全球IC移動變革 我國集成電路業(yè)三大挑戰(zhàn)

• 　　相關(guān)資料顯示，2010年～2012年全球半導(dǎo)體市場的增長呈現(xiàn)著持續(xù)下降趨勢，即從2010年的31.8%，下降到2011年的0.4%和2012年的-2.7%，年復(fù)合增長率為-2%。但是其間全球移動互聯(lián)網(wǎng)芯片市場卻明顯增長，2012年全球通信芯片市場規(guī)模已達900億美元，占同期全球半導(dǎo)體市場2916億美元的30.6%。

　　預(yù)計全球通信芯片市場2013年將突破1000億美元，2014年將達到1144億美元規(guī)模，從而超越電腦芯片總產(chǎn)值。這意味著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動力從PC轉(zhuǎn)為移動互聯(lián)，這種變化趨勢在未來7年內(nèi)將表現(xiàn)得尤為強烈，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正面臨重大轉(zhuǎn)型。

　　全球IC巨頭積極應(yīng)對移動變革

　　近年來英特爾一直極力謀求移動互聯(lián)時代的話語權(quán)，通過在移動裝置上的一系列布局，增長速度明顯。

　　在全球IC巨頭中，英特爾是全球處理器龍頭，中國臺灣地區(qū)的臺積電是全球晶圓代工的龍頭。它們在各自領(lǐng)域一向走在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的前面。下面便就這兩大巨頭在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重大轉(zhuǎn)型時期的發(fā)展戰(zhàn)略，觀察一下全球IC巨頭們的應(yīng)對策略。

　　由于英特爾的x86架構(gòu)本質(zhì)是針對電腦，而ARM架構(gòu)是針對無線移動終端，故此英特爾從2005年開始向移動互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型，道路便十分艱難;但是，近年來英特爾一直極力謀求移動互聯(lián)時代的話語權(quán)，2012年可以算作英特爾的移動互聯(lián)網(wǎng)元年，其以“Medfiled”系列為主的凌動芯片殺入智能手機和平板電腦市場，共推出了7款手機。2013年1月7日，英特爾又在CES2013上，介紹了其首款面向智能手機和平板電腦市場、采用4核3D晶體管、22nm制造工藝的凌動處理芯片。雖然，目前市場上基于ARM的手機占95%份額，很少見到采用英特爾x86架構(gòu)的芯片，但是其通過移動裝置上的一系列布局，增長速度是明顯的。另外，英特爾在芯片代工方面也有杰出表現(xiàn)，如2013年初，英特爾與阿爾特拉(Altera)簽署了14nm鰭式晶體管(Finfet)的FPGA代工合約，明顯搶走了臺積電的重要客戶。

　　臺積電長期以來是不代工處理器芯片的，在先進制程技術(shù)方面一直落后英特爾。目前，其為應(yīng)對英特爾在芯片代工市場的潛在競爭，同時為滿足基于ARM架構(gòu)的高通、博通等主要客戶對先進工藝技術(shù)的迫切需求，立志高起點趕超英特爾。

　　目前，臺積電的市值為新臺幣2.8兆元，位居全球第二大市值半導(dǎo)體廠。在資本支出方面，2013年臺積電達110億美元，高于英特爾的95億～100億美元投入;在技術(shù)方面，2013年～2014年英特爾將實現(xiàn)22nm(Finfet)技術(shù)和14nm(Finfet)技術(shù)的量產(chǎn);而臺積電規(guī)劃也在2014年～2015年實現(xiàn)從20nm(Finfet)技術(shù)向16nm(Finfet)技術(shù)量產(chǎn)的轉(zhuǎn)換。尤其是，在10nm工藝技術(shù)節(jié)點上，臺積電在英特爾尚未釋出10nm的量產(chǎn)時間表之際，率先喊出在2017年10nm量產(chǎn)的目標(biāo)，充分表示了全面追趕英特爾的決心。

　　我國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)存三大挑戰(zhàn)

　　在包括人才、技術(shù)、知識產(chǎn)權(quán)和市場等在內(nèi)的資源積累方面，我國缺乏支持企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效體制和機制。

　　從現(xiàn)在到2020年期間是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期，尤其在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重大轉(zhuǎn)型時期，“十二五”更是我國集成電路產(chǎn)業(yè)“創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型發(fā)展”的重要攻堅階段。應(yīng)該看到，無論是目前興起的智能手機、平板電腦市場，還是繼而興起的智慧家庭、移動醫(yī)療、智慧城市、新能源汽車電子等領(lǐng)域?，F(xiàn)階段中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)與國外相比差距較大，主要存在著三大問題：

　　一是企業(yè)作為實現(xiàn)技術(shù)進步、促進產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的主要載體地位還沒有形成。其中，在全球IC設(shè)計業(yè)，2012年美國排名第一的高通銷售額達129.76億美元，中國臺灣地區(qū)排名第一的聯(lián)發(fā)科為33.95億美元，而中國大陸排名第一的海思半導(dǎo)體是人民幣74.50億元(約合11.92億美元)，僅為高通的9.2%，聯(lián)發(fā)科的35.1%。另外，就上述國家和地區(qū)前五名的IC設(shè)計企業(yè)的合計能級看，美國占全球Fabless業(yè)的41.16%，中國臺灣地區(qū)占11.26%，而中國大陸僅占3.9%。

　　在全球芯片代工業(yè)，2012年中國大陸的中芯國際和華虹集團屬下的華虹-宏力(合并)兩家雖然都進入了前十名，它們的銷售額分別為17.02億美元、6.04億美元，但相差同期第一名中國臺灣地區(qū)的臺積電10.06倍和26.36倍，相差第二名GlobalFoundries2.47倍和6.95倍，相差第三名UMC2.12倍和5.96倍。另外，就量產(chǎn)工藝節(jié)點來看，中芯國際目前的40nm技術(shù)，落后于28nm/22nm世界先進工藝水平兩個世代。

　　二是我國大陸芯片依賴進口的局面未有改善。據(jù)相關(guān)資料顯示，2012年，中國大陸IC市場總額高達8558.5億元人民幣(約合1362.8億美元)，占同期全球2915.6億美元的半導(dǎo)體市場的46.7%，已成為全球最大集成電路應(yīng)用市場;但是，同期即使包括IC設(shè)計、芯片制造和封裝測試在內(nèi)的我國大陸整個IC產(chǎn)業(yè)銷售額僅為2158.4億元，僅占市場需求的25.2%。也就是說，我國大陸迄今為止約75%的IC市場被國外IC供應(yīng)商占據(jù)，尤其在高端微芯片(CPU、GPU、MCU和DSP等)、大容量存儲器、汽車電子、通信芯片用SoC的標(biāo)準(zhǔn)專用集成電路(ASSP)以及模擬電路(高可靠性的ADC/DAC、大功率器件、傳感器)等方面基本靠進口。

　　三是面向IC開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化的“產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合”、“芯片與整機聯(lián)動”、“芯片設(shè)計與芯片制造聯(lián)動”等的科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展有效機制和發(fā)展模式還沒形成。目前，在信息技術(shù)領(lǐng)域，我國雖已涌現(xiàn)如TD-SCDMA、AVS等產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟，對海思、展訊等IC設(shè)計企業(yè)的快速發(fā)展，起到了重要推動作用;但是，國際上通行的由IC和IT龍頭企業(yè)共同發(fā)起，并基于跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的新市場、新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、新核心技術(shù)(芯片及其制程工藝、軟件及其操作系統(tǒng)、終端及其應(yīng)用)的發(fā)展需求，在長期協(xié)議框架下所建立的，具有明確競爭參照點目標(biāo)的IT和IC兩大產(chǎn)業(yè)技術(shù)合作聯(lián)盟，我國幾乎沒有;從而在我國現(xiàn)有眾多的IT和IC產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟中，都存在如下缺陷：一是在產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系、研發(fā)支撐體系和產(chǎn)業(yè)空間布局三大環(huán)節(jié)中，缺乏引領(lǐng)我國IC和IT技術(shù)朝著具有中國市場特色、明確國際參照點突破的總體定位目標(biāo)、規(guī)劃和部署;二是在包括人才、技術(shù)、知識產(chǎn)權(quán)和市場等在內(nèi)的資源積累方面，缺乏可持續(xù)發(fā)展的有效體制和機制;三是在政府的政策支持方面，缺乏包括政府資助、賦稅減免等在內(nèi)的完善政策支持體系及扎實措施。

　　應(yīng)以數(shù)字模擬混合電路為切入點

　　我國IC產(chǎn)業(yè)的定位，應(yīng)將數(shù)字模擬混合電路技術(shù)、新市場解決方案平臺工具技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化作為基本定位。

　　迄今為止，我國集成電路產(chǎn)業(yè)定位不明確，沒有擺脫粗放式的跟蹤發(fā)展模式，從而造成包括國家重大項目在內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新、知識產(chǎn)權(quán)的積累等整體布局不清晰;同時，IT和IC兩大產(chǎn)業(yè)供需間關(guān)聯(lián)度小，缺乏具有中國特色IC和IT產(chǎn)品的創(chuàng)新開發(fā)價值鏈體系構(gòu)建的戰(zhàn)略及其策略。

　　為使中國IT和IC兩大產(chǎn)業(yè)不再成為全球新一代信息技術(shù)發(fā)展的追隨者，我們認(rèn)為，在2020年前，我國集成電路產(chǎn)業(yè)的定位，應(yīng)將數(shù)字模擬混合電路(SoC或SiP)技術(shù)、新市場應(yīng)用的完整解決方案平臺工具技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化作為基本定位，以此作為產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的根本切入點。

　　首先，基于目前我國集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，到2020年我國集成電路技術(shù)要全面達到16nm～10nm工藝水平，甚至接近硅極限的7nm的世界頂級先進技術(shù)水平，以及要達到如英特爾、臺積電、高通等的先進設(shè)計和半導(dǎo)體制程技術(shù)水平及其經(jīng)濟規(guī)模體能，即使有國家意志的產(chǎn)業(yè)政策支持，形成強大的金融等產(chǎn)業(yè)環(huán)境，在未來7年中的跟蹤發(fā)展也是不現(xiàn)實和難以實現(xiàn)的。

　　其次，針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段特點，我國雖在數(shù)字邏輯集成電路工藝技術(shù)方面，落后于世界先進水平;但是，在數(shù)字模擬混合工藝技術(shù)方面，我國已踏入了世界先進水平;何況今后7年時間，汽車電子和智能電網(wǎng)的高壓CMOS技術(shù)、新型顯示及半導(dǎo)體照明等控制驅(qū)動IC技術(shù)、醫(yī)療電子等的MEMS技術(shù)及其存儲控制技術(shù)，以及多媒體等應(yīng)用處理器技術(shù)，將會結(jié)合基于TSV的3D/2.5D半導(dǎo)體技術(shù)，仍將采用180nm～55nm的、16位/32位CPU/MCU-IP等適用技術(shù)。

　　最后，我國包括通信、多媒體、信息家電和新型顯示在內(nèi)的IT制造業(yè)，形成了覆蓋芯片與終端、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運營等各個環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈;其中，2012年華為公司銷售收入達2202億元(增長8%)、凈利潤154億元(增長33%)，首次躍升到全球榜首位置，預(yù)計2013年仍將保持10%以上的增長。華為已成為引領(lǐng)全球通信業(yè)發(fā)展的一支重要力量，在國際通信市場正在掌握越來越多的話語權(quán)。

　　基于此，如果在通信、多媒體、信息家電、新型顯示和汽車電子乃至繼而興起的智慧家庭、移動醫(yī)療、智慧城市等領(lǐng)域，更好地憑借國家的01、02和03等重大專項和各級政府設(shè)立的重點工程，集聚國內(nèi)兩大產(chǎn)業(yè)“產(chǎn)學(xué)研用”的專家智慧，共同規(guī)劃、制定和部署具有中國特色、世界最先進的數(shù)字模擬混合工藝技術(shù)及其SoC或SiP產(chǎn)品開發(fā)路線圖，必將創(chuàng)造出新的“殺手級”的數(shù)字模擬混合電路，也必將在世界集成電路產(chǎn)業(yè)占有一席之地。

　　探索上下游虛擬IDM模式

　　建立上下游虛擬IDM模式有利于推動我國IT和IC兩大產(chǎn)業(yè)供需價值鏈的構(gòu)建，提升環(huán)境駕馭能力。

　　今天，全球的商業(yè)競爭已從技術(shù)競爭、產(chǎn)品競爭、企業(yè)競爭、產(chǎn)業(yè)鏈競爭發(fā)展到商業(yè)模式競爭階段。其根本特征在于，從戰(zhàn)略高度，把握全新的市場機會，創(chuàng)造出市場競爭的先發(fā)優(yōu)勢或構(gòu)筑包括自主知識產(chǎn)權(quán)在內(nèi)的防御性壁壘。

　　我們認(rèn)為，在“十二五”期間，我國集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化商業(yè)模式的戰(zhàn)略和策略，應(yīng)根據(jù)工業(yè)和信息化部要求，集國家意志、全力而扎實地探索和實現(xiàn)上下游虛擬IDM模式，形成良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

　　首先，它有利于推動我國IT和IC兩大產(chǎn)業(yè)供需價值鏈的構(gòu)建，提升環(huán)境駕馭能力。通過虛擬IDM模式的探索和實現(xiàn)，將推進我國“芯片與整機聯(lián)動”、“芯片設(shè)計與制造聯(lián)動”的體制和機制建立，包括兩大產(chǎn)業(yè)價值鏈創(chuàng)新體系構(gòu)建，且使IT和IC的龍頭和骨干企業(yè)取得前所未有的競爭能力，加速我國自主、可控的IC設(shè)計和芯片制造能力提升，以及重要信息系統(tǒng)和重大信息化應(yīng)用的支撐保障能力的提升。最終在產(chǎn)品模式、業(yè)務(wù)模式、運營模式上，形成一個相互融合、良性互動和協(xié)調(diào)發(fā)展的全新、共贏的商業(yè)模式。

　　其次，它有利于營造起適應(yīng)實現(xiàn)虛擬IDM模式的兩大產(chǎn)業(yè)互動發(fā)展的公共政策和立法體系。應(yīng)該看到，在虛擬IDM模式的探索和實現(xiàn)中，以及兩大產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境形成發(fā)展過程中，必然會碰到機制和體制等瓶頸問題，這將要大大突破包括國務(wù)院4號文件在內(nèi)國家現(xiàn)有的政策法規(guī)局限。

　　最后，它有利于IT和IC兩大產(chǎn)業(yè)的國家重大戰(zhàn)略規(guī)劃、國家先進技術(shù)計劃等的制定、完善和實施。在國家重大專項等的科技研發(fā)投入的規(guī)劃、計劃中，通過虛擬IDM聯(lián)盟實體為核心載體，將更有利于形成中央和地方政府、國家研究機構(gòu)和民間研究機構(gòu)、大學(xué)和企業(yè)等之間的聯(lián)合開發(fā)體制和機制，更有利于IT和IC兩大產(chǎn)業(yè)的國家創(chuàng)新體系的構(gòu)建，更有利于成果向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，形成商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化，做大做強兩大產(chǎn)業(yè)。