我国IC业仍需政策引导制度创新 呈三大趋势

2013-05-25 14:22:29来源: 中国电子报
    2012年我国设计企业前10家的销售额总和达到231.17亿元,比上年增加29.7亿元。10家企业的销售额总和占全行业销售额总和的比例为33.97%,比上年的31.76%增加2.21个百分点。

  IC产业发展的根本要素或动力是什么?业界普遍认为,政府大力支持、务实的政策制度、建设良好的基础设施和充沛的人力资源,是后发国家和地区IC产业后来居上的几大关键要素。了解这些要素的国家和地区为数不少,为什么只有日本、韩国和我国台湾等地方的企业脱颖而出?研究表明,出现这种现象的原因主要与政策引导和制度创新密切相关。

  全球IC产业发展呈现三大趋势

  IC企业按专业分工,可分为IDM、无晶圆、制造、封装测试、设备制造、材料生产等环节的独立企业。

  国际集成电路技术发展有三个主要趋势:一是技术发展继续遵循摩尔定律(MM),英特尔CMOS技术已达到22nm工艺节点,拟于2013年引入14nm工艺节点,并正在部署7nm。台积电最高端CMOS达到28nm,正在规划2015年到达10nm。二是功能集成,称为拓展摩尔定律(MtM),即在单个芯片/封装/模块上,更多地集成包括RF、功率控制、无源元件、传感器、制动器等功能单元。三是发展新兴材料和器件,预计到2019年,研究出超过CMOS器件性能的新器件,可用于继续提高CMOS工艺的能力。

  IC产业发展出现三个新特点。一是强势IDM企业各据一方。如英特尔、三星、德州仪器、ADI、英飞凌、MAXIM等。目前英特尔等超级大企业生产技术领先的通用型产品有微处理器、动态存储器和闪存等。另一些企业则专注于较小的或细分的市场,生产高性能或特色产品,如ADI模拟IC中的数据转换器,其产品接近于全球垄断。另外一些系统厂商将芯片制造厂作为自己的一个子公司,生产用于自己系统或整机上的产品。

  二是向轻资产(晶圆)移动趋势。IC企业按专业分工,可分为IDM(从芯片设计、制造到封装全部由自已完成)、无晶圆(设计)、制造(包括纯代工)、封装测试、设备制造、材料生产等环节的独立企业。所谓轻晶圆模式是指传统IDM厂商将核心工艺留在自己的制造工厂,而将非核心工艺逐步外包给代工厂的商业模式。

  三是虚拟企业运作模式得到发展。一些IDM和代工厂联合起来“抱团取暖”,形成广义IDM。各种虚拟企业的定义共同点在于:独立组织的暂时结盟,合作伙伴间的动态互换,以最终用户的需求为出发点,把合作者的主要能力结合在一起,高度利用信息及通信技术等。例如IBM、三星、特许半导体的通用平台技术联盟就是一种虚拟企业运作模式,主要特点是开发出能够横跨三个公司的通用平台工艺技术,客户能够在不增加附加成本情况下同时使用多个制造厂房。

  我国大陆IC产业发展面临三大障碍

  创新联盟、官学研产协作研发机制运行效率不高,是制约我国大陆集成电路产业快速发展的重大因素之一。

  我国大陆集成电路产业最近几年获得了较快的发展,一些优势企业的竞争力开始显现。以增长最快的设计业为例,2011年IC设计业整体销售额继续保持较高增速,规模达到473.74亿元,同比大幅增长30.2%。2012年我国设计企业前10家的销售额总和达到231.17亿元,比上年增加29.7亿元。10家企业的销售额总和占全行业销售额总和的比例为33.97%,比上年的31.76%增加2.21个百分点。第一名企业的销售额达到11.83亿美元。展讯通信、锐迪科、海思、珠海全志等企业在智能移动终端SoC领域做出了不俗的成绩。但是与我国台湾企业以及韩国企业比较,仍然存在发展速度相对较慢、产品技术含量低、企业竞争力差的情况。打价格战还是企业的主要商业策略,“正向设计”依然未成主流,基础能力提升慢的状况仍未改观。全行业的销售额总和可能还小于世界排名第一的设计企业的销售额。

  目前,大陆境内半导体制造厂有近50家,但多数生产线赢利能力都不强。由于中国具有劳动力成本优势,国外企业将封装测试中低端环节部分转移到了大陆境内,但是高端设计、基础装备和特殊材料依然受到控制,在高端产品开发和规模效益上尚无法与国外同类企业相比。

  我国大陆IC产业的发展面临三大障碍。

  一是产业链各环节的配套和协同问题。产业链各个环节的配套和协同没有合理的布局。首先是集成电路的应用行业与集成电路产业的严重脱节;其次是集成电路产业链各环节的配套和协同;再次是在产业发展初期由于基础薄弱、区域发展不平衡等原因,集成电路相关产业和支持性产业没有发展到位,造成企业效率低下和成本高昂,产业链各环节配套和协同有较大缝裂,成套设备供应、材料产品质量离一流IC企业的要求还有不小差距。

  二是技术障碍。首先是中小企业进入新的产业所面临的技术障碍。由于半导体行业具有技术密集、资本密集和发展迅速等特点,使得中小企业在知识获得、技术引进、消化吸收、建厂投产等方面困难重重,短期内打造出有效的全球性竞争优势有较大的难度。设计是集成电路产业链中发展最为活跃的领域,去年仅大陆境内集成电路设计企业就达到600家左右,但是企业整体实力偏弱、偏小,第一名未能进入世界前10位,全行业销售额不及世界排名第一的企业。尤其是没有发展出具备国际竞争力的主流产品,绝大多数产品处于边缘位置。其次是由于企业对技术消化缓慢,人才资源匮乏,企业各自为政,没有形成促进有偿共享知识专利的机制,IP交易不畅,缺乏市场化引导。在制造方面,国际上主流的CMOS技术已经达到28nm和22nm,昂贵的投资、不断的技术升级和晶圆线的快速折旧,把众多的企业排挤到圈外。

  三是创新联盟、官学研产协作研发机制运行效率不高,这是制约我国大陆集成电路产业快速发展的又一重大因素。官学研产结合不够紧密,经济实体迫于维持自身生计,很难独自完成行业需要的适应产业升级措施,与台湾新竹工业园区相关机制相比存在明显不足。台湾新竹工业园建有一流的学院,完善的基础设施,聚集大量的留美工程师、专家学者和企业家,享有通关等方面的优先权,推动了台湾集成电路产业的发展。我国大陆需要提高政府、研究机构、企业间的互动效率,提高官学研产协作研发机制运行效率水平。

  要实现赶超需结合实情学习模仿

  建立高效实用的官学研产一体化的研发保障体制,实现集成电路产业跨越式发展。

  后发国家和地区实现技术导入和产业升级将面临的突出问题是:难以以合适的成本获得新兴产业必需的技术。目前中国的IC产业面临的主要问题是企业规模小、资金缺乏、专业人才不足、自主创新能力弱。

  IC产业是一个资金、技术、人才密集型产业,在后发国家和地区起步之前,美国等先发国家已经在技术上处于绝对领先地位,产品市场基本被垄断。而在起步阶段中国企业则十分弱小。IC产业所需投资规模大,一条12英寸90nm生产线投资额超过50亿美元,一个产品开发一套掩膜版的费用通常达到每套100万美元,且晶圆的制造成本每年以5%~6%的速度增加,进入门槛很高;技术与设备更新换代快,如CAD设备和软件快速升级换代;投资风险大,使得企业融资和再融资变得困难。半导体作为一个技术飞速发展的行业,令人目不暇接的技术信息和产品升级,让中小企业难以选择和跟进,获得知识(产权)并消化吸收存在很大困难,严重阻碍了企业新品研发或自主创新。中小企业难以留住足够数量的中高端人才。

  在发展初期,日本、韩国和我国台湾地区的成功经验表明:后发国家和地区要实现追赶和超越,必须结合国情进行学习和模仿。日本企业通过学习美国企业模式成为20世纪80年代IC产业的佼佼者,以三星为代表的韩国企业学习模仿日本企业,成功重走日本走过的道路。我国台湾地区由工研院电子所带动发展的成功模式具有借鉴意义,为我国IC产业解决各种矛盾和困难提供了非常好的借鉴案例。

  台湾工业技术研究院电子工业研究所电子所在台湾地区微电子工业的发展史上起着关键的作用,电子所担当了产业界技术路线引导者和组织者的角色,是中小企业成长的强力推进器。

  学习仿效台湾“工研院”模式,可通过建立高效实用的官学研产一体化的研发保障体制,引导并推动国内设计、制造和封装产业发展,推动关键CAD软件、半导体设备、半导体材料等配套工业发展,实现集成电路产业跨越式发展。

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  台湾半导体业发展的独特模式

  台湾半导体产业的崛起是后发地区实现跨越式技术成长的典范。1974年9月台湾成立台湾工研院电子工业研究发展中心(电子所前身),同年10月在美国成立电子技术顾问委员会(TAC),协助工研院对集成电路的技术转移战略进行评估。

  台湾经济决策者通过对产业认真分析,选择了当时应用广泛的单极技术以及尚处于生命周期成长期的CMOS技术为切入点。电子所将从美国RCA公司转移来的技术进行充分消化吸收之后,将技术向民企转移,于1980年衍生出了公私合资企业联华电子公司,私方占股30%。

  1979年7月新竹科学工业园区动工兴建,该地邻近工研院电子所、台湾交通大学和台湾清华大学,具有科研和人才的关联优势,台湾有关部门对该区实行系列税收和金融优惠政策。1983年,电子所实施7亿美元的超大型集成电路(VLSI)计划,衍生出第二家公司台积电。1990年,台湾启动了第三次大型半导体技术发展计划,成立了战略联盟来进行DRAM技术的研发。台积电等主要企业抓住了设计、制造和封测等环节价值链分裂的时机,将代工做到了极致,促进了上游IC设计公司的兴起,并带动整个产业发展,仅在其成立后的两年内,就有超过40家专业设计公司在新竹成立。而那些起步较晚的台湾IC制造公司,兼营少量的晶圆代工,起到了对产业风险的分散作用。

  从上世纪80年代后期起,半导体产业强势崛起,从股票市场获得大量融资,加之本地学生和海归人才持续加盟,以及全球对IC产品的市场需求大增等因素的合力推动,造就了台湾半导体产业完整的产业链和世界领先地位。台湾通过工研院电子所这一平台,引导推动了台湾半导体产业的发展。

关键字:我国IC  制度创新

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/0525/article_22104.html
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