IC业喜忧半参 发展为技术制约

IC业喜忧半参 发展为技术制约

       全球集成电路产业分为材料、设备、EDA工具、IP/设计服务、制造、封装、IDM和Fabless，再到最后的整机环节。通过对近年来产业的研究，我们可以得出以下几个主要结论：1. 美国在集成电路行业拥有绝对的优势；2. 当前IDM是产业的主体，CPU、Flash、存储器、电力电子等特种器件主要都由IDM类企业提供，这些企业主要分布在美国、日本和韩国；3. 我国台湾地区在制造代工、封测代工和Fabless等方面有一定的优势；4. 产业发展表现出一定的区域相关性；5. 没有任何一个国家可以再包揽全球集成电路的所有环节。

       2012年全球IC产业发生了几个重大事件。1月，日本尔必达破产，使得三星和现代独霸市场，华亚科技、南亚科技、华邦电子等台湾地区DRAM芯片厂商面临更大的挑战。瑞萨电子关闭工厂，则是日本电子企业走向衰弱的又一代表事件。台湾联发科技38亿美元兼并晨星，跃居全球第四大Fabless，而IP授权商MIPS则被“分拆”出售。在重大投资方面，英特尔注资41亿美元于ASML，开启制造、设备厂合作新起点，显示出芯片行业在未来十分努力维持微型化发展的过程中，竞争将异常激烈。今年11月，高通市值首次超越英特尔，成为移动互联网时代又一标志性事件，二年前其市值仅为英特尔的一半。另外微软、Google相继推出平板电脑，这是围绕着平板试图挑战苹果、iPad的开始。

       未来产业有几个重大发展趋势。第一，研发及制造成本飙升，产业集中度更高，进入的门槛也更高，对一些创新的难度会加大，小企业更难成功。从28nm降低到14nm、10nm甚至几纳米，使得芯片制造成本和芯片开发成本都呈指数上升。以三星计划在西安投资建设的生产线为例，该生产线采用28nm以下工艺，投资额将达到70亿美元，如果生产更加先进的芯片投资还要增加，加上部署、研发、升级改造、配套工艺库，总投入还要增加。业界预测销售平均大于100亿美元才有能力建设20nm以下生产线，可能只有英特尔、三星以及台积电(TSMC)有能力投资下一代生产线。

       第二、芯片制造业竞争升温，为保持优势，纷纷向上游厂商注资。下一代先进工艺、大尺寸晶圆生产线的配套设备变得极为昂贵，只有少数客户能下订单，设备厂商都不愿意继续开发，因此英特尔、TSMC投资到ASML公司，以确保下一个设备配套。

       第三、多屏SoC占主导。从应用的角度看，未来的发展趋势是三网融合、多屏互动，高性能、低功耗、低成本的需求趋同。同一套SoC关键技术与架构可基于不同的配置，分别用于智能手机、平板电脑和智能电视。

       第四、软硬结合引领应用平台运营创新潮流。过去利用CPU处理器的性能和硬件平台进行竞争，将逐渐转向软件与硬件的应用结合，以及所谓的应用平台。单纯追求更好的工艺未必能带来最好的结果。苹果设计的芯片在功能和规格上都不算是最好的，但是通过与iOS的适配与深度优化，使系统性能达到了最佳。基于安卓的手机和平板电脑跑在Java虚拟机上应用软件的功耗，与iOS上同样应用要高出30%。

       全球产业发生这些变化给我们非常多的启示和借鉴。从短期来看，我们在制造工艺上赶上英特尔、三星是不太现实的，暂时还应付不了超高投入所带来的巨大风险，但是在新型器件结构的研究开发以及软件与硬件的协同等方面是能够有所作为的。特别是大量行业应用其实并不需要最低的功耗、最高的性能，需要的是软硬一体、安全可靠、经济适用的应用平台。

       我国集成电路产业在2012年呈现前降后升的走势。上半年中国集成电路产业销售额规模同比增长7.5%，规模为852.85亿元，产量为466.1亿块，同比增长2.8%。根据海关统计，上半年集成电路进出口金额828.5亿美元，同比增长3.6%。从IC产品应用来看，通信、消费、工业应用是国产芯片主要市场，尤其是是在手机、平板电脑、多媒体播放机、电子书、打印机以及小家电等产品领域，国产芯片具有很强的竞争力，制造工艺达到了40nm甚至28nm。手机SoC芯片、电源管理芯片等已经进入三星等国际大厂的供应链，采用国产嵌入式CPU C*Core的SoC芯片已批量应用于国产打印机中。中国企业在市场变化迅速的产品领域占有一定的优势。

       “中国芯”正在为国家信息安全保驾护航，通过政、产、学、研、用、金联动，协同创新并应用到整机上，对国家信息安全保护起到了一定的积极作用。国产CPU方面，龙芯、飞腾、申威、众志已经在20多个型号的服务器获得应用，有些处于量产阶段，有些处于设计、调制阶段。数据库、中间件、办公软件都已经开发成功，但离真正能用还是有一定的距离。这些问题主要表现在集成适配、运行环境、开发环境、应用软件等方面比较缺乏。

       从整个集成电路产业来看，“中国芯”取得了非常好的成绩，但是也有一定的问题与挑战。首先表现在产业基础薄弱，影响产业向高端发展，同时IP技术积累不够，影响SoC产业发展。其次是本土晶圆代工厂能力较弱，制约了IC设计业发展。再次，产业生态体系建设仍是短板，基于国产CPU和国产操作系统的开发工具缺乏周边硬件设备和应用软件支撑，软硬结合不够，上下联动不足，生态链不完整。最后，知识产权竞争加剧，国际知识产权官司增多，贸易保护主义抬头，我们必须把建立专利预警与防护体系提升到国家战略层面。

       
       针对未来的发展，我们有如下建议。第一，研究跨越发展实现路径，制订产业发展路线图，加强对集成电路产业新特点、新趋势、新热点的分析和研究，探索资金、技术、人才、市场、政策等产业要素的有效配置方式，探索跨越式发展的实现路径。第二，落实好已有政策，强化标准引领，推进4号文相关细则出合；重视和发挥TD-SCDMA、AVS等自主标准的引领作用。第三，补强产业链薄弱环节，完善产业生态环境，补齐产业发展短板，开发高制程关键IP。第四，购买核心专利资源，抱团提高博弈能力。通过企业化运作参与国际专利运营机构，购买核心技术专利或使用权；同时抱团取暖，以联盟等形式构建专利池，提高博弈能力，对未来技术走向和专利进行战略研究，提前布局。第五，推动企业兼并重组，利用资本的力量助力企业做大做强。通过央企等龙头企业整合产业链，把集成电路业务作为整个电子信息业务的一环，通过芯片的技术创新提高已有产品的技术含量、附加值、服务能力，带动整机行业的创新。