芯片設(shè)計(jì)技術(shù)之外的那些事兒，芯片設(shè)計(jì)前景如何?

很多人都在討論芯片設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，他們認(rèn)為技術(shù)才是芯片設(shè)計(jì)的一切。然而并非如此，諸如芯片設(shè)計(jì)現(xiàn)狀、芯片設(shè)計(jì)前景、芯片設(shè)計(jì)就業(yè)等問(wèn)題都是學(xué)習(xí)芯片設(shè)計(jì)的朋友應(yīng)當(dāng)留意的。此次，小編將為大家?guī)?lái)有關(guān)芯片設(shè)計(jì)發(fā)展前景的文章。雖然文章采用的往年數(shù)據(jù)，但依然具備參考價(jià)值。

芯片設(shè)計(jì)是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的前端，據(jù)悉2017年芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)占比達(dá)到38.76%，是中國(guó)集成電路第一大行業(yè)。但從趨勢(shì)上看未來(lái)的芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的增速會(huì)變得逐漸緩慢。歸根到底最重要的因素是缺人才，人才之困急阻礙了芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展。

“2017年，中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)銷售總額預(yù)計(jì)為1946億元，比2016年的1518億元增長(zhǎng)28.15%。”近日，中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)、清華大學(xué)微電子學(xué)研究所所長(zhǎng)魏少軍教授在中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)2017年會(huì)上發(fā)布了集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)2017年發(fā)展?fàn)顩r的預(yù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。他指出，2017年行業(yè)預(yù)計(jì)總收入約合293億美元，預(yù)計(jì)在全球占比接近30%。

設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、設(shè)備和材料等構(gòu)成集成電路的產(chǎn)業(yè)鏈。2014年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，明確提出“著力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè)”，強(qiáng)調(diào)“圍繞重點(diǎn)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈，強(qiáng)化集成電路設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、內(nèi)容與服務(wù)協(xié)同創(chuàng)新，以設(shè)計(jì)業(yè)的快速增長(zhǎng)帶動(dòng)制造業(yè)的發(fā)展”。

作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的前端，芯片設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)整體而言意義重大。

芯片設(shè)計(jì)是“火車頭”

“長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展都比較滯后。不過(guò)，近年來(lái)在國(guó)家大力推動(dòng)和支持下，得到快速發(fā)展。尤其在國(guó)家大基金推出后，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了前所未有的投資浪潮。”TrendForce集邦咨詢半導(dǎo)體分析師冉玄同對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說(shuō)，“封測(cè)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期是中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)占比最大的一個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)其次，制造第三。不過(guò)，設(shè)計(jì)業(yè)近兩年快速發(fā)展，成長(zhǎng)率最高。”

2016年，芯片設(shè)計(jì)首次超過(guò)制造、封裝等環(huán)節(jié)，成為中國(guó)集成電路第一大行業(yè)。對(duì)此，魏少軍曾表示：“設(shè)計(jì)業(yè)總規(guī)模第一次超過(guò)封裝測(cè)試業(yè)，位列第一，這是非常有意義的變化。因?yàn)榧庸?、封裝都是為了產(chǎn)品，而直接產(chǎn)品的貢獻(xiàn)就是設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)業(yè)理應(yīng)成為第一大行業(yè)。”

冉玄同據(jù)此表示：“2016年集成電路設(shè)計(jì)業(yè)占比37.93%，封測(cè)業(yè)占比36.08%，制造業(yè)占比25.99%。預(yù)計(jì)2017年設(shè)計(jì)業(yè)占比會(huì)繼續(xù)增加，達(dá)到38.76%。”

“按照綱要要求，2020年設(shè)計(jì)行業(yè)銷售總額要達(dá)到3500億元，需要未來(lái)三年實(shí)現(xiàn)21.6%的復(fù)合增長(zhǎng)率。”魏少軍在接受媒體采訪時(shí)表示。過(guò)去三年，集成電路設(shè)計(jì)收入的增速分別為29.5%、26.5%和24.1%。不過(guò)魏少軍直言：“從趨勢(shì)上看，21.6%的比例不高。但實(shí)則不然，隨著基數(shù)的增長(zhǎng)，后面實(shí)現(xiàn)這個(gè)增速會(huì)越來(lái)越困難。”

劉強(qiáng)(化名)是國(guó)內(nèi)某頂尖高校微納電子系副教授，他在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)對(duì)3500億元的目標(biāo)表示了樂(lè)觀。“按照‘中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)2017年會(huì)暨北京集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇’發(fā)布的報(bào)告，2017年我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)銷售總額將近2000億元，比上年增長(zhǎng)28%。依照這一速度，到2020年，設(shè)計(jì)業(yè)的銷售總額應(yīng)該可以超過(guò)3500億元。”劉強(qiáng)說(shuō)。

產(chǎn)值增加之外，自主產(chǎn)品自給率不斷增加。魏少軍撰文指出：“2012年開始，中國(guó)設(shè)計(jì)業(yè)產(chǎn)值109億美元，中國(guó)用了816億美元的產(chǎn)品，我們的自給率13.3%;到了2016年，我們?cè)O(shè)計(jì)業(yè)產(chǎn)值247億美元，我們用了930億美元，產(chǎn)品自給率達(dá)到26.6%，翻了一番。”

從芯片設(shè)計(jì)業(yè)區(qū)域分布來(lái)看，長(zhǎng)三角、環(huán)渤海和珠三角地區(qū)是主要集中區(qū)。

歸根到底是缺人才

“中國(guó)目前擁有全球最大的集成電路消費(fèi)市場(chǎng)。2016年中國(guó)集成電路市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)1811億美元，是全球最大的集成電路應(yīng)用市場(chǎng)，占全球市場(chǎng)比重超過(guò)54%，2017年將有機(jī)會(huì)進(jìn)一步挑戰(zhàn)60%。另外，資金充沛也是目前中國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)之一。”冉玄同說(shuō)。

劉強(qiáng)也強(qiáng)調(diào)了“市場(chǎng)”。“中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主要優(yōu)勢(shì)是市場(chǎng)巨大。據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計(jì)，我國(guó)本土消耗的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品高達(dá)800億美元以上。”他說(shuō)。

但差距同樣明顯。冉玄同介紹，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前的主要障礙是技術(shù)落后、人才缺乏。以應(yīng)用處理器和存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)為例，由于技術(shù)瓶頸和人才缺失，我國(guó)自給率幾乎為零。

在劉強(qiáng)看來(lái)，雖然技術(shù)和人才都相對(duì)匱乏，但“人才荒”的問(wèn)題更為顯著。“我們?nèi)奔夹g(shù)、缺人才，但歸根到底還是缺人才。因?yàn)橛辛巳瞬牛夹g(shù)就可以被開發(fā)、優(yōu)化和提升。”

“中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直以來(lái)都面臨人才短缺的問(wèn)題。”冉玄同給科技日?qǐng)?bào)記者算了一筆賬：目前來(lái)看，人才短缺最少超過(guò)10萬(wàn)人，可能還不止。從國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)劃綱要的目標(biāo)來(lái)看，2020年銷售額要超過(guò)8700億元，按照4：3：3的比例預(yù)測(cè)，其中設(shè)計(jì)業(yè)要達(dá)到3480億元，在2016年的基礎(chǔ)上凈增超1800億元。假如以2016年集成電路設(shè)計(jì)業(yè)人均銷售額126萬(wàn)元做預(yù)測(cè)，設(shè)計(jì)業(yè)未來(lái)需要增加的人數(shù)為1800億元除以每人126萬(wàn)元，答案是14.3萬(wàn)人。“因此整體來(lái)看，到2020年中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才缺口或?qū)⑦_(dá)30至40萬(wàn)。”冉玄同的結(jié)論是形勢(shì)非常嚴(yán)峻。

人才短缺之余，競(jìng)爭(zhēng)力也不高。“目前，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員不足40萬(wàn)人，其中設(shè)計(jì)業(yè)大約13萬(wàn)人、人均銷售收入超過(guò)126萬(wàn)元。從國(guó)際上來(lái)看，處于中下游位置，競(jìng)爭(zhēng)力并不高。”冉玄同說(shuō)。

人才之困急需“解套”

“長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)只是以國(guó)家重大專項(xiàng)來(lái)推進(jìn)，并沒(méi)有上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，導(dǎo)致從國(guó)家到地方對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重視度不夠。產(chǎn)業(yè)不夠景氣，對(duì)人才吸引力不足，在集成電路產(chǎn)業(yè)工作一度被認(rèn)為是‘苦差事’。”冉玄同說(shuō)。

另外，高校一直以來(lái)沒(méi)有設(shè)立專門的微電子專業(yè)，很難為產(chǎn)業(yè)和企業(yè)培養(yǎng)足夠的人才，相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生到企業(yè)后幾乎要從零開始學(xué)習(xí)。

對(duì)此，冉玄同開出“藥方”：成立專門的微電子學(xué)院，設(shè)立對(duì)應(yīng)的專業(yè)，為企業(yè)培養(yǎng)對(duì)口人才。目前，中國(guó)已有十幾所高校開設(shè)微電子學(xué)院，但規(guī)模還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

對(duì)“入口人才不足”的說(shuō)法，劉強(qiáng)表示贊同。“當(dāng)前國(guó)家實(shí)施《集成電路產(chǎn)業(yè)推進(jìn)綱要》，成立國(guó)家大基金，地方基金投資集成電路的熱情高漲。然而最大的問(wèn)題就是人才問(wèn)題——缺領(lǐng)軍人才，缺高端人才，缺具有集成電路教育背景的應(yīng)屆生。這其中的原因是多方面的。微電子與固體電子學(xué)在學(xué)科分類里面被劃歸為二級(jí)學(xué)科，在高校的生源安排上，就是按照二級(jí)學(xué)科配置的，這樣就造成入口嚴(yán)重不足”。

作為微納電子方向的教授，劉強(qiáng)給出的建議更為具體直接。他建議，相關(guān)部委盡快將微電子學(xué)科改成一級(jí)學(xué)科，積極推動(dòng)示范微電子學(xué)院的建設(shè);各示范微電子學(xué)院通過(guò)加大培訓(xùn)力度和增加招生名額，大力推進(jìn)半導(dǎo)體人才的培養(yǎng);積極加強(qiáng)人才引進(jìn)，在政策上對(duì)于集成電路人才進(jìn)行積極引導(dǎo)和支持。“設(shè)計(jì)方向應(yīng)該是下一個(gè)很有可能超越發(fā)達(dá)國(guó)家的領(lǐng)域。”劉強(qiáng)表示。

“要解決目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才在數(shù)量和質(zhì)量上的問(wèn)題，需要產(chǎn)學(xué)研深度融合，共同發(fā)現(xiàn)人才、培養(yǎng)人才、儲(chǔ)備人才。”冉玄同說(shuō)。