芯片國產化背景下無錫集成電路產業發展路徑研究

史萍　邊亞明　張瑾

摘? 要：集成電路在“中國制造2025”“互聯網+”等行動計劃中起著舉足輕重的作用，中興、華為事件也使國民感知“無芯之痛”，無錫作為國家微電子創新發展高地之一，在集成電路設計、晶圓制造、芯片封裝測試等領域整體發展態勢良好，但在發展中也遇到一些問題，例如在比重上設計產業偏低、項目資金不足、集成電路人才短缺。該文從加強集成電路產業鏈協同創新、集成電路產業投資取向、專業人才培養和創新產業發展等方面開展研究，以促進無錫集成電路產業有效發展。

關鍵詞：集成電路? 協同創新? 投資取向? 人才培養

中圖分類號：F426 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）04（c）-0029-02

芯片有國家的“工業糧食”之美譽，是信息時代的“基石”，在整機設備中起“心臟”作用，廣泛應用于電腦、醫療、物聯網、工業控制、汽車電子[1]等重大領域，是衡量綜合國力的重要標志之一。

2010年我國重回世界第一制造業大國，從制造大國向制造強國轉變，建設戰略分3個十年部署，《中國制造2025》是第一個十年目標，實現這個目標的短板之一是缺少芯片，尤其是高端集成電路，而且又受到部分西方國家的出口限制，國務院制訂出臺了相關集成電路產業發展實施綱要，工業和信息化部積極采取措施解決集成電路產業發展的融資，投資了1200億產業基金。無錫集成電路產業與全國集成電路發達地區相比，缺乏開發高端核心芯片的關鍵技術，部分企業規模較小，缺少企業資金自主投入研發等迫切需要解決的問題。

1? 無錫集成電路傳統產業的發展對策

1.1 加強集成電路產業鏈協同創新

集成電路產業分上中下游，包括硅晶圓制造、IC設計、IC制造、封裝和測試幾個主要環節，無錫集成電路產業歷史悠久，產業鏈相對健全，在設計方面如SK海力士已達到10nm級，在國內處于一流水平，但主流設計水平偏低，模擬電路350～180nm，數字電路180～60nm。無錫集成電路產業真實情況如下。

（1）設計。

無錫共有規模以上集成電路芯片設計企業48家，具有代表性的如華潤上華半導體公司，擁有設計公司4家，主要設計功率半導體器件、智能傳感器與智能控制芯片。無錫新潔能股份有限公司從事半導體功率器件的研發。江蘇東晨電子科技有限公司擁有5家子公司，公司最早從事放電管生產，目前集芯片設計、封裝檢測和銷售為一體，研發IGBT、VDMOS、防護器件、晶閘管、GDT等功率類半導體分立器件系列產品。江蘇卓勝微電子有限公司專注于射頻領域集成電路的研發。無錫芯朋微電子有限公司從事模擬及數?；旌霞呻娐吩O計。無錫國家集成電路設計產業園于2018年5月在無錫揭牌，將有效提升無錫市集成電路設計產業水平。

（2）制造。

無錫SK海力士和華潤上華分別代表了國內12英寸和8英寸[2]生產線的最高水平，無錫SK海力士主要生產12英寸存儲器芯片，應用范圍涉及PC機、筆記本電腦、服務器、移動存儲等領域。華潤上華半導體公司為國內唯一擁有全產業鏈一體化的企業，業務包括設計、掩模制造、晶圓制造、封裝測試，6～8inch晶圓生產線4條、封裝生產線2條、掩模生產線1條。

（3）封測。

江陰長電科技于2000年9月改制為股份公司，主營集成電路的封裝測試，2010年末總資產超過70億元，連續多年獲評“中國電子百強企業”。海太半導體（無錫）有限公司2010年封裝產線投產，2011年模組工廠全線運營。最新技術可以對16nm級晶圓進行封裝。與SK hynix、HP、IBM、DELL、MOTOROLA、Canon等世界知名企業保持長期良好的合作，開發多種產品。無錫英飛凌科技有限公司于1996年開始運作，是德國英飛凌科技公司在華的第一家獨資企業，總投資額為1.5億美元，主要從事半導體后道封裝和智能卡芯片封裝。

近年來無錫依托本市半導體行業協會和集成電路產業領導小組，定期舉辦高質量的集成電路產業論壇、市場分析研討會、行業年會等協作交流活動形式，大力開展針對國內外知名微電子企業的招引。2017年8月，無錫簽約引進上海華虹項目，總投資超過100億美元，主要從事12英寸集成電路研發和制造，彌補了無錫集成電路設計和自主知識產權方面的短板;2017年10月，無錫簽約引進天津中環集成電路項目，總投資30億美元，研發上游材料——大尺寸、高質量硅片。2017年7月到2019年4月SK海力士總投資9500億韓元，生產先進的10nm級DRAM，每月生產18萬片晶圓。通過政企互動以及行業協會等中介服務機構，加強集成電路全產業鏈涉及的基礎材料、芯片設計、制造設備、封裝測試、耗材和下游應用產業聯動，注重產業鏈協同創新發展，預防產業生態鏈中任何一塊短板發生，實現集成電路產業的跨越式發展。

1.2 集成電路產業投資取向

集成電路產業投資的取向，一方面指資金支持，更多的是指半導體廠商之間的協同和聯動。

（1）政府資金支持。

集成電路產業的發展需要大量的資金，國家集成電路產業投資基金股分有限公司2016年對封測領域江陰長電科技進行了投資，并支持其開展跨國并購。無錫市政府在2017年1月為集成電路產業投了200億。

（2）投資布局。

集成電路產業正在從“面”向“點”轉變，應加大對設計業重點領域和優勢企業的投資。我國正逐漸成為世界光學元件組價制造基地，條碼掃描儀、車載鏡頭、高端相機鏡頭、運動光學及投影鏡頭等光學元件應用量巨大，擴大現代光學加工企業投資是明智之舉;另外，中國每年進口的集成電路芯片中存儲器占1/4，在服務器、電腦及消費領域的應用呈快速增長，需求量大，所以該把存儲器的設計、制造作為國家戰略進行推動;半導體行業正逐步從智能手機驅動時代過渡到物聯網驅動時代，人工智能、5G驅動的物聯網產業已進入快速成長期，OLED、人臉識別應用帶動AP、MCU、傳感器等熱門芯片產量持續提升，投資這些芯片產業能帶來更高的收益。

（3）并購整合碎片化投資企業。

無錫整機系統開發、芯片的設計制造、封裝測試等各產業間仍處于獨立脫節的狀態。并購整合設計、制造和封測領域碎片化投資的半導體企業資源，能帶動整機與芯片聯動機制，有效培育產業鏈齊全的龍頭企業，促進芯片的市場化和產業化，進一步提高國產芯片自給率，擴大Flash、微控制器芯片的產業投資，在核心領域打破國際壟斷，逐步提升集成電路的國產化替代水平。

1.3 引進和培養集成電路專業人才

隨著無錫集成電路產業園的創建，上海華虹、SK海力士二期和天津中環集成電路等超百億項目落地無錫，急需集成電路設計、制造以及封裝等高水平的人才，要解決無錫集成電路產業人才短缺問題[3]，可以從引進與培養人才兩方面著手：一方面依托全市落實的“太湖人才”政策，大力招引國內外微電子技術人才來錫創業、鼓勵企業自主招聘高層次設計、制造、封測和管理人才;另一方面激勵北大軟微學院、東南大學無錫分校、江南大學等本地本科學校和高職院校與無錫集成電路設計與制造企業開展緊密合作，通過真實項目及產線提高教師的綜合能力，捐助設備給高校，及提供實習崗位給學生，增強學生實踐能力和創新創業能力。本地高校和科研單位應進一步完善集成電路領域學科建設，加強產學研融合的人才培養體系，對接企業的人才需求，培育更多本地IC產業精英，使無錫成為集成電路產業的“人才強區和特區”。

2? 無錫集成電路創新產業發展

隨著機器學習和Web服務規模的指數級增長，常規CPU處理器使用定制硬件來加速常見的計算任務有些力不從心，定制的硬件可被重新編程就靈活多了，FPGA是硬件可重構的，采用并行模式工作，速度為ns級，以前被用作ASIC專用芯片的小批量替代品，但近年來微軟、百度等公司將它作為數據處理器，以提供快速的計算能力和足夠的靈活性。無錫部分集成電路設計業可向FPGA開發應用轉移。

嵌入式系統應用已經滲透到日常生活的多個領域，嵌入式處理器已占分散處理器市場份額的94%，ARM處理器作為嵌入式處理器已取得很大成功，實現了IP核的商業化和市場化，ARM處理器是英國Acorn有限公司設計的低功耗、低成本的第一款簡接指令32位微處理器，它把軟件直接燒錄硬件，而不需外掛存儲器，方便設計師操控。目前ARM與中國合作的設計公司已超過230家，其中96%的合作公司設計出了基于ARM架構的芯片，出貨量也超過了118億顆，無錫部分集成電路設計業也可選擇和ARM公司合作，設計出高質量的嵌入式處理器，提升本地集成電路設計業水平。

3? 結語

集成電路產業的發展影響現代信息社會發展的各個環節，它承載著促進社會進步與經濟發展的使命。無錫集成電路產業也迎來了重大機遇和轉型，國家和市政府給予了大量的資金支持和政策支持，正逐步形成創新設計、納米制造和封測領域全產業鏈，并獲得突破性發展。

參考文獻

[1] 丁文武.集成電路行業面臨的重大變革和機遇[J].集成電路應用，2017，34（5）：9-11.

[2] 朱玲燕.構筑產業新高地 打造中國新硅谷[J].統計科學與實踐，2018（9）：40-42.

[3] 馬磊.集成電路（IC）產業發展戰略研究[J].企業論壇，2017（3）：175-176.

基金項目：無錫市軟科學《芯片國產化背景下無錫集成電路產業發展對策研究》（項目編號：KX—19—C76）。

作者簡介：史萍（1972—），女，漢族，江蘇溧陽人，本科，副教授，研究方向：集成電路設計。