國內集成電路行業發展現狀及若干建議

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

關鍵詞：集成電路 發展現狀 建議對策

從1958年第一塊集成電路板誕生開始，集成電路產業經歷了起源于美國，攜手日本、韓國、中國臺灣發展的歷程。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產業發展模式，最終都成為了全球IC產業的中堅發展力量。21世紀以來，隨著全球電子信息產業的快速發展，中國已然成為全球集成電路產業發展的一支新興力量，處于全球集成電路行業發展又一個風口的中國企業如何抓住機會“比學趕超”，是值得研究的重要課題。

一、集成電路及產業鏈

集成電路，英文為Integrated Circuit，縮寫為IC。顧名思義，就是把一定數量的常用電子元件，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，是信息產業的“心臟”。一條完整的集成電路（以下簡稱“IC”）產業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業外，還包括IC設備制造及供應、原材料生產及供應等相關支撐產業。

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要求非常苛刻。IC芯片生產需經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納米技術節點，IC產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），那么經過1000步加工之后，其合格率為零！

二、全球IC產業發展狀況

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

2.全球IC產業分工及技術發展。作為信息產業的核心部分，集成電路在近半個世紀里獲得快速發展。早期的IC企業以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產業鏈開始向專業化細分方向發展，形成了新的產業模式——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業鏈中的獨立一環。

三、國內IC產業發展狀況

1. 2016年度國內IC產值及分布。根據中國半導體行業協會統計，2016年度IC產業銷售額達到4335.5億元，同比增長19%。其中，設計業繼續保持高速增長，銷售額為1644.3億元，同比增長24.1%；制造業受到國內芯片生產線滿產以及擴產的帶動，2016年依然快速增長，同比增長25.1%，銷售額1126.9億元；封裝測試業銷售額1564.3億元，同比增長13%。

2. 2016年度國內IC產業龍頭企業。

2.1 2016年中國IC設計前五名企業。（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IC設計業高速增長，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。（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之一，也是中國內地規模最大、技術最先進的晶圓代工企業，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。（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產業鏈中，初期的封測產業，技術和資金門檻相對較低，屬于產業鏈中的“勞動密集型”。由于我國發展集成電路封裝業具有成本優勢，封測產業發展相對較早。封測產業長期占據我國早期IC產業的半壁江山。

3.國內IC行業面臨問題。IC行業是資金、技術、人才高度集聚的行業。在國內這一輪IC產業投資熱潮下，當前產業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個制程技術節點。IC設計方面，2016年全球芯片設計公司排名，國內僅有海思半導體和展銳 2家位列其中。IC制造工藝方面，目前國際領先企業的工藝水平是10納米制程量產、7納米制程研發。國內最先進的制程工藝技術是中芯國際的 28納米量產，14納米研發，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產品已經占據52%的份額。國內IC制造企業28納米（含）以下的產出占全球市場的1.4%。國內規模最大的中芯國際2016年度收入中，28納米制程的收入貢獻僅占1.6%。國內現有晶圓制造企業的營收主要來自40納米制程及以上的制程工藝。

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

四、IC產業發展的建議

1.持續資源整合，發揮多方優勢，形成規模效應。伴隨著全球IC產業巨頭進駐國內的腳步，國內除了已經投資建設的IC產業園。可以想象，未來國內的IC廠家必將形成直接競爭，國家層面已經著手控制IC產業的投資熱潮。IC制造企業競爭的殘酷性在公司要與產業發展賽跑，即投資后要有產出能夠維持對下一輪技術研發的投資，如果一次性投資后沒有產出則需要追加額外資金才能追趕競爭企業不斷發展的技術。這也是擱在國內IC產業發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、市場三者的組合優勢互補效應，資源融合也是企業提高競爭力、為未來預先布局的手段之一。

2. 融入電子信息行業大生態，促進產品技術創新。融入電子信息行業大生態是從市場開拓的角度出發，IC制造和IC設計緊密關聯。海思芯片的快速發展，與華為構建了一條通信設備、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業集群和全球第二大互聯網產業集群，2016年度國內IC產業生產需求自給率只有13.5%；如何促進IC消費與IC生產的合作將成為我國IC產業快速發展的關鍵之一。國內IC大生態的合作已初見端倪：2016年度中芯國際49.7%的業務來自國內，廈門聯芯聯手小米等。未來，從貼近需求、降低市場風險考慮，IC制造企業積極融入電子信息行業大生態是發展創新的必然途徑之一。

3.重視對技術開發成果的知識產權保護工作。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的情景下，國外及臺灣地區IC制造企業為了保持IC產業的市場地位，勢必會利用技術優勢與國內企業多方合作。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成果的可能。籍此，國內IC企業在技術成果的保護上，亦得防患于未然，事先做好知識產權保護體系。此外，國內IC制造企業在自主技術開發過程中應注意引用已有技術的合法性，規避知識產權糾紛。

陳偉新，身份證號碼：35010219741107083X。