在2018年7月4日的“2018中國(guó)(深圳)集成電路創(chuàng)新應(yīng)用高峰論壇”上，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)魏少軍教授做了“IC產(chǎn)業(yè)要遠(yuǎn)離‘嚇尿體’”的演講致辭，呼吁大家要清醒認(rèn)識(shí)中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。并在最后總結(jié)時(shí)表示，“我們不如美國(guó)，但好于其他國(guó)家。”

那中國(guó)集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀到底為何呢?賽迪顧問(wèn)有限公司劉堃在其《集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與思考》中做了詳細(xì)的說(shuō)明。

十年發(fā)展，成績(jī)顯著

在主題演講中，劉堃認(rèn)為，中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)最近十多年的發(fā)展，取得了不俗的成績(jī)，近十年來(lái)，集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)高速增長(zhǎng)。從2007年到2017年，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率為15.8%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球半導(dǎo)體6.8%的增速。

最近的2018年1~3月銷(xiāo)售額為1152.9億元，同比增長(zhǎng)20.8%。其中設(shè)計(jì)業(yè)同比增長(zhǎng)22%，銷(xiāo)售額為394.5億元。制造業(yè)同比增長(zhǎng)26.2%，銷(xiāo)售額為355.9億元;封裝測(cè)試業(yè)同比增長(zhǎng)19.6%，銷(xiāo)售額為402.5億元。

更為可喜的是，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)愈發(fā)均衡。從2008年到2017年，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展，逐步形成了設(shè)計(jì)、制造和封裝測(cè)試三業(yè)并舉，協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。其中設(shè)計(jì)業(yè)增長(zhǎng)迅速，產(chǎn)業(yè)規(guī)模也超過(guò)封測(cè)業(yè)，成為產(chǎn)值占比最大的環(huán)節(jié)，目前占比38%。

在集成電路的各環(huán)節(jié)中，中國(guó)企業(yè)實(shí)力也有了顯著提升，劉堃拿2007年全球前50大集成電路企業(yè)的數(shù)量舉例說(shuō)，“2017年，中國(guó)大陸地區(qū)進(jìn)入全球前50大設(shè)計(jì)企業(yè)的數(shù)量達(dá)到了10家。其中，中芯國(guó)際位列全球代工企業(yè)排名第5，華虹集團(tuán)位列第7，2017年的銷(xiāo)售額分別為31.01億美元和13.95億美元，同比增長(zhǎng)分別為6%和18%。長(zhǎng)電科技并購(gòu)星科金朋后成為全球第三大封測(cè)企業(yè)。”

此外，中國(guó)企業(yè)的創(chuàng)新能力也再上了一個(gè)新的臺(tái)階，其中設(shè)計(jì)、封測(cè)加快邁向全球第一陣營(yíng)，制造水平加速發(fā)展，部分裝備材料彌補(bǔ)空白。

在設(shè)計(jì)能力方面，智能手機(jī)SoC設(shè)計(jì)能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，華為海思10nm工藝麒麟芯片成功商用。自主產(chǎn)品市場(chǎng)份額有所提升，國(guó)產(chǎn)CPU在黨政辦公領(lǐng)域已開(kāi)展部署。

制造工藝水平方面，32/28nm工藝實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，16/14nm研發(fā)取得階段性進(jìn)展。

存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略布局，32層3D NAND Flash研發(fā)成功，長(zhǎng)江存儲(chǔ)2018年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

封裝測(cè)試方面，先進(jìn)封裝測(cè)試規(guī)模占比提升至30%。裝備材料等方面也有所突破。

高端芯片對(duì)外依存度依然很高

當(dāng)然，看到成績(jī)的同時(shí)，我們也要看到不足。劉堃指出，“有些事情依然還沒(méi)改變，那就是對(duì)外依存度高。”

在他看來(lái)，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在封裝測(cè)試和芯片設(shè)計(jì)方面已經(jīng)具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，然而在處理器、存儲(chǔ)器等高端芯片、模擬芯片、光器件、配套設(shè)備材料和工藝、EDA/IP和軟件方面與國(guó)際先進(jìn)水平相比差距依然十分顯著。

具體來(lái)說(shuō)，在高端芯片領(lǐng)域，CPU方面，雖然已經(jīng)解決了有無(wú)問(wèn)題，并在特定領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，但在民用市場(chǎng)性價(jià)比還有待提升;GPU領(lǐng)域國(guó)內(nèi)只有景嘉微公司有所布局，服務(wù)特種應(yīng)用;FPGA方面，國(guó)內(nèi)的高云公司和紫光國(guó)芯公司的技術(shù)水平還較低;存儲(chǔ)方面，國(guó)內(nèi)尚不具備制造能力。

模擬芯片領(lǐng)域，模擬芯片企業(yè)產(chǎn)品集中在中低端產(chǎn)品，在高壓、高頻率、高性能、高可靠性方面與美國(guó)的差距非常顯著;制造器件方面，國(guó)內(nèi)的紫光展銳等公司初步具備4G功率放大器的研發(fā)，但是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和器件性能與先進(jìn)水平差距較大，電力電子器件方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)除中車(chē)時(shí)代電氣公司外，整體實(shí)力較弱。

光器件領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品以中低端光器件為主，高端器件95%以上從國(guó)外進(jìn)口，綜合國(guó)產(chǎn)率不足15%。全球排名前十的光電子企業(yè)中，只有烽火集團(tuán)旗下的光迅科技公司排在第5位，而市場(chǎng)份額只有5%，在100G光電子收發(fā)器市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)的市場(chǎng)份額為0。

設(shè)備材料方面，我國(guó)設(shè)備僅在部分品種實(shí)現(xiàn)了單點(diǎn)突破，等離子刻蝕機(jī)、MOCVD、清洗劑等設(shè)備已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但尚不具備面向先進(jìn)工藝的成套工藝能力。材料方面，我國(guó)目前在8英寸硅片、金屬靶材、銅電鍍液、CMP研磨液、化學(xué)試劑等方面具備一定技術(shù)實(shí)力，但在面向先進(jìn)工藝的12英寸硅片、特種氣體、高純化學(xué)試劑等材料方面技術(shù)實(shí)力依然薄弱。

工藝，國(guó)內(nèi)尚處于28nm量產(chǎn)階段，16/14nm還在研發(fā)中，與Intel公司差距至少為3代。

EDA/IP方面，國(guó)內(nèi)基本所有設(shè)計(jì)企業(yè)都需要依賴進(jìn)口企業(yè)提供的設(shè)計(jì)工具。

軟件方面，中國(guó)基礎(chǔ)軟件差距較大，使得軟硬件結(jié)合優(yōu)勢(shì)不能有效發(fā)揮，成為阻礙國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入的重要壁壘。

中國(guó)IC企業(yè)該如何追趕呢?

談了現(xiàn)狀，了解了差距，那國(guó)內(nèi)IC企業(yè)該如何追趕呢?

劉堃認(rèn)為，中國(guó)IC企業(yè)目前還是有很多機(jī)會(huì)追趕上國(guó)際IC企業(yè)的。

首先，摩爾定律開(kāi)始放緩，因?yàn)檎?lái)說(shuō)全球集成電路制造技術(shù)是按照摩爾定律一直在演進(jìn)中，但最近幾年由于工藝精度、量產(chǎn)良率等原因造成了摩爾定律演進(jìn)趨緩，英特爾將之前的“Tick-Tock”戰(zhàn)略改為“工藝-架構(gòu)-優(yōu)化(PAO)”三步走戰(zhàn)略，原計(jì)劃2015年推出的10nm工藝，延遲到2017年才推出，而且就算到目前，英特爾也依然存在著一些良率優(yōu)化的問(wèn)題。

“這雖然不會(huì)直接拉近我們跟先進(jìn)國(guó)家的距離，但這確實(shí)在一定程度上，為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)縮短差距，提供了機(jī)會(huì)。”劉堃在演講中表示。

其次，集成電路產(chǎn)業(yè)是一個(gè)資金密集型產(chǎn)業(yè)。從美國(guó)、韓國(guó)等的產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程來(lái)看，都是長(zhǎng)期高投入的過(guò)程。我國(guó)這幾年集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐能力顯著提升，特別是大基金的設(shè)立，從2014年大基金成立到2017年，加上地方政府設(shè)立的集成電路投資基金目標(biāo)規(guī)模超過(guò)了3000億元，同時(shí)社會(huì)資本和民間資本投資活躍。

還有就是超越摩爾成為重要發(fā)展方向。超越摩爾有個(gè)明顯的特征，那就是多元化的技術(shù)，這包括新型MEMS工藝、第三代半導(dǎo)體材料器件、二維材料、碳基電子、腦認(rèn)知與神經(jīng)計(jì)算、量子信息器件等等。

超越摩爾定律具有投資分散、產(chǎn)品類(lèi)型豐富、應(yīng)用類(lèi)型更加多的特點(diǎn)，總體來(lái)看，未來(lái)在超越摩爾的技術(shù)路線上，中國(guó)IC企業(yè)還是由很大的機(jī)會(huì)的。

市場(chǎng)機(jī)會(huì)在哪里?

中國(guó)目前是世界上最大的手機(jī)制造國(guó)，也是全球最大的汽車(chē)制造國(guó)，更是全球最重要的PC基地，家電制造基地。這些都是優(yōu)勢(shì)，但是拋開(kāi)這些傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，新興的熱點(diǎn)對(duì)半導(dǎo)體有哪些機(jī)會(huì)?

劉堃認(rèn)為，新興應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒊蔀榘雽?dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)的重要?jiǎng)恿Α?ldquo;未來(lái)科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，是以物聯(lián)網(wǎng)為核心的，ICT融合帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)變革，以及產(chǎn)業(yè)服務(wù)模式和生態(tài)的重構(gòu)。”

由于新興應(yīng)用領(lǐng)域的出現(xiàn)，包括人工智能、5G通信、智能制造、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)、超高清視頻、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等等，都會(huì)促使芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和變革。

他拿人工智能舉例說(shuō)，人工智能發(fā)展將帶來(lái)近百億美元芯片市場(chǎng)需求。近期人工智能有望在智能手機(jī)、安防監(jiān)控、智能金融、智能駕駛、智能醫(yī)療等領(lǐng)域迎來(lái)首輪爆發(fā)。2016年全球人工智能市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到293億美元，并保持42%高復(fù)合年均增長(zhǎng)率，到2020年將達(dá)到1200億美元規(guī)模。而全球人工智能芯片(包括GPU、FPGA、ASIC等)市場(chǎng)規(guī)模在2016年約為23.8億美元，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到150億美元。

在5G方面，劉堃認(rèn)為5G將會(huì)成為帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)新一輪爆發(fā)式增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?。未?lái)終端、基站、物聯(lián)網(wǎng)、核心網(wǎng)和傳輸網(wǎng)都會(huì)對(duì)基帶和射頻等芯片提出更高的需求。

由于工業(yè)控制芯片是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要支撐，未來(lái)這塊的市場(chǎng)也會(huì)有一個(gè)大的需求，預(yù)計(jì)2020年工業(yè)控制市場(chǎng)規(guī)模會(huì)突破千億美元，同時(shí)工控芯片市場(chǎng)規(guī)模也會(huì)有百億美元左右。

智能網(wǎng)聯(lián)汽是傳統(tǒng)汽車(chē)制造業(yè)與科技產(chǎn)業(yè)融合的產(chǎn)物，它是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)突破的重要機(jī)遇。近年來(lái)汽車(chē)電子市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。2017年，全球汽車(chē)電子市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了1435.4億美元，同比增長(zhǎng)9.5%，預(yù)計(jì)未來(lái)5年還會(huì)保持8.2%的年復(fù)合增長(zhǎng)速度。而汽車(chē)電子的增長(zhǎng)直接帶動(dòng)了汽車(chē)電子半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)，2017年全球汽車(chē)電子半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)360億美元，近年來(lái)都保持在9%左右的增長(zhǎng)速度。

而超高清視頻成為了集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動(dòng)能。特別是4K、8K視頻，對(duì)芯片提出了特殊需求，包括控制方式、轉(zhuǎn)碼速度，功耗和成本等等。國(guó)內(nèi)的華大、海思、集創(chuàng)北方、瑞芯微等都針對(duì)這些超高清視頻應(yīng)用提出了相應(yīng)的解決方案。

國(guó)內(nèi)IC企業(yè)如何突破?

到底怎么做才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展目標(biāo)呢?劉堃提出了兩點(diǎn)建議，一是戰(zhàn)略定力，二是另辟蹊徑。

他解釋說(shuō)，“雖然這是兩種完全不同的發(fā)展思路，其實(shí)它們存在著互補(bǔ)協(xié)調(diào)的關(guān)系。發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)需要國(guó)家的長(zhǎng)期戰(zhàn)略支持，和堅(jiān)定不移的決心。而另辟蹊徑呢，建議通過(guò)創(chuàng)新的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)，這里的創(chuàng)新不僅是技術(shù)創(chuàng)新，也包括方式創(chuàng)新、模式創(chuàng)新。”

最后他還建議，“首先，國(guó)內(nèi)系統(tǒng)應(yīng)用廠商應(yīng)該嘗試跟國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)合作。此外，資本方應(yīng)成為芯片企業(yè)和應(yīng)用企業(yè)的一個(gè)橋梁，能夠推動(dòng)雙方的合作，讓新型應(yīng)用市場(chǎng)成為IC企業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力。最終創(chuàng)建資本、芯片和應(yīng)用企業(yè)三方合作的可持續(xù)發(fā)展模式。”