京、蘇、滬等優(yōu)勢機構(gòu)強化自主IP核開發(fā),并大力支持具有優(yōu)勢的整機企業(yè)聯(lián)動設(shè)計企業(yè)應(yīng)用國產(chǎn)IP核,加速其迭代,提升其規(guī)?;瘧?yīng)用的可行性。
充分發(fā)揮廣東作為集成電路應(yīng)用大省的優(yōu)勢,把握當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦下整機企業(yè)國產(chǎn)替代芯片需求急劇膨脹的機遇,引導(dǎo)新一代通信、物聯(lián)網(wǎng)、消費電子等省內(nèi)設(shè)計企業(yè)通過自主創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新、收購兼并等方式加速進(jìn)軍先進(jìn)制程及技術(shù)領(lǐng)域,快速提升企業(yè)市場規(guī)模及國際競爭力,提高全省芯片自給程度和產(chǎn)業(yè)自主可控能力。大力引導(dǎo)集成電路設(shè)計企業(yè)加強與制造企業(yè)聯(lián)動發(fā)展,提升國產(chǎn)設(shè)計工藝庫和國產(chǎn)集成電路設(shè)計軟件的適用性,提高產(chǎn)品生產(chǎn)良率,構(gòu)建上下游協(xié)同發(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)。
加強集成電路專業(yè)人才培養(yǎng),探索推動省內(nèi)高校將微電子學(xué)科提升為一級學(xué)科,加大學(xué)科優(yōu)質(zhì)師資引進(jìn)和人才培養(yǎng)力度。支持集成電路設(shè)計領(lǐng)域有條件的高校、科研院所和企業(yè)主動對接細(xì)分領(lǐng)域的優(yōu)勢機構(gòu)資源,靶向引進(jìn)一批領(lǐng)軍型、復(fù)合型人才和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供智力支持。強化省、市集成電路投資基金建設(shè),通過母基金引導(dǎo)、社會資本跟投等方式,支持優(yōu)勢集成電路設(shè)計企業(yè)發(fā)展。引導(dǎo)企業(yè)細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展路徑,強化知識產(chǎn)權(quán)布局,提高產(chǎn)業(yè)風(fēng)險應(yīng)對能力。