中國集成電路產(chǎn)業(yè)分析:發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及應對之策
當前我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于“卡脖子”瓶頸期,就集成電路產(chǎn)業(yè)體制及創(chuàng)新方面而言,我們該如何打破這種現(xiàn)狀?7月10日,“萬物智聯(lián) 芯火燎原”人工智能芯片創(chuàng)新主題論壇正式召開,該論壇由世界人工智能大會組委會辦公室主辦,上海市浦東新區(qū)科技和經(jīng)濟委員會、上海張江高科技園區(qū)開發(fā)股份有限公司和芯原微電子(上海)股份有限公司(芯原股份)共同承辦。會議上,華東理工大學副校長、中國工程院院士錢鋒先生對中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行了深入分析,以下為錢鋒院士演講內(nèi)容整理。
中國集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
2010年起,中國成為世界第一大制造業(yè)國家。據(jù)世界銀行報告顯示,2018年中國制造業(yè)占GDP29.4%,在世界500多種主要工業(yè)產(chǎn)品中,中國有220多種工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量位居全球第一。到2019年,中國GDP為14.4萬億美元,全球占比約為16%,是世界第二大經(jīng)濟體,中國對世界經(jīng)濟增長的貢獻率超過了30%。
中國擁有41個工業(yè)大類、207個工業(yè)中類、666個工業(yè)小類,形成了獨立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系,是全球唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家,成就了“中國制造”。
制造強國戰(zhàn)略的實施加速推進了中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的進程,中國與世界制造強國的差距正逐漸縮小。但總體上,中國仍處于中低端,建設(shè)制造強國面臨的挑戰(zhàn)十分嚴峻。

來源:中國工程院戰(zhàn)略咨詢中心等
《2019中國制造強國發(fā)展指數(shù)報告》
中國制造業(yè)位居全球第三陣列前列、全球第四。除規(guī)模發(fā)展尚有優(yōu)勢外,中國在質(zhì)量效益、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、持續(xù)發(fā)展方面與美國差距很大。錢鋒提到,中國高質(zhì)量發(fā)展的任務(wù)非常迫切,尤其在十大優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域、16個細分產(chǎn)業(yè)中,集成電路作為新基建不可或缺的底層支撐,更是首當其沖。
在產(chǎn)業(yè)鏈上下游,除封裝之外,中國的其他環(huán)節(jié)均與世界先進水平差距較大:設(shè)計環(huán)節(jié),國內(nèi)起步較晚,目前處于追趕地位;材料環(huán)節(jié),幾乎被日本企業(yè)壟斷;設(shè)備環(huán)節(jié),供應商主要分布在荷蘭、日本、美國企業(yè);制造環(huán)節(jié),中國落后于世界領(lǐng)先水平工藝5年。
錢鋒表示,在當下大力發(fā)展新基建的新形勢下,中國集成電路產(chǎn)業(yè)需要未雨綢繆,提前布局,專注“疏堵點、補斷點”,實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,以響應總書記所提到的“在危機中育新機,在變局中開新局”。
中國集成電路產(chǎn)業(yè)存在的問題
中國集成電路產(chǎn)業(yè)正處于高速、蓬勃發(fā)展時期,但是在許多領(lǐng)域存在“短板”,導致了中國制造“全而不強”和供應鏈的“斷鏈”風險。
在供應鏈方面,高端半導體材料,比如硅晶片、光刻膠、CMP拋光液以及濺射靶材等主要被歐美、日韓等國壟斷。中國自主生產(chǎn)的硅片以8或6英寸為主,12英寸的大尺寸晶片嚴重依賴進口,而光刻膠、電子氣體等高端半導體材料國內(nèi)自給率也均不足30%。
從核心技術(shù)來看,中國在芯片設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵設(shè)備、軟件、技術(shù)等受制于人,嚴重制約了高質(zhì)量發(fā)展。國內(nèi)所使用的EDA工具由Cadence、Synopsys、Mentor三家美國公司壟斷,占據(jù)95%的市場份額,國產(chǎn)軟件與美國巨頭之間還有10年左右的差距。此外,芯片生產(chǎn)所需要的離子注入機、薄膜沉積設(shè)備、熱處理成膜設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備由美國應用材料公司和日本東京電子等企業(yè)壟斷,還有荷蘭ASML的光刻機。
國內(nèi)產(chǎn)業(yè)被“卡脖子”源于過分依賴國外技術(shù)與產(chǎn)品,根本原因在于國內(nèi)創(chuàng)新體制機制尚未健全,創(chuàng)新生態(tài)體系尚不完整,主要表現(xiàn)為四個方面:
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產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈、價值鏈、創(chuàng)新鏈協(xié)同模式與機制尚未健全;
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基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、工程應用及產(chǎn)業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新鏈尚未完善;
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構(gòu)建新型研發(fā)機構(gòu)、產(chǎn)學研平臺等有效創(chuàng)新實體的創(chuàng)新生態(tài)尚未形成;
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打造高端工程科技領(lǐng)軍人才團隊的長信體制和機制尚未完善。
如何破解存在的問題
集成電路發(fā)展是國家信息化的基礎(chǔ),中國必須推動該產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。錢鋒表示:“首先要保證供應鏈現(xiàn)代化,上下游都要建設(shè)完善供應鏈體系以及產(chǎn)品全生命周期的管理;二是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈要高端化,充分利用人工智能等信息化技術(shù);三是價值鏈要最大化。我們需要加強產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈和價值鏈協(xié)同,再依靠創(chuàng)新鏈達到‘四鏈’協(xié)同。”
對策一:“四鏈”協(xié)同
建立適合中國、又能引領(lǐng)世界集成電路、發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈、價值鏈、創(chuàng)新鏈“四鏈”協(xié)同新模式和新機制。
一是打造自主可控的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈體系。大力推進供應鏈的本土化,提高產(chǎn)業(yè)鏈安全水平,形成門類齊全、產(chǎn)能優(yōu)異、全鏈安全的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈格局。
二是打造“四鏈”高效協(xié)同新模式。強化關(guān)鍵環(huán)節(jié)、領(lǐng)域、產(chǎn)品的共性技術(shù)平臺建設(shè),形成基于創(chuàng)新鏈共享、供應鏈協(xié)同、數(shù)據(jù)鏈聯(lián)動、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作的融通發(fā)展模式。
三是推動集成電路產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈高端化。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下,將人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與集成電路產(chǎn)業(yè)深度融合。
對策二:打通創(chuàng)新鏈
建立需求驅(qū)動的協(xié)同創(chuàng)新鏈,實現(xiàn)基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、工程應用及產(chǎn)業(yè)化整體創(chuàng)新的無縫銜接,提升集成電路產(chǎn)業(yè)核心競爭力。
一是加強基礎(chǔ)研究,提升原始創(chuàng)新。國家文件也在提倡這一點,引導企業(yè)面向長遠發(fā)展,提出前瞻性布局的基礎(chǔ)研究課題,鼓勵企業(yè)與高校和科研院所緊密合作,重視企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)以及支持企業(yè)和高校、科研院所聯(lián)合承擔的國家重大科研項目。
二是實行新型舉國體制,聚力核心技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新。近期要解決國內(nèi)“卡脖子”的瓶頸問題,從中長期來看,需圍繞未來發(fā)展進行整體策劃、統(tǒng)一布局,要在盡可能短的時間內(nèi),搶占國際制高點。
三是以市場需求為引導,打通創(chuàng)新鏈與應用鏈。以市場需求為導向,引導企業(yè)提升信息化與工業(yè)化深度融合的創(chuàng)新水平,健全技術(shù)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)孵化體系,推動形成一個“政產(chǎn)學研用金服用”協(xié)同創(chuàng)新的良好氛圍。
對策三:健全體制機制
集聚優(yōu)勢創(chuàng)新資源,構(gòu)建研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化的新型研發(fā)機構(gòu)和產(chǎn)學研平臺,激發(fā)單位和科技人員的創(chuàng)新活力。
一是推動關(guān)鍵企業(yè)主導組建新型研發(fā)機構(gòu)。這是混合所有制的民非新型研發(fā)機構(gòu),分為兩類:第一類是以研發(fā)為主體,聚焦創(chuàng)新鏈上下游技術(shù)研究和應用能力等功能;第二類是平臺為主體,集聚創(chuàng)新鏈中下游的科技轉(zhuǎn)化和資源對接等功能。
二是創(chuàng)新新型研發(fā)機構(gòu)運作模式。要建立市場導向的企業(yè)家、科學家聯(lián)合研發(fā)、共同轉(zhuǎn)化的合作機制,探索大型企業(yè)面向中小型企業(yè)的資源開放、能力共享的協(xié)同機制,促進大中小企業(yè)融通發(fā)展,以及承擔與國際接軌的大科學項目和國家重大科研項目。
三是創(chuàng)新科研投入與收益分配分享機制。要提倡多方通過土地、設(shè)備、資金等參與投資,并用于新型研發(fā)機構(gòu)的建設(shè)和運營,政府財政資金主要用于設(shè)立新型研發(fā)機構(gòu)發(fā)展的專項基金,引入VC、PE等社會資本。并建立起合理收益共享機制,促成相關(guān)方面形成利益共享,合作共贏的產(chǎn)業(yè)共同體。
對策四:夯實人才根基
打造既有很強創(chuàng)新能力,又懂市場運作的集成電路產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才團隊,促進國家重大工程的建設(shè)和產(chǎn)業(yè)邁向價值鏈中高端。
一是探索多元化的集成電路產(chǎn)業(yè)工程科技人才培養(yǎng)模式。這一點需要高校和企業(yè)一起參與,培養(yǎng)多學科交叉復合型人才。
二是集聚全球集成電路產(chǎn)業(yè)高端人才。合理布局新興產(chǎn)業(yè),形成產(chǎn)業(yè)的“集聚效應”,吸納高端人才進入集成電路創(chuàng)新平臺,支持頂尖人才領(lǐng)銜成立新型研發(fā)機構(gòu),并建立人才服務(wù)部門與網(wǎng)絡(luò)化信息平臺,將落戶、教育、住房、醫(yī)療等相關(guān)配套政策落實。
三是打造集成電路產(chǎn)業(yè)一流領(lǐng)軍人才團隊。依托國家各個部委一流人才團隊和基金建設(shè),以重大需求為引擎,實行重點項目攻關(guān),打造集成電路一流工程領(lǐng)軍人才團隊。
最后,錢鋒總結(jié)道:“作為新基建不可或缺的底層支撐,集成電路產(chǎn)業(yè)要想不被‘斷鏈’或者‘卡脖子’,首先要保證產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈的安全。然后再去突破一些‘卡脖子’技術(shù),這不僅僅在于單純破解核心技術(shù)難題,更需要我們針對供應鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈的短板和缺失環(huán)節(jié)進行協(xié)同創(chuàng)新,實現(xiàn)去痛點、疏斷點,整體推動集成電路產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?!?