我国未来集成电路产业发展模式思考.doc

我国未来集成电路产业发展模式思考作为国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业，集成电路产业的发展是当今世界各国和地区用以提升综合国力、发展经济、保证国家安全的重要手段。自集成电路诞生以来，集成电路产业一直沿着摩尔定律这一被IT界奉为圭臬的定律发展至今，但随着物理极限的临近和集成电路产业的演化，未来集成电路产业发展将会出现新的变化和机遇。社会生产力的发展史是科技进步与产业革命相互推进的历史。微电子技术是信息技术的核心，集成电路是信息产业的基础，集成电路与软件作为核心技术，是国家信息安全的基石。因此，加强微电子技术创新，发展集成电路产业是提升信息产业综合实力和国际竞争力，实现社会生产力跨越式发展的基础工作。一、集成电路产业发展趋势美国、日本、韩国、台湾是当今世界集成电路产业的佼佼者，尤其美、日、欧洲等国家占据产业链的上游，掌握着设计、生产、装备等核心技术。随着信息产品市场需求的增长，尤其通过通信、计算机与互联网、电子商务的等电子产品的需求增长，世界集成电路市场在其带动下高速增长。世界未来集成电路产业发展的三大趋势为高集成、芯片模块化、应对“软件差异化”的同质化。1.集成电路设计。目前，世界集成电路技术已经进入纳米时代，未来5-10年面向系统级（SOC)芯片的设计方法将成为技术热点，设计线宽将达到0.045微米，芯片集成度将达到10的8-9次方，电子设计自动化技术得到广泛应用，IP复用技术将得到极大完善。2.芯片制造。目前国际高端集成电路晶片直径是12英寸，近年内16英寸晶片将面世，纳米级光刻工艺将广泛使用，新型器件结构的产生将带动产生新工艺。3.封装。现有占主流的阵列式封装方式将让位给芯片级、晶片级封装，更先进的系统级等封装方式将进入实用化。芯片实现表面贴装，封装与组装界限将消失。 此外，全球集成电路产业格局受到金融危机和技术升级的双重影响，正在进行新一轮的产业升级和格局调整，在技术转移、技术工艺、产业生态等方面呈现了新的特征与趋势。1. 地区形态：世界集成电路产业转移延续“雁型模式”。2. 技术形态：世界集成电路产业“后摩尔时代”的多样化选择。3. 产业形态：IDM和 Fabless 模式成为主流，产业整合趋势明显。4. 商业形态：制造业服务化成为集成电路产业发展新方向。集成电路产业的发展进步不仅仅只与技术相关，还涉及到经营理念的转变、发展模式的转型和发展路径的创新，是全局性、战略性的庞大系统工程，我们有理由相信，对产业发展规律充分的认识，完善、有效的产业发展政策支撑体系和产业规划必将对实现集成电路产业的健康发展起到重要的推动作用。二、我国集成电路产业的发展状况据中国半导体行业协会统计数据，我国集成电路产业销售收入从2001年的199亿元提升到2011年的1572亿元，10年实现翻三番。我国集成电路产业的芯片设计、制造和封装测试能力均有大幅度提高，正在追近世界先进水平。我国集成电路产业的芯片设计、制造和封装测试产业链已经初具规模，产业能力迅速提升。但是，我国集成电路产业的发展远远不能满足国内市场的需求，产业自主创新能力、企业制造能力亟待提升。目前面临的主要问题如下：1.与国际水平差距逐步加大，产业发展主导能力较弱近几年，集成电路发展领先的国家及地区以及国外大企业通过不断加快先进技术研发、加大资金投入力度等方式进一步巩固优势地位，我国产业在产业布局、产业投入等方面与之差距正在逐步拉大。从芯片设计、制造、封装测试到专用设备和材料等产业链各个环节都缺乏具有国际竞争力的大企业，加上产业投资的不足，我国企业突围和提升的难度进一步增加。2.产业链联动机制尚未建立，产业生态环境有待优化目前，国内整机系统开发、芯片设计、芯片制造等产业链环节还处于脱节状态。绝大多数整机企业停留在加工组装阶段，缺乏整机系统设计能力，多数国内芯片设计企业缺乏产品解决方案的开发能力，国内整机企业基本采购国外系统解决方案。先进加工制造技术、产能规模、IP数量、服务质量的不足，导致高端芯片设计与制造工艺结合的不紧密，芯片代工企业无法承接国内先进芯片产能，本土一半以上的芯片制造需求被台积电、联电等境外公司承接。移动互联市场被Google-Arm、Google-Android等构成的生态圈所主导，国内企业在产业发展上只能处于被动跟随地位。3.产品自主配套能力较弱，持续创新能力亟待加强2012年我国集成电路产品进口1920亿美元，较2011年的1702亿美元增长12.8%，为同期国内生产集成电路产值5倍多。但国内芯片产品主要以中低端为主，CPU、DSP等高端芯片产品主要依靠进口，严重影响我国集成电路产业核心竞争力的提升以及国家信息安全的建设。与此同时，国家信息安全建设、移动互联网、信息消费、新能源汽车、高端装备等领域快速发展，对国内高端芯片产品的自主研发和产业化以及企业的持续创新能力提出更高要求。三、我国集成电路产业发展面临的机遇与展望2006 2010 年，中国集成电路产业销售收的年平均复合增长率为 17. 6%，高于同期全球导体市场销售额年平均复合增长率的 6. 6%; 同集成电路产业链结构发生了重要的变化，以销额占比为例，中国集成电路设计业比重明显上升由2006 年的仅占18. 5%上升至2010 年25.3%封装测试业比重逐步下降，由2006 年的 50. 8%降至 2010 年的 43. 6%; 芯片制造一直保持0%以上的比重 中国集成电路产业结构不断化，竞争能力逐步增强。未来全球半导体市场的发展将由技术创新 科技消费和新兴市场发展驱动，中国作为世界重要的集成电路制造基地和消费市场，已经成为全球半导体产业发展的重要引擎。当前中国集成电路产业的重要历史机遇体现在以下几个方面。1.产业转移和细分拓展新发展空间全球集成电路产业布局不断变化，加速向发展中国家逐渐转移 全球范围内大规模的产业转移为中国集成电路产业承接转移 扩大产业规模提供了良好的机遇，产业分工的不断细化也为我国集成电路产业切入全球产业价值链提供了契机。同时，中国集成电路产业的空间布局也正发生新势，产业的区域分布将趋于集聚，企业的区域投资则逐渐分散; 集成电路设计业向东部的智力密集区域汇聚，制造业和封装测试业向西部的低成本地区转移。全球半导体产业格局的重组将使中国实力渐强的集成电路企业走向世界，进行全球范围内的战略布局的变化，呈现有聚有分，东进西移的演变趋。2.应用市场需求的扩张带来新动力集成电路产业发展已呈现出技术推动和市场驱动共同作用的特征。未来几年3C 领域仍然是中国集成电路产品的重要应用领域，产业和市场需求的多元化将为集成电路产业发展带来广阔的空间，集成电路产业将进入新一轮的快速成长期。未来集成电路多元化的特色工艺和混合工艺技术的发展，将成为我国集成电路产业跨越式发展的重要契机。3.产业政策与专项扶持创造新机遇近年来，政府不断加强对集成电路产业的政策支持与宏观管理，配套的产业政策为产业发展提供了保障，科技重大专项的顺利实施为产业发展注入了动力。在国家政策和科技重大专项的支持下，中国集成电路产业和技术创新能力均取得了长足进步 产品设计核心技术取得了很大突破，一批高端产品进入市场，核心 IP 的积累不断加深;一系列高端半导体设备和材料产品完成研发开始进入市场，一批高密度封装工艺进入量产，三维集成封装技术研发取得突破 这一系列进展标志着我国集成电路产业链培育迈上了新的台阶，围绕全产业链布局的产学研创新链初步形成，为实现从“追赶战略”向 “创新超越战略” 转变提供了新的契机。4.产业形态变迁与服务化趋势提供新契机由于技术进步 产业链分工细化和先进管理理念的应用，全球半导体产业已从传统的一体化研发生产方式，转为在专业领域面向用户需求提供系统解决方案的新型服务模式 中国集成电路产业的产业转型和技术升级迫在眉睫，只有转变企业发展方式，加快向技术创新和以服务为核心的运营模式转变，才能实现中国集成电路产业的健康与可持续发展。四、中国集成电路产业发展的思考1.加速拓展国产 I C生态链，开拓高端芯片产品市场中国集成电路过于依赖进口产品，并不仅是在技术方面的存有差距，重要的一个原因也在于整个生态系统的缺失，产品做出来后没有市场。所以，我们要营造大的生态链，以系统的需求出发，看准新一轮的商业模式创新机会，将 IC产业融入到 IT大产业中，以IT大产业的软硬件结合为目标，而不应只局限建立各自的设计、制造、封装分立的小生态系统。2.组织模式创新与制造技术水平的持续提升相结合随着经济环境的变换和半导体技术的快速发展，全球集成电路产业格局和组织模式都进入重大调整期，中国集成电路产业应该重新思考，继续多途径加大对集成电路制造业的投资，按照中国市场需求发展特色工艺，使先进工艺和特色工艺发展相结合，注重制造业对设计服务的支持力度。探索有中国特色的集成电路先进数字工艺与特色工艺协同发展的道路。3.中国集成电路产业要从追赶式发展转变为创新型发展中国集成电路企业面临着与国外企业完全不同的市场环境，应当调整体制和机制，鼓励和支持大型整机系统企业整合产业链资源，淡化产业链各环节边界；结合中国市场特点，提高技术和产品的原始创新、 集成创新和引进消化吸收再创新能力，走出一条适合中国式集成电路产业创新发展之路。4.国家产业政策扶持和市场驱动相结合集成电路产业和技术有两大属性，第一是战略性，第二是高度市场化。第一个属性决定政府对集成电路产业必须要给予支持，第二个属性决定了政府的支持也必须是市场行为，应符合市场的要求，不能政府做主，应由企业做主。二者相辅相成，才能使我国的集成电路产业发发展越来越好。我们相信，在集成电路创新潮流的引领之下，中国一定会在信息社会发展的舞台上，将中华民族的才智展现得更加灿烂辉煌。样片加工设计规则检查逻辑综合功能仿真硬件描述输入功能框图系统功能定义FPGA系统验证测试电路插入布局与布线静态时序分析测试码生成布线后仿真 测试封装与测试样片系统验收ASIC设计流程