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國內(nèi)IP市場規(guī)模和交易領域
中國是全球最大的半導體市場之一,但是相對應的中國集成電路IP(知識產(chǎn)權)市場只有5610萬美元,僅為全球市場的2.8%,仍屬于起步階段。根據(jù)Semico Research的分析,到2010年中國IP市場將增長到2.47億美元,占全球市場的6%,年均增長率高達44.9%,遠超過全球IP市場的18.3%的增長率(見圖1)。
根據(jù)對國內(nèi)Ic設計公司的調(diào)查,主要的IP應用領域集中在以下幾個范圍:數(shù)字音視頻、移動通信和無線通信、汽車電子、信息家電、信息安全和3C融合。根據(jù)CSIPI的IP需求調(diào)查,IP交易領域主要集中在三個方面:一是開發(fā)難度較大和應用復雜的高端CPU和DSP:二是標準的接口IPf例如USB接口、PCI Express等);三是模擬IP(如PLL,ADC等)。這三類IP需求占到總需求的一半多。而其他的交易類型如標準的內(nèi)存模塊,以及一些面向特殊應用的IP,則占據(jù)國內(nèi)需求的三分之一(見圖2)。
國內(nèi)IP主要商業(yè)模式
IP商業(yè)模式
目前國際IP市場最常用的商業(yè)模式是基本授權費(License Fee)和基于版稅(Royalty)模式的結合:設計公司首先通過支付一筆價格不菲的IP技術授權費來獲得在設計中集成該IP并在芯片設計完成后銷售含有該IP的芯片的權利,而一旦芯片設計完成并銷售后。設計公司還需根據(jù)芯片銷售平均價格(Asp)按一定比例(通常在1%~3%之間)支付版稅給IP廠商。通常IP廠商要求用戶支付的授權費用用來支付一定的IP開發(fā)成本、公司商業(yè)運作成本和人員成本,而從用戶處收取的版稅部分就是公司的贏利部分。
國內(nèi)IP交易主要模式
這里我們僅從基本授權費用和版稅的支付方式來分析國內(nèi)IP主要交易模式,根據(jù)支付內(nèi)容和時間段可以劃分為以下四種:1、僅支付License費用;2、一次支付License和Royalty費用;3、分期支付License和Royalty費用;4、僅僅支付R0yalty費用。
不同交易模式的發(fā)生情況見圖3,其中分期支付的交易方式發(fā)生次數(shù)是總交易方式的一半。
免費IP設計套件
有些IP公司提供免費的IP設計套件下載,使用戶完成前端設計,降低用戶前期投入風險和IP使用門檻,用戶可以到設計基本完成后再決定是否需要購買授權。
國內(nèi)的設計公司比較習慣于8位CPU系列IP核的免費使用,目前32位CPU IP廠商中也開始提供一種以可以免費下載32位CPU IP部分設計套件的新商業(yè)模式。
設計授權和制造授權分離
設計公司要獲得一個成熟的IP完成設計并最終生產(chǎn)出合格的芯片。必須既獲得設計部分的授權完成設計,叉獲得制造部分的授權完成芯片的制造,最終才能銷售芯片成品。隨著半導體行業(yè)生態(tài)從IDM(集成設備制造商)為主向以Foundry(代工)形態(tài)為主的轉變,越來越多的專注芯片設計的所謂Fabless(無芯片生產(chǎn)線)設計公司應運而生,IP廠商針對分別以設計和制造為主的兩大群體―Fabless設計公司和Foundry廠商也進行了商業(yè)模式的革新以減輕設計公司的授權成本,將由一些設計用仿真模型組成的設計套件部分授權給設計公司,將GDSII部分(所謂的硬核)授權給Foundry廠商,在制造環(huán)節(jié)實現(xiàn)設計部分和制造部分的合并(Merge)完成芯片的制造。這一模式使設計公司的32 bit CPU IP授權成本從原來的百萬美元級降到幾十萬美元級,盡管這一授權費用對大多數(shù)創(chuàng)業(yè)不久的IP設計公司而言依然很高,但比原先難以逾越的高門檻變得可以接受。
IP定制化
IP模塊面對的是廣泛的Ic設計公司,每個用戶都有差異化需求,這就要求Ip產(chǎn)品方便不同的客戶使用。IP公司可以通過預先根據(jù)客戶的需求設置參數(shù),提供整合多個IP的集成方案、統(tǒng)一產(chǎn)品說明和用戶手冊等方式改善產(chǎn)品的易用性。
售后服務
IP公司成功的訣竅不僅在于采用適當?shù)纳虡I(yè)模式將IP授權給用戶,以及開發(fā)出具有性能滿足需求的產(chǎn)品,提供配套的開發(fā)工具和本地化的技術支持,使用戶能較快而方便地完成從獲得IP到完成芯片的設計也是競爭能力的體現(xiàn)。用戶的Ip服務需求比對配套的開發(fā)工具的要求還高,需要提供無時區(qū)差別的在線支持,以及用本土工程師提供咨詢和服務來提高售后服務質(zhì)量。
交易渠道與交易障礙
國內(nèi)IP主要交易渠道
根據(jù)我們對92家國內(nèi)芯片設計企業(yè)的調(diào)查,國內(nèi)IP交易的主要渠道可以大致劃分為:從Foundry廠購買和從IP的Vendor(供應商)處購買兩類。其中從Foundry廠購買IP是主要的交易渠道之一,因為從芯片的Foundry處購買IP。具備了質(zhì)量可靠和集成方便等優(yōu)勢。因此大部分的IP供應商也會將自己的IP核綁定到多個Foundry廠的工藝線上,來擴大IV銷售渠道。
而境外的IP Vendor因為能夠提供具備質(zhì)量優(yōu)勢和技術優(yōu)勢的IP核,也成為主要的IP交易渠道之一。具體的數(shù)據(jù)參見圖4。
IP核交易的最大障礙
根據(jù)我們對92家芯片設計企業(yè)的問卷調(diào)查,IP質(zhì)量、IP保護和IP費用是目前國內(nèi)Ip核交易中的主要障礙。(見圖5)
而Ip質(zhì)量和IP保護問題會進一步推動芯片設計廠商從Foundry廠處來尋找經(jīng)過流片的硬IP核來使用,促使Foundry廠成為高質(zhì)量IP的主要交易渠道。其他一些交易障礙還包括難以找到符合應用需求的IP核,以及非標準化的IP集成到系統(tǒng)中的問題。
2000年以來,我國集成電路產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。截至2010年底,集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額已經(jīng)達到1440.15億元, 我國成為同期世界集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)之一。我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模由“十五”末不足世界集成電路產(chǎn)業(yè)總規(guī)模的4.5%提高到2010年的近8.6%。此外,集成電路行業(yè)技術水平迅速提升,芯片大生產(chǎn)技術最高水平達到65納米,手機芯片、IC卡芯片、數(shù)字電視芯片、通信專用芯片、多媒體芯片等多個產(chǎn)品領域也取得了諸多創(chuàng)新成果。
盡管我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但仍難以滿足國內(nèi)巨大且快速增長的市場需求,集成電路產(chǎn)品仍大量依靠進口。2010年,國內(nèi)集成電路進口規(guī)模已經(jīng)達到1570億美元,創(chuàng)歷史新高。集成電路已連續(xù)兩年超過原油成為進口規(guī)模最大的商品。
展望未來五到十年,集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在諸多利好因素。首先,政策環(huán)境進一步支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2011年1月,國務院了《國務院關于印發(fā)進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》(簡稱4號文件),從財稅、投融資、研發(fā)、進出口、人才、知識產(chǎn)權等方面給予集成電路產(chǎn)業(yè)諸多優(yōu)惠,政策覆蓋范圍從設計企業(yè)與生產(chǎn)企業(yè)延伸至封裝、測試、設備、材料等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)。
其次,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)將為集成電路產(chǎn)業(yè)帶來更多發(fā)展機會。2010年10月,國務院《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,明確提出加快培育和發(fā)展下一代信息技術、節(jié)能環(huán)保、生物產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)、新能源、新材料以及新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。其中在下一代信息技術領域,發(fā)展重點包括高性能集成電路、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、新型顯示、下一代移動通信、下一代互聯(lián)網(wǎng)等方面。國家鼓勵發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),不僅將直接惠及集成電路產(chǎn)業(yè),而且能通過拉動下游應用市場,間接帶動國內(nèi)集成電路企業(yè)的發(fā)展。
再次,資本市場將為企業(yè)融資提供更多機會。創(chuàng)業(yè)板的推出在一定程度上打通了國內(nèi)集成電路企業(yè)發(fā)展的資金瓶頸。創(chuàng)業(yè)板帶來的財富效應,還將吸引更多資金和人才投入到集成電路行業(yè)。此外,國務院4號文件中也明確提出將通過中央預算內(nèi)投資、產(chǎn)業(yè)投資基金、銀行貸款以及企業(yè)自籌資金等多種途徑對集成電路企業(yè)的融資給予鼓勵。
市場需求大、政策和資本市場支持,“十二五”期間國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨前所未有的機遇,并將步入發(fā)展黃金期。
從應用領域來看,計算機領域依然是2009年中國最大的集成電路應用市場,市場份額高達45.9%,市場份額比2008年提高了3.8個百分點。通信領域也在中國3G建設的帶動下表現(xiàn)相對較好,市場份額也較2008年有所提升。汽車電子領域雖然市場份額較小,但它是近幾年來中國集成電路市場表現(xiàn)最好的領域之一,2009年汽車電子類集成電路市場實現(xiàn)逆勢發(fā)展,市場增速在10%左右。消費類和工控類則成為受此次金融危機影響最大的兩個領域,二者在2009年的衰退都在20%左右。
產(chǎn)品結構方面,存儲器仍然是占據(jù)市場最大份額的產(chǎn)品,此外,CPU、ASSP、邏輯器件和計算機器件也占據(jù)較大市場份額。從2009年各個產(chǎn)品的發(fā)展來看,嵌入式處理器、ASIC,CPU和計算機器件是2009年發(fā)展相對較高的四類產(chǎn)品。其中CPU和計算機器件市場的良好表現(xiàn)主要依賴于2009年筆記本電腦產(chǎn)量的大增,據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,截至2009年10月,中國筆記本電腦產(chǎn)量比2008年前10個月增加35.6%。而嵌入式處理器和ASIC則得益于中國3G網(wǎng)絡的建設,截止到2009年10月,中國3G通信基站設備產(chǎn)量比2008年前10個月增加123.5%。此外,存儲器在2009年的表現(xiàn)也相對較好,最主要的原因在于存儲器的價格相對于前兩年有所穩(wěn)定。
市場競爭格局方面,2009年市場的競爭格局并未發(fā)生較大變化,具體來看,英特爾和三星仍然穩(wěn)固地占據(jù)著中國集成電路市場前兩名的位置;在2009年中國計算機產(chǎn)量增加的帶動下,AMD排名將會前移;MTK銷售額繼續(xù)實現(xiàn)大幅增長,排名繼續(xù)上升;英飛凌剝離有線通信業(yè)務以及飛思卡爾退出手機芯片市場將會對它們在中國集成電路市場的排名造成一定的影響。
同一天,中國集成電路行業(yè)單體投資最大的項目――總投資240億美元的國家存儲器基地項目也在武漢東湖高新區(qū)正式動工建設。
中國正在掀起建設集成電路產(chǎn)業(yè)園的新。
集成電路或其載體芯片,是信息化時代的“工業(yè)糧食”。國際咨詢機構IDC的數(shù)據(jù)顯示,2015年,中國集成電路市場規(guī)模達11024億元,占全球市場的一半,已成為世界最大的集成電路市場,但銷售收入僅3618.5億元,自給率最大值僅3成左右。
2014年6月,國務院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》,提出當前和今后一段時期是中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期和攻堅期。加快推進集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對轉變經(jīng)濟發(fā)展方式、保障國家安全、提升綜合國力具有重大戰(zhàn)略意義。這也點燃了各地興建芯片產(chǎn)業(yè)園的熱情。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前已有北京、上海、合肥等20多個城市已建或者準備建設集成電路產(chǎn)業(yè)園。
但集成電路全球市場已趨于飽和。2015年,全球三大行業(yè)咨詢機構公布的數(shù)據(jù)均顯示,當年集成電路市場增長率為負數(shù),2016年的增長預測雖非負數(shù)但增長緩慢。世界半導體貿(mào)易協(xié)會(WSTS)預測,增長率僅為0.3%。
中國還在跟跑階段
地方政府建設集成電路產(chǎn)業(yè)園最大優(yōu)勢,是能批復百畝、千畝甚至萬畝的園區(qū)用地。但集成電路是一個國際化程度很高的產(chǎn)業(yè),集成電路產(chǎn)業(yè)園建設要遵循產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律,不能有認識盲區(qū)。
從產(chǎn)業(yè)規(guī)律看,集成電路產(chǎn)業(yè)是資金密集型、技術密集型和高端人才密集型的產(chǎn)業(yè)。長期以來,它遵循摩爾定律,即當價格不變時,集成電路上可容納的元器件數(shù)目,約每隔18?24個月增加一倍,性能也提升一倍。三維集成電路等新技術的出現(xiàn),使集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑出現(xiàn)了一些新變化,但摩爾定律還將是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中低端遵循的主要規(guī)律。
從資金門檻看,集成電路是以百億元級為投資門檻的資金密集型產(chǎn)業(yè),地方政府若過于依賴土地財政,對“燒錢”的集成電路產(chǎn)業(yè)園很難進行持續(xù)投入。理論上說,集成電路是“1塊錢的芯片可帶動50塊錢的產(chǎn)業(yè)鏈”,其前提是持續(xù)的高額投入并渡過產(chǎn)業(yè)的爬坡期后才能實現(xiàn)投入產(chǎn)出的平衡。這是相當漫長且痛苦的過程,而土地財政無法支撐其長久穩(wěn)定發(fā)展。
從技術設備上看,集成電路是技術密集型產(chǎn)業(yè),技術、產(chǎn)業(yè)升級和產(chǎn)品更新快。目前,高端的集成電路制造設備和測試設備,中國還嚴重依賴進口,建設或準備建設集成電路產(chǎn)業(yè)園的地方政府,必須要考慮國外出口管制政策可能帶來的不利影響。
從高端人才看,有數(shù)據(jù)顯示,中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才缺口逾20萬。同時,在吸引高端人才方面,一些地方尚不具備優(yōu)勢條件來吸引人才,自然難以支撐當?shù)丶呻娐樊a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
從全球價值鏈看,話語權是集成電路產(chǎn)業(yè)園建設容易忽視的因素。中國是全球最大的集成電路市場,但在集成電路全球產(chǎn)業(yè)價值鏈的話語權卻不高,大多數(shù)企業(yè)還是生產(chǎn)中低端產(chǎn)品為主,處于全球產(chǎn)業(yè)價值鏈中低端。
值得一提的是,集成電路是高度國際化、標準化的產(chǎn)品。國際上集成電路標準的主要制定者分為軍、民兩類。在民用方面,國際集成電路標準化工作代表性組織主要有國際電工委員會(IEC)、固態(tài)技術協(xié)會(JEDEC)、國際半導體設備和材料協(xié)會(SEMI)等。
目前,中國集成電路民用標準共計68項。其中,國標53項、行標15項,68項標準中有34項國標是等同、等效或非等效采用IEC標準或其他國外先進標準。等同采用IEC SC47A俗19項,采標率為31%;等效采用IEC SC47A標準7項,采標率為11%。另有幾項標準是轉化SEMI標準。民品主要采用GB/T19001質(zhì)量管理體系認證體系。
簡言之,在集成電路標準化領域,中國處于跟跑階段。而集成電路產(chǎn)業(yè)園在全國遍地開花,容易分散寶貴資源,與產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律和特點不相符。
三手段促發(fā)展
中國集成電路產(chǎn)業(yè)要持續(xù)健康發(fā)展,地方政府須創(chuàng)新發(fā)展思路和措施,以免把集成電路產(chǎn)業(yè)園建成“爛尾樓”,或掛著集成電路產(chǎn)業(yè)園的金字招牌,實際靠房地產(chǎn)來維持生存,與國家集成電路發(fā)展戰(zhàn)略背道而馳。
首先要加強對各地集成電路產(chǎn)業(yè)園的風險評估。要把資金、技術和人才等常規(guī)因素納入考核范圍,還要將土地財政、借集成電路金字招牌圈地等風險納入考核范圍,并制訂可量化,可操作的考核細則。在制定國家政策出臺過程中,要有量化考核的配套措施,將借機“圈地圈錢”的沖動關進制度的籠子,杜絕各地相互攀比、盲目上馬、低水平重復,避免出現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“雷聲大、雨點小”的現(xiàn)象。
其次要支持鼓勵園區(qū)進行產(chǎn)業(yè)質(zhì)量技術基礎建設。對條件較好、具有發(fā)展前景的集成電路產(chǎn)業(yè)園,要支持鼓勵進行產(chǎn)業(yè)質(zhì)量技術基礎建設。質(zhì)量技術基礎由計量、標準、檢測和認證構成。聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展組織等多個機構在2005年就提出了“國家質(zhì)量基礎”概念,將標準、計量、檢測和認證列為世界經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要支柱。而全球高科技領域競爭已上升為體系與體系之間的競爭,質(zhì)量技術基礎是其中重要內(nèi)容。
同時,集成電路是全球競爭最激烈的高科技領域,質(zhì)量技術基礎水平高低,將決定未來集成電路的全球價值鏈和產(chǎn)業(yè)分工格局,影響集成電路的發(fā)展路徑和生存模式。集成電路產(chǎn)業(yè)園要統(tǒng)籌規(guī)劃,按照全鏈條設計、一體化實施的思路,形成全鏈條的“計量-標準-檢驗檢測-認證認可”整體技術解決方案并示范應用。
21世紀第1個10年,我國集成電路產(chǎn)量的年均增長率超過25%,集成電路銷售額的年均增長率則達到23%。我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)由2001年不足世界集成電路產(chǎn)業(yè)總規(guī)模的2%提高到2010年的近9%。我國成為過去10年世界集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)之一。
但同一時期,國內(nèi)集成電路市場規(guī)模也由2001年的1140億元擴大到2010年的7350億元,擴大了5.5倍。國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模與市場規(guī)模之比始終未超過20%。如扣除集成電路產(chǎn)業(yè)中接受境外委托代工的銷售額,則我國集成電路市場的實際國內(nèi)自給率還不足10%,國內(nèi)市場所需的集成電路產(chǎn)品主要依靠進口。這就凸顯出我國集成電路產(chǎn)業(yè)的第一個隱憂:行業(yè)規(guī)模擴大迅速,但市場自給率一直得不到顯著提高。
在產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大的同時,我國集成電路行業(yè)的整體技術水平在過去10年也得到了全面提高。隨著國內(nèi)數(shù)條12英寸生產(chǎn)線的建成量產(chǎn),國內(nèi)芯片生產(chǎn)技術的主體已經(jīng)由5、6英寸,0.5微米以上工藝水平提升至8、12英寸,0.18微米至90納米的水平,其中中芯國際、大連Intel等企業(yè)的最高技術水平已經(jīng)到65納米的水平。
但是,雖然我國集成電路產(chǎn)業(yè)技術水平不斷提高,但與國際先進水平的差距未能有效減小,這是集成電路產(chǎn)業(yè)的第二個隱憂。近10年來,受西方國家對集成電路技術出口限制的制約,我國集成電路芯片制造技術始終落后于國際先進水平2個技術節(jié)點,目前以Intel、三星半導體、臺積電等為代表的世界領先半導體企業(yè)的32納米集成電路芯片生產(chǎn)線已紛紛建成投產(chǎn),相對于國內(nèi)65納米的最高技術而言,依然領先了45納米和32納米兩個世代。
隨著國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大,以中芯國際、華虹NEC、海思半導體、展訊、長電科技、南通富士通等為代表的一批本土集成電路企業(yè)快速鵲起,并成為國內(nèi)集成電路行業(yè)發(fā)展的中堅力量。但是,這些企業(yè)與Intel、高通、日月光等國際半導體巨頭相比,無論是業(yè)務規(guī)模還是技術水平都還有著較大的差距。以中芯國際為例,其2010年的銷售收入僅相當于臺積電的1/10,其與全球第三大晶圓代工企業(yè)――Global Foundries的營收差距也在擴大。國內(nèi)最大的IC設計企業(yè)――海思半導體,其2010年的銷售收入也僅為全球最大的IC設計企業(yè)――高通公司的1/10,與全球第10大IC設計企業(yè)的營收差距也在40億元以上。國內(nèi)集成電路行業(yè)亟待打造堪與國際半導體巨頭相抗衡的“航空母艦”。
關鍵詞:集成電路 設計驗證 發(fā)展策略
1 引言
近些年來,微電子技術的集成度每過一年半就會翻一番,前后30年的時間里其尺寸縮小了近1000倍,而性能增強了1萬倍。目前,歐美發(fā)達國家的IC 產(chǎn)業(yè)已經(jīng)非常專業(yè),使設計、制造、封裝以及測試形成了共同發(fā)展的情形。因為測試集成電路可以作為設計、制造以及封裝的補充,使其得到了迅速發(fā)展[1]。
我國經(jīng)濟處于穩(wěn)定增長中。目前,全球半導體產(chǎn)業(yè)都在重點關注我國的集成電路產(chǎn)業(yè),因為我國存在著龐大市場、廉價勞動力以及非常優(yōu)越的政策支持等,因此,我國的集成電路產(chǎn)業(yè)在近幾年有了迅速的發(fā)展。而計算機、通信以及電子類技術也被集成電路產(chǎn)業(yè)帶動發(fā)展,而廣泛地使用互聯(lián)網(wǎng)也產(chǎn)生了很多新興產(chǎn)業(yè)。與此同時,對集成電路進行測試的服務業(yè)也得到了很大發(fā)展。現(xiàn)如今,集成電路在我國有世界第二大市場,但是國內(nèi)的自給率低于25%,特別是在計算機CPU上,國內(nèi)技術與歐美發(fā)達國家還存在較大的差距。
微電子技術的發(fā)展已經(jīng)邁進納米與SoC(系統(tǒng)級芯片)時期,而CPU時鐘也已進入GHz,在發(fā)展高端的集成電路產(chǎn)業(yè)上,我國還需要繼續(xù)努力,與發(fā)達國家縮小差距。尤其與集成電路測試相關的技術一直是國內(nèi)發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的薄弱點,因此,必須逐步提升集成電路的測試能力。
2我國集成電路測試技術能力現(xiàn)狀
上世紀七十年代,我國開始系統(tǒng)地研發(fā)集成電路的測試技術。經(jīng)過40年的實際,我國的集成電路已經(jīng)從開發(fā)硬件和軟件發(fā)展到系統(tǒng)集成,從仿制他國變成了獨立研發(fā)。伴隨著集成電路產(chǎn)業(yè)在我國飛速發(fā)展,與之相關的檢測技術與服務也發(fā)揮著越來越大的作用,公共測試的也有了更大的需求,國內(nèi)出現(xiàn)了一大批專業(yè)芯片測試公司進行封裝測試板塊。而集成電路的測試產(chǎn)業(yè)在一定程度上補充了設計、制造以及封裝,使這些產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展。
但是,因為IC芯片的應用技術需要越來越高的要求與性能,所以必須提高測試芯片的要求。對于國內(nèi)剛步入正軌的半導體行業(yè)來說,其測試能力與IC設計、制造和封裝相比較是很薄弱的一個環(huán)節(jié)。尤其是產(chǎn)品已經(jīng)邁進性能較高的CPU和DSP 時代,而高性能的CPU和DSP產(chǎn)品的發(fā)展速度遠高于其他各類IC產(chǎn)品。相比較于設計行業(yè)的飛速發(fā)展,國內(nèi)的測試業(yè)的非常落后,不但遠遠跟不上發(fā)達國家的步伐,也不能完全滿足國內(nèi)集成電路發(fā)展的需求,從根本上制約著我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,缺少可以獨立完成專業(yè)測試的公司,不能完全滿足國內(nèi)IC設計公司的分析驗證與測試需要,已經(jīng)是我國發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的瓶頸。盡管有很多外企在我國設置了測試機構,但是他們中的大部分都不會提供對外測試的服務,即便提供服務,也極少對小批量的高端產(chǎn)品進行測試開發(fā)、生產(chǎn)測試和驗證。目前國內(nèi)對于一些高端技術的集成電路產(chǎn)品的測試通常是到國外進行。而對于IC發(fā)展,不僅僅對其測試設備有著新要求,測試技術人員也必須有較高的素質(zhì)。將硬件和軟件進行有機結合,完善管理制度,才可以保證測試IC的質(zhì)量,從而使整機系統(tǒng)的可靠性得到保障[2]。因此,必須加快建設國內(nèi)獨立的專業(yè)化集成電路測試公司,逐步在社會中展開測試芯片的工作,能夠大量減少測試時間,增強測試效果,最終使企業(yè)減少測試花銷,從根本上解決我國測試能力現(xiàn)存的問題,才能夠加強集成電路設計和制造能力,從而使國內(nèi)的集成電路產(chǎn)業(yè)得到發(fā)展。
3我國集成電路測試的發(fā)展策略
伴隨著不斷壯大的IC 設計公司,關于集成電路產(chǎn)業(yè)的分工愈發(fā)精細,建立一個有著強大公信力的中立測試機構進行專業(yè)化的服務測試,是國內(nèi)市場發(fā)展的最終趨勢與要求。因此,系統(tǒng)地規(guī)劃和研究集成電路測試業(yè)的策略,對設計、制造與封裝進行強有力的技術支撐,必將使集成電路產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展。以下是使我國集成電路測試產(chǎn)業(yè)得到進一步發(fā)展的建議:
3.1發(fā)展低成本測試技術
目前,我國的高端IC 產(chǎn)品還沒有占據(jù)很高的比例,市場主要還是被低檔與民用的消費類產(chǎn)品占據(jù),例如MP3 IC、音視頻處理IC、電源管理IC以及功率IC等,其使用的芯片售價本來就比較低,所以沒有能力承受非常昂貴的測試費,因此企業(yè)需要比較低成本的測試。這就從根本上決定國內(nèi)使用的IC 測試設備還不具有很高的檔次,所以,選擇測試系統(tǒng)時主要應該注重經(jīng)濟實惠以及有合適技術指標的機型。
3.2研發(fā)高端測試技術
伴隨著半導體工藝的迅速發(fā)展,IC產(chǎn)品中的SoC占據(jù)了很大的比重,產(chǎn)值也越來越多。但是SoC在產(chǎn)業(yè)化以前需要通過測試。所以,快速發(fā)展的SoC 市場給其相關測試帶來了非常大的市場需要。在進入SoC時代之后,測試行業(yè)同時面臨著挑戰(zhàn)和機遇。SoC的測試需要耗費大量的時間,必須生產(chǎn)很多測試圖形與矢量,還必須具有足夠大的故障覆蓋率。以后,SoC會逐漸變成設計集成電路主要趨勢。為了良好地適應IC 設計的發(fā)展,對于測試高端芯片技術也必須進行儲備,測試集成電路的高端技術的研究應該快于IC設計技術的發(fā)展[3]。
4結束語
我國作為世界第二大生產(chǎn)集成電路的國家,目前測試集成電路的技術還比較落后,比較缺乏設計高水平測試集成電路裝備的能力。對集成電路進行測試是使一個國家良好發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)不可或缺的條件。集成電路企業(yè)需要不斷地增強測試技術的消化、吸收以及創(chuàng)新,政府也需要發(fā)揮自身的導向性,為集成電路企業(yè)設計和建立服務性的測試平臺。
參考文獻:
[1]程家瑜,王革,龔鐘明,等.未來10年我國可能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的重大核心技術[J].中國科技論壇,2004(2):9-12.
集成電路發(fā)展綱要的三個亮點
記者:國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要的亮點是什么?
丁文武:主要有三個亮點。第一是強調(diào)加強組織領導,成立了國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領導小組,有組織保證,產(chǎn)業(yè)可以健廉快速有序地發(fā)展。二是設立國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金。亮點三,加大金融支持力度,我們跟開行等銀行加大密切聯(lián)系,同時也鼓勵開行以及其他商業(yè)銀行繼續(xù)加大對集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持,特別是在產(chǎn)品和業(yè)務方面,我們和保監(jiān)會、證監(jiān)會等合作,希望支持金融產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時我們也鼓勵發(fā)展貸款保證保險和信用保險業(yè)務,探索開發(fā)適用于集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保險產(chǎn)業(yè)和服務。
基金的戰(zhàn)略規(guī)劃
記者:基金的投資時間表和方向如何?
丁文武:基金第一批投資超過1200億元,投資期是5年、10年、15年。股東現(xiàn)在有16家,這些股東包括我們產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的一些投資機構,諸如來自上海,北京、武漢,還有大型的政府制造企業(yè),像中國電子、中國電科等大型企業(yè),也有民營企業(yè),像紫光,還有個人投資的一些機構,還有金融機構,像武漢金融、社保基金等。在基金投資方面,按照推進綱要的要求,我們基金既然是集成電路的產(chǎn)業(yè)基金,就按照集成電路產(chǎn)業(yè)鏈角度來投資材料、裝備、封裝測試、設計等,在可能的情況下,也可以投向非金融產(chǎn)業(yè)或者集成電路的應用領域。基金重點投向先進制造業(yè),占60%比例。
我們目前已投了三個項目,其中2014年落實了兩個項目,2015年年初我們也投了一個項目,現(xiàn)在正在投第四個項目。它們是:中芯國際、中芯北方、長電并購項目、中微半導體。基金承諾出資近百億元,特別是在2015年2月14日,基金與紫光集團已簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,基金承諾投資不超過100億元人民幣。但是我們現(xiàn)在還在看產(chǎn)業(yè)中各個企業(yè)做的芯片制造、裝備材料等。
記者:基金投資項目配制的原則是什么?
丁文武:第一是戰(zhàn)略性項目與市場化項目統(tǒng)籌,資金是社會化的資本,不是政府的撥款補貼補助,所以我們又要實施國家集成電路產(chǎn)業(yè)的推進綱要,又要按照市場的規(guī)律。第二是短期項目和中長期項目統(tǒng)籌,不管長期還是短期,我們都會投資。第三是高收益/風險項目和中低收益/風險項目統(tǒng)籌。第四是股權投資與夾層投資、公開市場投資綜合配制。
記者:基金投資的分步戰(zhàn)略是什么?丁文武:按照推進綱確定的、我們要按照三步走。第一步,在2015年,集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展體制機制創(chuàng)新取得明顯成效,建立與產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律相適應的融資平臺和政策環(huán)境,集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入超過3500億元。
第二步,到2020年集成電路產(chǎn)業(yè)與國際先進水平的差距逐步縮小,全行業(yè)銷售收入五年均增長超過20%。
第三步,到2030年,集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達到國際領先。記者:推進綱要的四項主要任務是什么?
丁文武:第一,著力發(fā)展集成電路設計業(yè),交通、汽車、醫(yī)療、金融等領域是我們集成電路發(fā)展的重點需求領域。第二,加速發(fā)展集成電路制造業(yè)。第三,提升先進封裝測試業(yè)發(fā)展水平,大力推動國內(nèi)封裝測試企業(yè)兼并重組,提高產(chǎn)業(yè)集中度。第四,突破集成電路關鍵裝備和材料,開發(fā)大尺寸硅片等關鍵材料,增加產(chǎn)業(yè)配套能力。
資本創(chuàng)新
記者:基金和產(chǎn)業(yè)互動的思路如何?
丁文武:我們基金既然是一個市場化的基金,我們要按照市場的規(guī)則進行運作。探索國家戰(zhàn)略與市場機制有機結合的運作機制,布局全產(chǎn)業(yè)鏈形成良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
我們希望有四大方面推動作用。首先,作為資本紐帶,打通產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),形成上下游協(xié)同發(fā)展格局。我們也會在投資完成基礎上投向非集成電路項目。
第二是驅(qū)動企業(yè)整合,以股權投資為引導,推動骨干龍頭企業(yè)優(yōu)化治理結構,促進兼并重組,推動一批企業(yè)進入全球第一梯隊。
第三推進產(chǎn)業(yè)集聚。在中國有四大區(qū)域:中西部地區(qū)、長三角地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)、珠三角地區(qū)。我們?nèi)绾魏瓦@些地區(qū)結合起來?例如安徽、武漢,和這些地區(qū)政府結合。我們要注意另外一個趨勢,就是各地出現(xiàn)重復建設的局面,我們要盡量避免這樣的情況出現(xiàn)。
最后是密切與資金、政策的聯(lián)動。我們今后要發(fā)揮金融和政策的密切結合。第二國家參與政策制定時,要和財稅政策密切配合。第三國家各類科技計劃要和地方資金聯(lián)系起來,包括外資。第四是人才政策,這個產(chǎn)業(yè)沒有人參與不行,對人才的需求越來越迫切。最后是市場推廣,我們的產(chǎn)業(yè)靠市場的拉動,沒有市場我們做所有的芯片都沒有用,我們研發(fā)芯片如果不和業(yè)務結合,花再多錢都是無效的,一定要和市場結合。
產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展
一直以來,我國政府都在鼓勵和支持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2000年國務院出臺了18號文件,10年來,集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計,2010年國內(nèi)集成電路產(chǎn)量達到653億塊,銷售額超過1440億元,分別是2001年的10倍和8倍。2001年〜2010年10年間,我國集成電路產(chǎn)量的年均增長率超過25%,集成電路銷售額的年均增長率則達到23%。
工信部副部長楊學山在講話中指出,集成電路產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心和基礎,為集中力量推動集成電路產(chǎn)業(yè)做大做強,要做好五項工作:一是集中力量、集中資源,形成合力;二是充分發(fā)揮大國大市場優(yōu)勢,以整機應用帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展;三是加強技術創(chuàng)新引領,推動產(chǎn)業(yè)結構升級;四是推進國內(nèi)外資源優(yōu)化整合,做大做強骨干企業(yè);五是優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式創(chuàng)新。
抓住新興產(chǎn)業(yè)機會
研究機構預計,到2015年,我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模在2010年的基礎上將再翻一番以上,銷售收入將超過3000億元,在世界集成電路市場的份額將提高到14%以上,滿足國內(nèi)30%的市場需求。
1、申請數(shù)量和趨勢分析
圖1:我國集成電路專利申請情況
圖2:無錫市集成電路專利申請情況
分析: 近五年來,我國集成電路專利申請量大體上保持持續(xù)增長的態(tài)勢(圖1),但增幅不大,從2006年626件申請量增長到2010年747件申請量,以年均4.5%的增幅遞增,其中2006年到2007年申請量增幅最大,達到12.9%。參考其它制造業(yè)領域,大部分行業(yè)2007年專利申請量均有較大增幅,原因可能在于2007年相關政策的刺激。需要特別指出的是,2008年至2009年的曲線下降可能是來源于中國專利的早期公開延遲審查,所以不能作為專利申請趨勢的判定依據(jù)。無錫市集成電路專利申請量較少(圖2),2006―2010五年的申請總量僅為全國申請總量的1%左右,但增幅較大,年均增幅達56.5%。
2、專利類型分析(總量)
分析:從集成電路專利類型來看,國內(nèi)該技術領域發(fā)明專利總量5944件,占比85%,而實用新型和外觀設計則占比很少,說明該技術領域的技術含量較高。而對照無錫市集成電路專利類型分布圖,發(fā)現(xiàn)發(fā)明專利總量僅為31件,占比僅為54%,與全國平均水平相比有較大差距,技術含量較低,有待于繼續(xù)提高技術開發(fā)能力,加強集成電路方面的科技創(chuàng)新研究。
3、國省分布狀況分析
分析:根據(jù)我國集成電路專利申請量排名情況來看,排名前十位企業(yè)中無一家大陸企業(yè),日資企業(yè)6家、臺資企業(yè)1家、韓國企業(yè)1家、美國企業(yè)1家、荷蘭企業(yè)1家,可見國內(nèi)企業(yè)在技術實力和研發(fā)能力上與外資臺資企業(yè)相比有較大差距。我國企業(yè)在集成電路領域的技術競爭上缺乏壁壘優(yōu)勢,陣地薄弱,還沒有形成規(guī)模,技術含量也不高,需要進一步提高技術開發(fā)能力。
無錫市在集成電路領域的專利申請量大部分來自“創(chuàng)立達科技”、“五十八研究所”、“中微高科”和“友達電子”,技術分布比較零散,沒有形成集中技術優(yōu)勢的企業(yè)。
分析總結
根據(jù)我國集成電路專利申請量排名情況來看,排名前十位企業(yè)中無一家大陸企業(yè),關鍵技術全部掌握在外資企業(yè)手中。無錫市在該領域的專利技術分布比較零散,還沒有形成較大規(guī)模,只能說還在起步探索階段。