我國集成電路設計行業的分析

張燕 尤晟

摘要：集成電路行業的發展已經上升為我國國家戰略，我國政府對該行業的支持達到了空前的地步。我國集成電路設計業過去十年取得了長足的進步，在一些關鍵技術領域取得了可喜的技術突破，涌現出一批高能級的優秀企業。我國企業與先進國際企業相比，在產業生態環境、高端市場、骨干企業能級等方面，還存在一定差距。未來集成電路設計企業之間的競爭將圍繞產品性能、功耗、體積、成本方面展開。

關鍵詞：國家戰略；技術進步；產業生態環境；核心競爭力

一、集成電路設計行業的相關產業政策

集成電路產業是信息技術產業的核心，是國民經濟社會發展的支柱產業，也是涉及國家安全的戰略性產業，多年來一直受到我國政府的大力支持。

2000年，國務院出臺18號文《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》，這是我國集成電路產業的核心政策。2002年，財政部、國家稅務總局于發布財稅70號文，《關于進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展稅收政策的通知》，針對集成電路產業出臺了更多稅收優惠政策。2005 年，財政部、科技部聯合出臺了財建132 號文，《集成電路產業研究與開發專項基金管理暫行辦法》，被稱為是對18號文的重要補充。2010年，國務院出臺32號文，《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，提出大力發展高端服務器、集成電路等核心基礎產業。2011年12月，工信部正式發布了《集成電路產業“十二五”發展規劃》（工信部規〔2011〕565號），提出了“十二五”期間行業增長、創新和結構調整的三個基本目標，提出培育5～10家集成電路設計企業銷售收入超過20億元，1家企業進入全球設計企業前十位的要求。2014年6月，國務院印發的《國家集成電路產業發展推進綱要》，強調大力發展集成電路設計業，并圍繞重點領域產業鏈，以設計業的快速增長帶動制造業的發展。

2014年5月，國家芯片產業扶持基金宣布成立，募集資金規模將達到1200億元。此外，北京組建起總規模約300億元的北京市集成電路產業發展基金；上海發起設立了總規模為100億元的上海武岳峰集成電路信息產業創業投資基金；武漢、合肥等地也在積極組建基金，推動中國半導體企業做大做強。

企業并購方面，2013年7月，清華紫光集團以17.8億美元收購在納斯達克上市的展訊通信；在2014年7月，再度出手，以9億美元的價格收購銳迪科；2015年1月，長電科技以7.8億美元收購全球第四大封測企業星科金朋；同年2月，中芯國際傳出正與韓國最大的半導體代工企業——東部高科（Dongbu HiTek）商談并購；同年3月，全球手機芯片巨頭高通公司被發改委罰款60億元人民幣。

上述一系列舉措表明我國政府對集成電路產業的扶持已經上升為國家戰略。

二、集成電路設計行業的發展狀況

根據普華永道2014年《中國對半導體行業的影響》，中國IC設計業收入從2003年的5億美元上升到了2013年的132億美元，增長了24 倍，實現了37.6%的年復合增長率，成為中國半導體行業增長最快的領域。

在我國IC設計快速發展的同時，在集成電路產業的比重和地位也在不斷提升，圖1為2006～2013年間我國集成電路全行業產值中封測、制造與設計業的占比的變動情況。

目前，我國IC設計業覆蓋的領域涵蓋了從網絡通信、導航、模擬電路、計算機、消費電子、功率電路、多媒體等全部8大領域；占全球的比重，從2001年的不足1%，迅速增加到2011年的16.8%，發展速度之快，舉世矚目。同期我國IC設計業在全球產業鏈中的地位也得到了快速提，。中國（大陸）目前已成為世界第三大集成電路Fabless基地，僅次于美國和臺灣。

在關鍵領域的技術進步方面，國內企業也取得了可喜的成績。清華紫光集團目前擁有的產品線涵蓋高、中、低端市場，其移動通信終端（SOC）2013年出貨量已經躋身于世界前三名。海思半導體“麒麟925”處理器基于自主研發的“4大、4小”8核架構，主頻達到1.8GHz，采用28nm HPM工藝，各項技術性能指標已經接近高通公司等國際先進企業的水平。配置麒麟芯片的華為魅7手機得到國內外消費者高度認可，這說明我國自主研發的手機處理器已經可以與國際一流廠商相抗衡。上海瀾起科技自主研發的DRAM研發緩存控制器芯片通過了英特爾公司認證，在全球市場占有率也超過半壁江山。在圖像傳感器市場，北京思比科公司和上海格科微電子公司在激烈的市場競爭中脫穎而出。上海格科微電子公司的2013年全球出貨量增長約20%，市場占有率接近三分之一；北京思比科2013年全球出貨量增長了約20%，市場占有率接近10%。北京兆易科技多年來一直致力于SPI NOR閃存芯片領域，2013年在國內閃存芯片領域的市場占有率超過30%，在全球市場占有率也得到了大幅度提升。山東華芯半導體公司DRAM存儲器芯片的設計技術取得了重大技術突破。聯芯科技（大唐半導體下屬企業）推出的4G LTE芯片采用了目前國際最先進的28納米工藝，產品覆蓋了TD-SCDMA、FDD、GGE＼TD-LTE、LTE、WCDMA等五種通訊網絡模式。

三、集成電路設計行業的挑戰

我國IC設計行業整體基礎仍較為薄弱，與美國、韓國的等先進企業相比，還存在很多問題和挑戰。

（一）IC性能、功耗、體積、成本帶來的挑戰

移動式計算和物聯網時代下，集成電路設計與制造產業擁有很多的機會，也面臨更高性能、更低功耗、更小體積等挑戰。性能方面，每一顆芯片上的本地時鐘的性能將從2013年的4.05GHz提升到2025年的6.483GHz；耗能方面，高性能（配備散熱器）情況下允許的最大的功耗值將從2013年150W降到2020年的130W；體積/面積方面，在一個面積為800平方毫米的ASIC芯片內，2013年能集成近300億個晶體管，到2025年將超過4000億個晶體；同時集成電路里面的MPU/ASIC金屬層的間距將從2013年的27nm減至2025年的6.7nm，對應的金屬層堆疊層數將從2013年的13層發展到2025年的16層。這些都需要IC設計企業有巨量的研發投入。

（二）高端、高性能集成電路的市場領域

我國IC設計骨干企業總體規模相對較小，創新能力不夠充分。無論是產品定義，技術路線，還是差異化特色、或是應用解決方案、演示系統等各環節，核心技術突破能力與國際先進企業相比尚有不少差距。目前全球前十大集成電路企業均未國外企業。2013年在中國移動一期TD-LTE（4G）招標中，國產芯片廠商集體落選就是一個典型案例。

（三）在核心技術的突破方面

一些高端專用電路和數字信息處理器、微控制器、通用CPU、存儲器等領域建樹不多。微處理器、數字信號處理器、存儲器、可編程邏輯陣列等市場規模較大的IC產品上還受制于人，不得不依賴進口來滿足國內市場需求。

（四）在產業生態環境方面

我國IC企業間業務關聯度不足，上下游產業鏈條沒有形成合力，各自為戰。芯片與整機應用、芯片設計與芯片制造的缺少協同效應，導致一方面重復開發和資源浪費，一方面競爭趨于同質化（以移動智能終端SOC為例，由于大量采用 IP核，依賴單一嵌入式CPU來源，導致產品同質化競爭）。目前大部分國內IC設計企業仍采用模仿/跟隨策略，從長遠來看，這對我國集成電路設計業的基礎創新十分不利。

參考文獻：

[1]中國半導體行業協會集成電路設計分會.我國集成電路設計業發展十年回顧[EB/OL].中國半導體行業協會網，2012-11-22.

[2]普華永道.中國對半導體行業的影響[EB/OL].www.pwc.com/structure，2014-08.

（作者單位：金元證券股份有限公司）