同舟共濟，揚起鵬城半導體產業(yè)“芯”帆

鄭小龍

在集成電路（IC）面臨全行業(yè)產能奇缺的嚴峻形勢下，全民對全面實現芯片國產化的呼聲高漲，深圳作為中國電子信息技術和產業(yè)重鎮(zhèn)，也是集成電路產品集散、應用和設計中心，無論產業(yè)規(guī)模還是技術水平都名列前茅。如何有效地發(fā)揮本地企業(yè)整體優(yōu)勢，加快推進芯片國產化進程，成為深圳IC產業(yè)發(fā)展和規(guī)劃的重要課題。針對這個課題，本人在深圳專程拜訪履新不久的深圳半導體行業(yè)協會周生明會長，他還擔任南方科技大學深港微電子學院副院長，我們不僅著眼整個產業(yè)發(fā)展格局，而且還就產學研結合進行了交流。

1 “芯”潮澎湃的厚積薄發(fā)

周會長對深圳IC產業(yè)感情很深，首先談到這里的230余家IC企業(yè)，涵蓋設計、制造、封測、材料和設備等類型，可謂陣容齊整，其中近七成為設計企業(yè)，產值連續(xù)八年居全國城市之首。2019年深圳IC產業(yè)總體年銷售收入達1 452億元，增速接近八成，首次突破千億大關。圖1所示為五年來產業(yè)規(guī)模增長及趨勢。

深圳IC設計企業(yè)技術能力直逼國際領先水平，明星產品出自海思的有4G/5G手機基帶芯片、首款5G麒麟SoC芯片、鯤鵬系列服務器芯片，均為行業(yè)引領標志。全球領先“AI 3D傳感器+算法”軟硬件一體3D感知整體芯片及解決方案出自奧比中光，旨在賦能智慧零售、智慧交通、智能制造、智能安防、數字家庭等應用領域。國內首款自主產權的千萬門級高性能FPGA出自紫光同創(chuàng)，已成功規(guī)模商用；全球首創(chuàng)超薄屏下光學指紋方案出自匯頂科技，指引5G時代生物識別技術方向；

全球領先的電容屏觸控芯片、LCD/AMOLED顯示驅動芯片、觸控顯示整合單芯片、電容式/光學式指紋識別芯片等出自敦泰科技，包括先進智能人機界面解決方案。

更多國產化格局特色的芯片宛若群星璀璨在鵬城閃耀。

衡量IC設計企業(yè)能力的主要技術指標在于設計規(guī)模和最小特征線寬，體現出芯片集成度和工藝的先進性。圖2所示為處于不同能力級別及水平的分布狀況。最高7 nm工藝已由海思實現大規(guī)模量產，而展訊通訊（深圳）已進入先導研究。進入10 nm工藝的有中興微電子，進入14 nm工藝的則是開陽電子和瑞斯康微電子。

周會長坦言，深圳IC制造業(yè)相比設計業(yè)比較薄弱，目前僅有3家制造類企業(yè)，其他36家封測類、31家設備類、4家半導體材料類。隨著產業(yè)政策落實及第三代半導體和傳感器等應用落地，半導體設備和材料方面發(fā)展空間巨大。未來5年IC產業(yè)發(fā)展目標由《深圳市進一步推動集成電路產業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2023年）》確定，就是要做大產業(yè)，力爭到2023年整體銷售收入突破2 000億元規(guī)模，制造業(yè)及相關環(huán)節(jié)要占兩成，屆時技術水平、產業(yè)鏈條、平臺服務都將提升，同時完善生態(tài)體系。為掌握新一輪全球新興科技與產業(yè)競爭戰(zhàn)略的主動權，就務必進一步提升深圳IC產業(yè)發(fā)展水平，使之成為影響力卓著的創(chuàng)新引領型城市。

2 “芯”悅誠服的聯動共贏

深圳IC產業(yè)的發(fā)展源于始于20世紀90年代的規(guī)劃和布局，周會長作為親歷者感慨頗深。他并不回避曾經錯失發(fā)展制造與封測的良機，但還是奪得了集成電路設計產業(yè)化的先機。2000年初成立的深圳IC基地具有極其深遠的意義，這是科技部實施“十一五”規(guī)劃和國家重大科技專項的載體，匯集和整合官（政）、產、學、研、用等各方資源，促進IC設計產業(yè)快速發(fā)展的公共支撐平臺。基地主要功能為建設服務于IC設計的軟硬件和測試平臺，建立IC設計企業(yè)孵化器以降低初創(chuàng)門檻和產品研發(fā)成本，并開展國內外技術交流和IC設計人才培養(yǎng)和職業(yè)培訓。

IC產業(yè)具有知識技術和資本密集、高投入和高產出的特點，因此建設專業(yè)、高效的技術服務平臺對全產業(yè)發(fā)展的催化和加速至關重要。深圳的IC行業(yè)聯手打造國產IC創(chuàng)新產品推廣平臺，建立整機企業(yè)與IC企業(yè)多種聯動機制，努力營造集聚式發(fā)展環(huán)境以優(yōu)化產業(yè)發(fā)展空間，如圖3所示。

目前，深圳IC基地已建成完善的公共電子設計自動化（EDA）、知識產權模塊（IP）復用與系統(tǒng)級芯片（SoC）開發(fā)、流片服務“三平臺”；測試驗證工程技術和教育培訓“兩中心”，形成了以高新區(qū)為中心，輻射各區(qū)的IC設計與應用產業(yè)集聚的協同發(fā)展環(huán)境“多園區(qū)”。以海思、中興、比亞迪、匯頂等為代表，有相當規(guī)模的IC設計與應用企業(yè)匯聚其中，構建出5G、通信、物聯網、顯示驅動與觸控、汽車電子、人工智能等IC設計與應用優(yōu)勢，產業(yè)鏈前景喜人。

然而，從歷史來看，經濟發(fā)展都是波浪式，隨著國際形勢的變化，IC行業(yè)迎來不期而遇的寒流，對此周會長認為要從戰(zhàn)略高度來看待。全行業(yè)芯片產能緊缺其實是供應鏈被打亂，從長遠來看這正是國產芯片的機遇。深圳半導體行業(yè)協會需要因勢利導地布局，對銷售和分銷、物流、供應鏈要加強管理。這就需要成立專委會，包括存儲、物聯網、人工智能、通信接口等，加強對國產化配套和方案化研究。在產業(yè)化加速推進方面，要增加半導體設備和材料的廠商數目，“百花齊放”才是良性發(fā)展，所以要有序規(guī)范，避免無序競爭，也不希望出現強勢壟斷。

3 “芯”享事成的產教融合

周會長的經歷頗為傳奇，早在1996年就來深圳開創(chuàng)IC產業(yè)，隨后參與創(chuàng)立IC產業(yè)基地并工作至今，他深感本土IC人才培養(yǎng)的缺乏，作為全國最大的IC設計基地，教育資源與產業(yè)不相匹配，他便著手策劃創(chuàng)辦了微電子學院。隨著深港微電子學院2018年在南科大成立，他實現了由產業(yè)界邁入教育界的閃亮轉身，保持著教育者和行業(yè)領導者的雙重身份。談到微電子學院，他認為首先是產教融合最徹底，由產業(yè)需求推動教研進展；其次是依托粵港澳大灣區(qū)規(guī)劃布局，具有國際化視野；第三，所有課程和教師都與產業(yè)緊密結合。這就與IC產業(yè)基地連貫起來，有堅實的基礎，才能獲得更高的定位。微電子學院在與企業(yè)合作承擔橫向縱向課題方面成果斐然，新成立時就多達33個。與企業(yè)合作成立的校企聯合實驗室，不到一年半就有10個目標，另有10家成立在即。企業(yè)專家的聘請也極為踴躍，校企聯培專業(yè)碩士以產業(yè)需求人才為目標，10家企業(yè)實訓基地承擔支持與產業(yè)互動，所有這一切都在有效地促進芯片國產化的進程。

產教融合的描述如圖4所示，是產學研緊密結合格局的集中展現。

微電子創(chuàng)新中心與IC公共技術服務體系互動，面向基于各門類核心芯片的相應的產業(yè)鏈推廣應用，在各個環(huán)節(jié)都有以下所需的平臺支持：

● 大學計劃EDA軟件工具平臺，包括專業(yè)設計網絡、獨立IC設計教師和實驗室，配備多種EDA軟件。EDA工具國產化得益于華大九天、鴻芯微納等國內企業(yè)的支持。

● IP復用和SoC開發(fā)平臺，需要既支持IP開發(fā)，也支持CPU、GPU、DSP、USB等接口IP核復用的SoC開發(fā)。

● 與ARM中國共享IP資源。

● 主要晶圓廠的MPW技術支持及流片服務，工藝庫的開發(fā)與銜接，提供設計接口、設計工藝庫、設計規(guī)則、設計模型、IP庫和設計套件等。

● 先進存儲、智能存儲、存儲控制、封裝測試、產品檢測、品質認定等。

● 設立聯合共建研究中心、聯合實驗室，開展產學研項目合作，打造完整的政產學研用體系，著力培養(yǎng)實用型高端人才和領軍型人才。

● 參與“IC設計產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟”和“國家IC公共服務聯盟”等。

● 科研與產業(yè)緊密結合、學院研究成果充分轉化與產業(yè)化。