邱善勤:创“芯”十年 成就未来

2010-12-27 09:02:46来源: CSIP

  集成电路产业是国家战略性新兴产业的重要组成部分,对加快转变经济发展方式,推动工业化和信息化深度融合发挥着十分重要的作用。过去十年,在《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》的推动下,我国集成电路产业取得了辉煌的成就。2010年是我国集成电路产业承上启下的关键一年,是“总结十一五成绩,规划十二五未来”的一年;是世界集成电路产业经过金融危机肆虐后强劲复苏,开启新一轮增长的起跑年。我国集成电路产业“十二五”专项规划正在紧锣密鼓制定之中,产业主管部门正在动员和集中各方力量规划发展蓝图,制定行动计划。

  在这样一个承上启下的时间节点上,在迎接新的机遇和挑战的历史时刻,我很高兴能借本次大会,与在座的业界同仁共同回顾过去十年我国集成电路产业所取得的辉煌成就,探讨在全球集成电路产业格局不断发展变化的大背景下,我国集成电路产业将面临哪些机遇和挑战。

  一、 创“芯”十年——黄金十年

  过去十年是我国集成电路产业发展硕果累累的黄金十年,下面我从五个方面进行总结。

  1. 产业规模不断扩大,三业比重渐趋合理

  2000年,我国集成电路产业的总销售额只有186.2亿元,而今年的销售额预计达到1330亿元,在十年的时间里翻了7番,年均增长率达到 21.7%,产业增速始终保持高于全球集成电路产业增速约10个百分点,产业国际地位不断提高。伴随着产业规模的扩大,我国集成电路销售收入占全球集成电路市场份额从2000年的1.2%提高到2009年的8.5%,而同期全球IC产业经历了繁荣和衰退,2009年的总产值与2000年几近持平。

  集成电路设计业取得了突飞猛进的增长。2000年设计业销售收入仅有11亿元。2009年设计业销售额达到269.9亿元,比2000年增长近 25倍。2009年封装测试业销售收入为498.2亿元,比2000年增长3.9倍。2009年制造业的销售收入达到341亿元,比2000年增长7.1 倍。

  在规模不断扩大的同时,我国集成电路产业从以封装测试和制造为主体,转变为IC设计、芯片制造、封装测试三业及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局,三业比重渐趋合理,整体配套能力日益增强。2000年,我国IC设计业占全行业总产值的比重只有5.3%,封装测试业的比重高达68.9%。 2009年,设计、制造、封装测试所占比重已经变为24.3%、30.7%和45%,形成以设计业为龙头,封测业为主体,制造业为重点的产业格局。

  2. 技术水平不断提高,知识产权取得突破

  十年来,我国集成电路产业的技术水平不断提高。设计业方面,我国集成电路的设计水平从2000年以0.8—1.5微米为主,到今年设计企业普遍具备0.13微米以下工艺水平和百万门规模设计能力,海思半导体等领军企业具备了45/40nm设计能力,最大设计规模超过1亿门。

  2000年,我国最好的制造工艺仅为0.25微米,而今年中芯国际的12英寸生产线已经可以量产65纳米芯片,45纳米工艺进入前期研发。 “909”工程的升级改造在上海启动,将用90纳米、65纳米和45纳米工艺制造逻辑、闪存等芯片。华润上华等企业开发出高压模拟、数模混合和功率器件等特色工艺,在生产中发挥显著作用。

  封装测试行业的技术水平从低端迈向中高端,传统的DIP、QFP等封装已大量投产,而且在SOP、PGA、BGA以及SiP等先进封装技术的开发和生产方面取得了显著成绩,并形成规模生产能力。

  在关键设备领域,12英寸光刻机、大角度离子注入机、离子刻蚀机等重大技术装备在“十一五”期间取得重要突破,部分设备已在生产线上运行,夯实了产业发展基础。

  伴随技术水平的提高,我国本土集成电路企业设计的产品种类不断丰富,产品类型由低端向中高端延伸,并取得群体性突破。2G/3G移动通信芯片、数字电视芯片、应用处理器、计算机与网络芯片、信息安全芯片等中高端芯片产品不断涌现,以C*Core、XBurst、UniCore等为代表的嵌入式 CPU不但填补了国内在处理器技术上的空白,而且在体系结构、性能指标上逐步接近国际先进水平。

  十年间我国集成电路产业知识产权取得了长足发展,在设计、制造、封装、测试领域申请的专利数量和质量不断取得突破。截至2009年12月31 日,我国集成电路设计类的发明专利申请和实用新型专利共有59528件,其中发明专利申请占69.9%;集成电路制造类的发明专利和实用新型共58642 件,其中发明专利申请占94.5%;集成电路封装类的发明专利申请和实用新型专利共有21523件,其中发明专利申请占86%;集成电路测试类的发明专利申请和实用新型专利共有3295件,其中发明专利申请占80.8%。

  3. 优势企业不断涌现,产业链互动日趋活跃

  在我国集成电路产业的成长过程中,涌现出一大批勇于创新、锐意进取的优秀集成电路企业。中芯国际、华虹NEC不断提高先进制程的产能和效率,优化服务体系,已经进入全球十大代工厂之列。南通富士通、长电科技攻克了多项封装设备和材料关键技术,承接国内外众多客户的订单。过去的十年中,设计企业的规模持续增长。2000年,只有中国华大、上海华虹、大唐微电子和杭州士兰微电子等4家销售过亿的企业。2010年销售额超过1亿元的设计企业有望超过 80家,其中销售超过20亿元的企业有2(约合3亿美元)家,销售超过13.2(约合2亿美元)亿元的企业有5家,销售额超过6.8亿元(约合1亿美元) 的企业有8家,形成了一个基础比较雄厚的产业群。企业的抗风险能力持续提升。几家大企业的销售额开始向10亿美元的世界级企业目标迈进。

  十年中,我国涌现出一批专业化程度高、有较强技术实力、较高管理水平的优势设计企业,如移动通信终端核心芯片领域的展讯通信,平板电脑和MID 领域的北京君正微电子和福州瑞芯微电子,信息安全领域的国民技术,嵌入式CPU领域的苏州国芯和杭州中天,数字电视机顶盒领域的北京海尔集成电路以及在智能卡领域的华大电子、大唐微电子、上海华虹集成电路等。

 在2008-2009年全球金融危机前后,我国一些优势集成电路企业抓住有利时机,通过兼并重组,实现了资源整合和快速扩张,中星微电子成功收购上海贝尔监控业务在中国所有资产,山东华芯完成了对奇梦达西安研发中心的并购重组,京芯半导体购并飞思卡尔无线业务部门以及摩托罗拉协议栈软件业务,大唐电信入股中芯国际,长电科技收购新加坡APS公司。重组、并购等资本层面的运作和产业资源整合进一步促进了优势企业的发展壮大。

  芯片企业与整机企业的联动日趋活跃。电视机行业的长虹、海尔、海信公司分别成立了集成电路设计公司,研发用于电视机的视频处理SoC芯片;华为成立的海思半导体为华为的通信产品提供大量SoC芯片;展讯的手机基带SoC被国内众多手机厂家所采用。以整机需求带动集成电路产业,以芯片促进整机的产品和技术升级,这种发展模式成为产业链上下游企业的共识。

  4. 海内外人才大量汇聚,产业与资本良性互动

  我国集成电路产业发展的良好前景,国家政策的扶持、巨大的市场空间吸引着海外高端人才纷纷回国创业,让很多企业在创办之初就在高起点上参与国际竞争。国内的高校、科研机构、民营和合资企业打破用人机制上的条条框框,为海外集成电路人才开出各种优厚条件,让他们在研发、生产、销售等重要岗位上发挥关键作用。为加强本土人才的培养,教育部、科技部于2003年提出建设“国家集成电路人才培养基地”的重大举措,已有北京大学,清华大学等20所高校成为 “国家集成电路人才培养基地”,大批国内培养的集成电路人才已经成为很多企业的中坚力量。

  十年中,设计企业中的一些优秀代表成功走向资本市场,先后有杭州士兰、珠海炬力、展讯通信、中星微电子、RDA和国民技术分别在国内外上市。北京君正的IPO申请已获证监会通过,即将在创业板上市。2009年被业界称为中国纳斯达克的创业板的推出为我国成长中的集成电路设计企业提供了融资的平台和机会,上市成功的公司不仅获得强大的资本支持后盾,为公司带来了宝贵的发展资金,更促进了企业运营的逐步规范,提升了管理水平。

  5. 公共服务成效显著,产业环境日趋完善

  集成电路产业的特点是资金密集、技术密集和人才密集,需要集中各方面的资源,共同促进产业良性循环发展,对面向产业的公共服务有迫切和较高的要求。

  为缓解中小集成电路设计企业在资金、技术、人才等方面的瓶颈,我国已初步建设了若干面向国内集成电路产业的公共服务机构,主要服务资源和内容包括办公和培训场所租用、集成电路设计EDA工具租用、MPW服务、封装测试、IP核评测等。目前,国内初步具有成熟服务能力的公共服务机构有:工业和信息化部软件与集成电路促进中心、“8+1”国家集成电路设计产业化基地、天津市集成电路设计中心等。这些公共服务机构通过机制创新、服务创新,逐渐形成了一套完整的公共服务体系,有效缓解了设计企业在发展过程中碰到的资金少、技术薄弱、人才短缺等问题。各公共服务机构还根据本地区的产业基础和特色,为企业提供投融资、流片费用补贴、专利申请费补贴、设备购置补贴、住房补贴、所得税减免等形式的扶持方式,让一批中小企业迅速成长,脱颖而出。

  从整合资源、改善服务的目的出发,工业和信息化部软件与集成电路促进中心(CSIP)、上海集成电路技术与产业促进中心、国家集成电路设计深圳产业化基地等8家单位发起,另有9家单位参与的国家集成电路公共服务联盟于2010年4月20日在无锡宣告成立,联盟的成立标志着我国集成电路行业的公共服务模式和服务水平迈上新的台阶,联盟将为改善我国集成电路产业技术创新环境,提高我国集成电路企业的自主创新能力,培养高水平的集成电路创新人才队伍,提高成果转化公共服务能力做出贡献,为做大做强我国集成电路产业奠定良好的基础。

  二、成就未来――铂金十年

  过去的十年,在国家政策的正确引导下,我国集成电路产业取得了令世人瞩目的巨大成就,可谓是产业发展的“黄金十年”。未来十年将是我国集成电路产业发展由大到强的关键时期,我们要清醒的认识我们所面临的形势,把握住每一个发展机遇,开拓创新,成就未来,共同打造我国集成电路产业发展的新一轮高潮 ---“铂金十年”。

  (一)我们面临的形势

  1. 全球市场平缓增长,主流市场巨头林立

  全球集成电路市场是一个增长平缓、竞争激烈的市场。从2000年到2009年,全球集成电路市场在2000亿美元左右波动,据中国半导体行业协会的预计,全球集成电路市场2015年有望达到2700亿美元。

  全球集成电路市场主要由处理器、存储器、逻辑IC 和模拟IC四大部分组成,在每个部分均是巨头林立。Intel和AMD两家企业囊括了全球处理器99%的市场;存储器领域,按销售收入排名前6大的三星、海力士、尔必达、美光、力晶、南亚占据了96%的市场份额。在逻辑IC和模拟IC领域,有TI、高通、博通、MTK、ADI等技术实力强,资金雄厚的国际巨头激烈争夺。2009年,全球前十的Fabless公司的销售额占据全球Fabless销售总额的65%。

  反观我国,目前国内集成电路企业仍以中小型企业为主,这些中小企业成立时间普遍较短,技术和资金积累不足,抗风险能力较弱,在融资、贷款方面存在很多障碍。与国际巨头相比,无论是在品牌知名度、产业链成熟度、还是用户接受度上都有不小的差距。不仅如此,金融危机过后,跨国公司为了降低成本及争夺国内巨大市场,纷纷加大了在华投资力度,越来越多的跨国公司正在考虑把IC制造和设计业务从欧美转移到中国来,本土企业将面临更多家门口的全球化挑战。

 2. 产业生态深度演变 ,知识产权竞争加剧

  最近十年,全球集成电路产业链的变动朝着两个方向相反、却又有内在联系的趋势演变。一是随着Fab成本上升,大厂纷纷将制造业务外包。随着 foundry代工业迅速崛起,一些传统的IDM大厂,近年开始调整策略,实行轻晶圆战略,把部分制造业务外包,出售或转让生产线,以把资源集中于产品设计和解决方案的提供、强化在产业生态链上的核心竞争力。最典型的是AMD和NXP,AMD完全转变为Fabless,NXP出售和转让部分生产线,包括 TI、英飞凌、飞思卡尔等也开始采取措施,向轻晶圆战略转型迈出步伐。同时,我们也看到集成电路产业链上下游的整合互动在加强。苹果公司以2.78亿美元的现金完成了对嵌入式微处理器供应商PA Semi公司的兼并;华为成立海思半导体,整机带动芯片企业发展的模式在金融危机中的出色表现受到业界关注和热烈讨论。

  在全球集成电路产业生态深度演变的同时,知识产权竞争也日益加剧。集成电路产业的突出特点是快速的技术变化、累积创新和企业间知识产权存在交叉与重叠。国际巨头公司凭借在技术上的先发优势,纷纷布局自己的知识产权版图,这样不仅保护了自己的核心技术,也获得了巨大的经济利益。

  目前,我国集成电路企业的知识产权意识普遍加强,2009年国内集成电路企业在国内申请专利数量与2008年相比增长了4%以上,而相比之下,美国、日本及中国台湾地区企业在中国申请的专利数量均为负增长。但同时也要看到,我国申请的专利质量与美国、日本等产业强国仍有显著差距。

  3. 技术革新步伐加快,资金门槛不断提高

  2000年以来,全球集成电路设计和加工技术基本以两年一个台阶的速度由0.25微米一路演进到22纳米,单款芯片上集成的晶体管数目呈指数增长,2010年,在32纳米芯片中已经可以集成160亿个晶体管。FPGA领域,在2010年出现了许多采用28nm级制造工艺的新技术,包括 “部分重构”、“28Gbit/秒收发器”、“堆叠硅片互联”等。存储器领域,NAND闪存的容量目前正以超过摩尔定律的速度不断扩大。高性能数字领域,英特尔采用32nm工艺的微处理器,集成晶体管的数量达到31亿个。美国IBM也于近期研发出了工作频率提高至5.2GHz的45nm工艺处理器,集成晶体管数量为14亿个。

  随着全球集成电路技术革新步伐加快,资金门槛也越来越高。例如,一条65nm生产线的投入需要25-30亿美元,32nm生产线就要提升到 50-70亿美元,而22nm生产线的投入将超过100亿美元。开发一款45nm芯片的总研发成本达到6000万美元左右,32nm芯片的研发成本在 7000万美元左右,到28纳米时会飙升到1亿美元,而开发16纳米芯片,则可能需要1.5亿美元到2亿美元的投入。

  (二)我们的机遇

  1. 全球市场继续东移,产品领域变化显著

  过去十年全球集成电路市场重心逐渐由欧美向亚太转移。2001年全球集成电路市场基本上还是北美、欧洲、日本、亚太四分天下,四大区域市场各占全球百分之二十几的比重。十年光阴,全球集成电路市场发生了巨大变化,欧美地区均只有小幅增长,日本增长了15%,而除日本以外的亚太地区增幅高达 190.2%。其中,中国集成电路市场已成为全球第一大集成电路消费市场。2009年中国集成电路市场规模已占全球的45%,成为全球集成电路巨头鏖战的主战场。巨大的内需市场为我国集成电路产业提供了广阔的发展空间。

  从全球集成电路应用结构来看,2000年到2008年,集成电路消费市场在计算机领域下降了15%,而在消费电子、网络通信汽车电子等嵌入式领域增长了15%,全球集成电路的消费将慢慢从计算机消费为主进入嵌入式产品驱动的后PC时代。消费电子市场的蓬勃兴起,使原来在计算机市场和通信市场习惯了高性能、高成本、产品寿命周期长的集成电路厂商必须适应消费类产品快速上市、价廉易用的要求,良好的用户体验成为制胜法宝,对市场的深刻理解和对用户需求的敏锐把握成为决定竞争成败的关键因素。我国集成电路企业具有贴近市场优势,对市场反应迅速,并且在成本上相比国外企业有较大优势。全球集成电路应用结构的转变,使我国集成电路企业有机会发挥自身优势,在消费电子产品、网络通信、汽车电子等嵌入式领域迎头赶上。

  2. 国家政策持续利好,新兴产业带来机遇

  2010年,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》(简称“建议”)把加快培育发展战略性新兴产业,全面提高信息化水平,放在十分突出的位置。《建议》指出,要突破重点领域,积极有序发展新一代信息技术、节能环保、新能源、生物、高端装备制造、新材料、新能源汽车等七大战略性新兴产业。其中,新一代信息技术位居七大战略新兴产业之首。新一代信息技术依然是我国产业结构优化升级的最核心技术,要以加快推进经济社会信息化、促进信息化与工业化深度融合为目标,着力发展新一代信息技术产业。其中,集成电路产业是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的核心和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用,七大战略新兴产业都直接地或间接地与集成电路相关。《建议》强调了集成电路的核心地位,为集成电路产业的发展进一步指明了战略方向。我国集成电路企业要努力抓住国家发展战略新兴产业的机遇,在新兴热点市场领域加大投入、提高创新能力、掌握关键技术、构建知识产权体系,以此为契机,把企业做大做强。

  此外,我国2008年开始组织实施了“核高基”专项和“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”(“02专项”)等科技项目,预计“核高基”重大专项的投资就在百亿元以上,这充分体现了国家对集成电路及软件等基础产业的重视程度。今年,国家发展改革委又启动了“集成电路产业化”专项,这些国家项目的启动和实施将极大的推动国产集成电路的产业化。我国集成电路产业将因此迎来重大发展契机。

  3. 科技面临巨变前夕,中国有望“弯道超车”

  集成电路产业处于低谷时往往也是研发投入的最好时期,每当集成电路产业发展到低谷的年份,总会有新的发明或技术革新出现,这个新的发明或技术革新就会引领下一个集成电路产业发展的高潮。2000年硅技术进入纳米尺度,产业进入发展新时期,摩尔定律赖以生存的“等缩比”主导性日益下降。业界专家预言,目前硅产业正处于科技巨变的前夕,未来硅技术将沿着两个方向发展。一是延续摩尔定律,纳米级微细制造技术继续向更小线宽发展。硅CMOS工艺的加工特征尺寸继续等比例缩小。二是超越硅CMOS器件。新材料、新器件结构、新原理器件有可能在成本可比、进而更优越的情况下被采用。超越CMOS技术的新技术将使微电子技术持续向前发展。目前,半导体工艺已经达到22nm,10nm可能是一个极限,必须采用全新的工艺和方法。未来有可能在非硅材料上突破,采用 3D等封装形式,也有可能产生量子计算等新兴电子学。

  在每次技术升级、产业格局变迁的过程中,常常伴随着产业模式的创新和行业的洗牌重组,这些变化有时会由于整体经济的剧烈变化而被加速和放大,机遇和挑战常常也蕴含其中。我国作为集成电路产业的后进国家,原来一直处于追赶者的地位。在与国际巨头争取存量市场的过程中,不仅要面对知识产权的重重壁垒,而且产品性能也难以超越。而新的科技巨变给了我们难得的发展机遇,如果我们能抓住几个突破点,就有可能实现“弯道超车”。由被动变主动,形成自己的核心竞争力,抢占国际竞争的至高点。

 (三)我们的工作

  回首过去产业发展的“黄金十年”,历史的经验告诉我们,良好的产业生态环境对于产业的健康、可持续发展至关重要。而工信部指导、CSIP承建的国家集成电路公共服务平台的使命和目标就是建设中国集成电路产业发展的生态环境,促进产业发展,助力企业创新。平台主要从共性技术、知识产权、人才培训、战略研究与投融资、品牌建设与市场推广五大方面为产业和企业服务。

  1. 共性技术服务

  企业关注在差异化技术和产品的研究和开发,而平台侧重于共性技术的研发和服务。目前平台主要从MPW、快速封装测试、缺陷与故障检测、IP核标准及评测认证等方面为企业提供服务。配合相关政府部门,对政府项目资金支持的IP核、SoC芯片产品进行评测,完成项目验收工作。

  2. 知识产权服务

  根据我国集成电路企业规模小,发展快,知识产权问题突出的特点,建立集成电路行业专利数据库,制定知识产权发展战略,进而构建集成电路的知识产权公共服务平台。面向企业提供专利检索、专利分析、司法鉴定等专业服务,提高我国集成电路企业知识产权预警和防御的能力,为产业发展保驾护航。

  3. 人才培训服务

  在国家信息技术紧缺人才培养工程的框架下,开展集成电路专项人才培训。积累了SoC设计、FPGA设计、低功耗设计、IP核设计等系列中高端培训课程,积聚了一批来自产业界和学术界的高端讲师,面向企业、高校、产业园区、个人开展定制培训、定期培训等培训服务。

  4. 战略研究与投融资服务

  理顺材料、设备、芯片、IP核、整机等电子信息产业各环节的产业链上下游关系,开展集成电路产业景气指数研究,监测集成电路产业经济运行状况,为政府的宏观决策和企业的战略决策提供支撑服务。借今天大会的机会我们将发布2010年第四季度的集成电路产业景气指数报告。

  建设我国集成电路企业诚信体系,积极推进企业自主核心技术的融资抵押,推进国产芯片首购首用风险基金的设立,为集成电路企业搭建投融资服务平台。

  5. 品牌建设与市场推广服务

  继续深化中国芯品牌建设,通过评选、展会、研讨等多种方式进一步加大对中国芯产品和企业的品牌宣传;发挥各方力量,积极推进中国芯产品和整机的对接,努力实现中国芯企业和整机企业的良性互动发展;按照扶大扶强的原则,继续做好中国芯CEO俱乐部,努力让中国芯企业更快、更多的迈向国际市场。

  三、结束语

  十年回首,十年创芯,孜孜不倦的中国集成电路人在这片生机勃勃的热土上创造了一个辉煌的产业“黄金十年”。放眼全球,集成电路技术创新孕育着新一轮重大突破,产业发展格局酝酿着新一轮重大变革,我国正在加快发展方式转变和产业结构调整,着力推进创新型国家建设,可谓天时、地利、人和,我国集成电路产业理应有更大的作为。希望业界各位同仁抓住机遇、团结协作、奋勇拼搏,共同推动我国集成电路产业更上一层楼。不经一番寒彻骨,哪得梅花扑鼻香,我们相信,在各级政府主管部门的正确指导下,在全体产业同仁的共同努力下, 励精图治,锐意创新,我们一定能迎来产业发展的“铂金十年”!

关键字:中国芯

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2010/1227/article_4905.html
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