國內(nèi)集成電路行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及若干建議

摘 要：21世紀以來，隨著全球電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國已然成為全球集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一支新興力量，處于全球集成電路行業(yè)發(fā)展又一個風口的中國企業(yè)如何抓住機會“比學趕超”，是值得研究的重要課題。

關鍵詞：集成電路 發(fā)展現(xiàn)狀 建議對策

從1958年第一塊集成電路板誕生開始，集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了起源于美國，攜手日本、韓國、中國臺灣發(fā)展的歷程。日、韓、臺三地都花了約40年的時間用于引進、消化、吸收技術的全過程之后，找到了適合自身的IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，最終都成為了全球IC產(chǎn)業(yè)的中堅發(fā)展力量。21世紀以來，隨著全球電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國已然成為全球集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一支新興力量，處于全球集成電路行業(yè)發(fā)展又一個風口的中國企業(yè)如何抓住機會“比學趕超”，是值得研究的重要課題。

一、集成電路及產(chǎn)業(yè)鏈

集成電路，英文為Integrated Circuit，縮寫為IC。顧名思義，就是把一定數(shù)量的常用電子元件，如電阻、電容、晶體管等，以及這些元件之間的連線，通過半導體工藝集成在一起的具有特定功能的電路。集成電路又稱芯片，是信息產(chǎn)業(yè)的“心臟”。一條完整的集成電路（以下簡稱“IC”）產(chǎn)業(yè)鏈除了包括芯片設計、芯片制造、芯片封裝及成品測試四個主要分支產(chǎn)業(yè)外，還包括IC設備制造及供應、原材料生產(chǎn)及供應等相關支撐產(chǎn)業(yè)。

IC制造技術十分精細，制造工藝極其復雜，對設備和材料的品質(zhì)要求非常苛刻。IC芯片生產(chǎn)需經(jīng)過幾百步甚至上千步的工藝，其中任何一步的錯誤都可能是最后導致元器件失效的原因，而且對每一步的良率要求極高，通常要求達到3個9 以上的良率。在20納米技術節(jié)點，IC產(chǎn)品的晶圓加工工藝步驟約1000步，在7納米時將超過1500 步。假設每一步的加工合格率為99.0%（2個9），那么經(jīng)過1000步加工之后，其合格率為零！

二、全球IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況

1.全球IC產(chǎn)值分布。IC Insights數(shù)據(jù)顯示，2016年度全球IC產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入3389億美元，較2015年則微幅增加1.1%，創(chuàng)下有史以來最高年度營收紀錄。從營業(yè)收入分析， 2016年度，全球芯片設計、晶圓制造和封裝測試的收入約占產(chǎn)業(yè)鏈整體銷售收入的 27%、51%和 22%。從產(chǎn)業(yè)分布來看，作為全球IC產(chǎn)業(yè)的主導者，2015年度，全球的半導體產(chǎn)值區(qū)域分布是：美國：50%；韓國17%；日本：11%；歐盟：9%；臺灣地區(qū)：6%；中國：4%。

2.全球IC產(chǎn)業(yè)分工及技術發(fā)展。作為信息產(chǎn)業(yè)的核心部分，集成電路在近半個世紀里獲得快速發(fā)展。早期的IC企業(yè)以IDM模式為主，IDM模式也稱為垂直集成模式，即 IC制造商自行設計、自行生產(chǎn)加工、封裝、測試后的成品芯片銷售。隨著加工技術的日益成熟和標準化程度的不斷提高，IC產(chǎn)業(yè)鏈開始向?qū)I(yè)化細分方向發(fā)展，形成了新的產(chǎn)業(yè)模式——垂直分工模式，在該模式下，設計、制造和封裝測試分離成集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中的獨立一環(huán)。

三、國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況

1. 2016年度國內(nèi)IC產(chǎn)值及分布。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2016年度IC產(chǎn)業(yè)銷售額達到4335.5億元，同比增長19%。其中，設計業(yè)繼續(xù)保持高速增長，銷售額為1644.3億元，同比增長24.1%；制造業(yè)受到國內(nèi)芯片生產(chǎn)線滿產(chǎn)以及擴產(chǎn)的帶動，2016年依然快速增長，同比增長25.1%，銷售額1126.9億元；封裝測試業(yè)銷售額1564.3億元，同比增長13%。

2. 2016年度國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)。

2.1 2016年中國IC設計前五名企業(yè)。（1）深圳市海思半導體有限公司（2）清華紫光展銳（3）深圳市中興微電子技術有限公司（4）華大半導體有限公司（5）北京智芯微電子科技有限公司。從1999年到2016年，國內(nèi)IC設計業(yè)高速增長，年復合年均增長率為44.91%。

2.2 2016年中國IC制造前五名企業(yè)。（1）三星（中國）半導體有限公司（2）中芯國際集成電路制造有限公司（3）SK海力士半導體（中國）有限公司（4）華潤微電子有限公司（5）上海華虹宏力半導體制造有限公司。中芯國際是全球集成電路晶圓代工企業(yè)之一，也是中國內(nèi)地規(guī)模最大、技術最先進的晶圓代工企業(yè)，中芯國際2016年全年營收達到202億元。

2.3 2016年中國IC封裝測前五名企業(yè)。（1）江蘇新潮科技集團有限公司（2）南通華達微電子集團有限公司（3）威訊聯(lián)合半導體（北京）有限公司（4）天水華天電子集團（5）恩智浦半導體（中國）有限公司。在IC產(chǎn)業(yè)鏈中，初期的封測產(chǎn)業(yè)，技術和資金門檻相對較低，屬于產(chǎn)業(yè)鏈中的“勞動密集型”。由于我國發(fā)展集成電路封裝業(yè)具有成本優(yōu)勢，封測產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對較早。封測產(chǎn)業(yè)長期占據(jù)我國早期IC產(chǎn)業(yè)的半壁江山。

3.國內(nèi)IC行業(yè)面臨問題。IC行業(yè)是資金、技術、人才高度集聚的行業(yè)。在國內(nèi)這一輪IC產(chǎn)業(yè)投資熱潮下，當前產(chǎn)業(yè)技術積累及人才供給這兩方面顯示出來的問題尤為突出。

3.1核心產(chǎn)品、 關鍵技術仍受制于人。受西方國家對集成電路技術出口限制的制約，我國IC芯片制造技術始終落后于國際先進水平2～3個制程技術節(jié)點。IC設計方面，2016年全球芯片設計公司排名，國內(nèi)僅有海思半導體和展銳 2家位列其中。IC制造工藝方面，目前國際領先企業(yè)的工藝水平是10納米制程量產(chǎn)、7納米制程研發(fā)。國內(nèi)最先進的制程工藝技術是中芯國際的 28納米量產(chǎn)，14納米研發(fā)，相比之下還存在2代以上的差距。

3.2先進成熟的納米制程工藝的產(chǎn)能嚴重不足。2016年度，在全球IC市場需求中，28納米制程及以下的IC產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)52%的份額。國內(nèi)IC制造企業(yè)28納米（含）以下的產(chǎn)出占全球市場的1.4%。國內(nèi)規(guī)模最大的中芯國際2016年度收入中，28納米制程的收入貢獻僅占1.6%。國內(nèi)現(xiàn)有晶圓制造企業(yè)的營收主要來自40納米制程及以上的制程工藝。

3.3IC行業(yè)人才資源短缺。近兩年來，國際IC巨頭和國內(nèi)資本投入巨資紛紛設廠，產(chǎn)業(yè)的井噴凸顯出行業(yè)人才資源的巨大短缺。預計2018—2020年，隨著各新廠陸續(xù)投產(chǎn)，國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)鏈人才的總需求將突破10萬人。而國內(nèi)26所示范微電子學院每年畢業(yè)生不足1萬人。IC人才供需嚴重失衡，IC人才培養(yǎng)已嚴重脫離市場的需求。

四、IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議

1.持續(xù)資源整合，發(fā)揮多方優(yōu)勢，形成規(guī)模效應。伴隨著全球IC產(chǎn)業(yè)巨頭進駐國內(nèi)的腳步，國內(nèi)除了已經(jīng)投資建設的IC產(chǎn)業(yè)園。可以想象，未來國內(nèi)的IC廠家必將形成直接競爭，國家層面已經(jīng)著手控制IC產(chǎn)業(yè)的投資熱潮。IC制造企業(yè)競爭的殘酷性在公司要與產(chǎn)業(yè)發(fā)展賽跑，即投資后要有產(chǎn)出能夠維持對下一輪技術研發(fā)的投資，如果一次性投資后沒有產(chǎn)出則需要追加額外資金才能追趕競爭企業(yè)不斷發(fā)展的技術。這也是擱在國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展路途上必須邁過的一道坎。在投資方組合方面，應考慮投資方在技術、資金、市場三者的組合優(yōu)勢互補效應，資源融合也是企業(yè)提高競爭力、為未來預先布局的手段之一。

2. 融入電子信息行業(yè)大生態(tài)，促進產(chǎn)品技術創(chuàng)新。融入電子信息行業(yè)大生態(tài)是從市場開拓的角度出發(fā)，IC制造和IC設計緊密關聯(lián)。海思芯片的快速發(fā)展，與華為構(gòu)建了一條通信設備、終端、芯片、軟件的垂直整合不無關系，全力服務華為移動終端市場催生了海思芯片產(chǎn)品的技術升級不斷推進，最終脫穎而出。。當前，我國擁有第一大手機產(chǎn)業(yè)集群和全球第二大互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群，2016年度國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)需求自給率只有13.5%；如何促進IC消費與IC生產(chǎn)的合作將成為我國IC產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關鍵之一。國內(nèi)IC大生態(tài)的合作已初見端倪：2016年度中芯國際49.7%的業(yè)務來自國內(nèi)，廈門聯(lián)芯聯(lián)手小米等。未來，從貼近需求、降低市場風險考慮，IC制造企業(yè)積極融入電子信息行業(yè)大生態(tài)是發(fā)展創(chuàng)新的必然途徑之一。

3.重視對技術開發(fā)成果的知識產(chǎn)權保護工作。可以預見，在未來幾年全球的手機市場將被中國品牌大面積占據(jù)的情景下，國外及臺灣地區(qū)IC制造企業(yè)為了保持IC產(chǎn)業(yè)的市場地位，勢必會利用技術優(yōu)勢與國內(nèi)企業(yè)多方合作。那么，在多方合作的過程中，存在這個合作項目利用另一合作項目的技術開發(fā)成果的可能。籍此，國內(nèi)IC企業(yè)在技術成果的保護上，亦得防患于未然，事先做好知識產(chǎn)權保護體系。此外，國內(nèi)IC制造企業(yè)在自主技術開發(fā)過程中應注意引用已有技術的合法性，規(guī)避知識產(chǎn)權糾紛。

陳偉新，身份證號碼：35010219741107083X。