隨著物聯網、智能網、新能源、無線技術及其應用等新興市場和低碳概念在全球范圍興起,信息產業發展迎來了第三次浪潮,集成電路(IC)作為信息產業的基礎產業也迎來了新的發展機遇。而北京作為我國科技和人才的中心,再加上自身巨大市場的優勢,不僅使得全球IC巨頭紛紛布局北京,而且還催生了一批自主創新能力強的本土IC企業,北京IC產業面臨著高端化發展的態勢。
全球IC產業呈五大特點
隨著高新技術產業的飛速發展,IC產業在全球形成了以美、日、韓三國為代表的三大經濟體。近年來,中國臺灣地區以強大的晶圓代工實力為核心,帶動上下游產業聯動,其綜合實力已與韓國不相上下。
全球IC產業發展呈現如下特點:一是從成本上看,不可逆的價格下降壓力給IC產業帶來嚴峻挑戰。由于摩爾定律的作用,集成電路單位功能成本平均每年降低25%左右,集成電路價格也逐年下降,其中存儲器電路的價格下降最為明顯。二是從技術發展趨勢看,集成電路已經進入45納米、32納米制程技術和系統級芯片SoC時代,并逐步進入用碳替代硅的后CMOS時代。三是從產品市場看,推動全球半導體市場的動力已經從計算機產品向通信及數字消費類電子產品轉移。四是從IC制造業全球轉移趨勢看,全球IC制造業有向亞太地區特別是中國大陸轉移的趨勢。上世紀80年代,全球芯片制造業從美國轉移到日本;上世紀90年代,韓國與中國臺灣成為芯片加工制造的主力;目前已有美、歐、日、韓等國家和我國臺灣地區的封裝測試企業和生產線落戶我國長三角與環渤海地區。五是從全球產業價值鏈來看,美國及部分歐洲國家處于價值鏈的高端,控制著標準制定、系統集成以及核心產品的研發和生產;日本處于次高端,是世界消費電子產品的霸主,在微電子、光電子產品及計算機方面僅次于美國;韓國、新加坡以及中國臺灣地區處于中端,是關鍵元器件的生產基地;我國處于產業價值鏈的低端,主要從事一般元器件的生產及整機的加工和組裝。
我國IC業發展現狀及隱憂
受世界金融危機的影響,全球IC產業一路下滑,遭遇了前所未有的“行業冬天”,我國IC產業也受到一定影響。
從產業結構來看,2009年我國集成電路產業發展是不平衡的。其中芯片制造與封裝測試對外依存度較高,受國際市場的影響較大,出現了較大幅度下降,而IC設計業在內需市場的拉動下逆勢增長。據半導體行業協會統計,去年全年產業銷售額規模同比增幅為-11%;制造業因出口大幅下滑,銷售收入同比下滑13.2%;封裝測試業受外需萎縮及奇夢達(蘇州)公司破產保護的影響,全年銷售收入同比降幅19.5%;IC設計業,受家電下鄉、3G網絡建沒、基礎設施建設等一系列刺激內需政策的拉動,銷售額同比增長率達14.8%。
從應用領域來看,計算機領域依然是2009年我國最大的集成電路應用市場,市場份額高達45.9%,比2008年提高了3.8個百分點。通信領域在3G建設的帶動下,市場份額也較2008年有所提升。汽車電子領域雖然市場份額較小,但近幾年來市場穩定,2009年市場增速達10%,實現逆勢發展。消費類和工控類受金融危機影響最大,市場增速下降20%左右。
從政策環境來看,自2000年,國務院頒布《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》(國發[2000]18號)以來,國家陸續出臺了一系列支持IC產業發展的政策措施,2009年,《電子信息產業調整和振興規劃》的出臺,“核高基”國家科技重大專項的啟動,工業和信息化部、財政部電子信息產業發展基金的持續推動,都為IC產業發展創造了良好的政策環境。
從IC設計企業發展路徑來看,一些有實力的IC設計企業已開始擺脫同質化競爭,實施差異化策略。同類IC產品靠性能、質量、價格和服務等綜合能力進行競爭,產品由原來的通用芯片向“芯片+軟件+解決方案”轉變,IC設計企業逐步形成自己獨特的“應用專利”。
總體上看,我國IC產業還處于產業鏈的低端環節,還處于發展的初級階段。具體來說有以下幾個問題:
處于全球產業價值鏈低端的低附加值部分更加邊緣化。我國IC產業主要以制造環節“被動”嵌入全球產業價值鏈中。由于處于價值鏈高端的國家,將價值鏈低端的低附加值部分外包,導致我國只能依靠廉價勞動力從事低端加工制造,獲取低額利潤,也就難以積聚IC產業發展所需的巨額連續投資,難以實現技術突破和產業升級。
核心技術受制于人,導致RD過程“路徑依賴”。目前我國芯片技術創新能力主要來源于IC領域的跨國公司,本土IC企業尚未形成核心價值和可持續性優勢,產品創新仍有賴于引進國外高端技術。而處于產業主導地位的國家,為保持技術壟斷和國際競爭力,嚴格控制技術和設備的出口,導致我國IC技術發展過程中形成明顯的“路徑依賴”,并在國際技術標準上受制于人。
產業格局不夠優化。從上下游產業格局來看,國際公認的黃金比例是設計、制造和封裝3:4:3,目前在國內IC產業鏈中,封裝測試業所占比重最高,制造業次之,設計業所占比重最小,且多處于初創期。
風險投資對我國IC產業的關注度減弱。2004-2006年,風險投資對“中國芯”的關注一度高漲,但近年來,由于眾多投資案例的失敗,使VC失去了信心,對IC產業的關注度減弱。目前我國天使投資、風險投資不發達,信用擔保體系不健全,許多高新技術企業融資渠道單一。
北京lC產業的新機遇
當前全球半導體產業正在進行新一輪調整,全球芯片設計企業巨頭、代工廠紛紛進軍北京市場,北京芯片市場的重要地位日益突顯,IC產業迎帶來了前所未有的發展機遇。
巨大的市場潛力為產業發展提供新的RD空間。在3G手機、平板電視、便攜式數碼產品、汽車電子等電子市場持續增長的帶動下,北京IC市場需求大幅增長。一是安全產品市場,近年來用于數字認證系統的安全產品市場巨大,包括增值稅發票認證系統、金融數據密碼機、智能IC卡及密鑰、加密傳真機等,二是以節能減排為代表的綠色集成電路市場,目前除了LED市場外,在太陽能、風力發電等領域,我國集成電路設計企業尚未涉足。三是汽車電子市場,汽車電子領域的綜合信息平臺有巨大的市場空間,已取得一定成效的比亞迪曾提出“One Car One Wafer(芯片基材)”的口號。四是智能卡市場,雖然IC產業在城市的智能卡市場進入“紅海”時代,但農村市場尚未涉足,農村市場對智能卡的功耗、安全和成本提出了新的需求。
低碳生活和物聯網等新興市場的發展為IC設計業提供有利契機。低碳技術和物聯網為嵌入式芯片技術及其產品的發展提供了前所未有的應用載體。嵌入式芯片是“物”的身份識別,是信息的采集、傳輸、監控以及“物與物”之間通信、整合、互聯互通、集中管理的核心技術。要充分利用嵌入式芯片現實和潛在的市場,著重于新一代技術的推進和產品的研發,使北京IC設計業做大做強。此外3C融合的潮流與3G時代的到來也為IC設計業提供了新的發展機遇。
創業板為中小IC設計企業開啟上市融資大門。2009年創業板的推出降低了初創期IC設計企業上市融資的門檻,同時也增強了VC和PE等投資機構和投資人前期投人中小集成電路企業的信心,拓寬了IC設計業的融資渠道。
北京IC產業發展路徑
北京如何利用科技、人才、市場的優勢,加快IC業高端化發展的進程,這是需要我們重點研究的問題。建議如下:
突出重點領域,把發展IC設計業作為IC產業升級的突破口。IC設計業作為整個IC產業鏈的龍頭與核心,以其知識原創性凸顯了創新的潛質及在迎合市場需求方面的巨大活力。以IC設計業為核心,帶動上下游產業聯動,是推動北京IC產業升級的必然趨勢。一是發展IC設計業符合首都的功能定位。相對產業鏈各環節來看,芯片設計業對自然資源的要求不高,資金投入較低,利潤率較高,對優化北京產業結構有積極的影響。二是北京有得天獨厚的智力資源優勢。有大規模的高等院校和科研院所,有吸納高素質人才的首都優勢,有創新技術的政策環境,很適于IC設計業的發展。三是有良好的產業基礎。經過多年的發展,北京芯片設計業涌現出了華大、大唐、中星微電子、中芯微系統、威盛等一批極具實力的設計公司,產品檔次處于國內領先地位。
注重產業規劃,把握“十二五”發展規劃預研和制定的關鍵時期。把與低碳和物聯網應用相關的嵌入式芯片及其關鍵技術內容納入北京市信息產業和半導體產業“十二五”發展規劃中。
培育產業高地,打造和諧共贏的產業經濟鏈。一是打造IC產業集聚區。著力加強產業鏈各環節的集中度,加強已有或新建的產業聯盟和公共技術平臺建設,真正營造起“創新要素向企業集聚”,“以企業為主體、市場為導向、產學研結合”的創新機制,促進各環節的合作,推動上下游產業協同發展,擴大經濟規模。二是打造垂直一體化企業,將芯片設計、制造(含封測)、應用、分銷、系統整合為一個整體,目前華潤集團、中國電子信息產業集團有限公司和葉,國電子科技集團公司均已在戰略規劃和資本層面提出產業鏈資源整合。
制定產業標準,IT產業標準是推動IC產業發展的戰略選擇。IT產業標準是推動信息社會互聯互通的動力,是電子系統設計、IC設計及整機應用等產業結合的紐帶。一是轉變觀念,要從戰略的高度認識標準的重要性。二是培養和聚集標準化人才。三是發揮行業協會作用,由IT相關行業協會共同組成聯盟,組織制定IT產業標準,適時納入國家標準并融入國際標準。四是鼓勵電子整機業與IC設計業結成聯盟,積極參與國際標準的制定。
拓寬創新空間,挖掘產業鏈各環節的RD潛能。集成電路產業發展到今天,不斷表現出新的趨勢和特征,雖然部分核心技術已被一些國家和地區壟斷,但整個產業鏈各環節仍有廣闊的創新空間,例如在封裝環節,采用3D封裝技術提高集成度,有效地避開45納米、32納米等新的制程技術的局限;制造環節,采用石墨烯技術,實現CMOS技術的替代或互補等。