改革開放30年中國集成電路產(chǎn)業(yè)回顧與展望

  集成電路（IC）技術和產(chǎn)業(yè)，以其無窮的變革、創(chuàng)新和極強的滲透力，推動著信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。IC產(chǎn)業(yè)的高投入、高風險、高技術的重要特征，決定了它的發(fā)展必然是一個充滿艱辛和變數(shù)的歷程。
 
   建國之初的1956年至1965年是我國半導體晶體管和集成電路的研制起步與誕生期，培育了第一批專業(yè)人才，誕生了我國第一只鍺合金晶體管。1965年我國第一塊集成電路研制成功，比國際上僅僅晚了7年。但在十年動亂期間，由于企業(yè)應有的生產(chǎn)條件和設施受到破壞，產(chǎn)業(yè)發(fā)展違背科學規(guī)律，加之國際上的技術封鎖與禁運，拉大了我國IC技術和產(chǎn)業(yè)與國際水平的差距。改革開放之前，我國IC工業(yè)仍處于分散的、手工式的生產(chǎn)狀態(tài)。

    三十年的改革開放帶來了我國經(jīng)濟社會的深刻變化，也為我國IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的生機與活力。

    一、改革開放30年中國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

    （一）改革開放初期對集成電路大生產(chǎn)的探索（1978—1986）

    1982年10月，國務院為了加強全國計算機和大規(guī)模集成電路的領導，成立了以國務院副總理萬里為組長的“電子計算機和大規(guī)模集成電路領導小組”，制定了我國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，提出“六五”期間要對半導體工業(yè)進行技術改造。1983年，領導小組明確提出要“建立南北兩個基地和一個點”。

    江南無線電器材廠1980年從日本東芝公司引進了彩色和黑白電視機集成電路3英寸全套生產(chǎn)線，成為當時我國首家具有現(xiàn)代工業(yè)大生產(chǎn)特點的集成電路生產(chǎn)廠。然而，1981—1985年期間，行業(yè)中出現(xiàn)了重復引進和過于分散的問題，全國有33個單位不同程度地引進了各種集成電路生產(chǎn)線設備，累計投資13億元左右，最后建成投入使用的只有少數(shù)幾條線，多數(shù)引進線沒能發(fā)揮出應有的作用。到1985年末，國內主要集成電路工廠有30余家，集成電路年產(chǎn)量5300萬塊。

    1986年，在廈門舉行的電子部IC發(fā)展戰(zhàn)略研討會提出了我國IC產(chǎn)業(yè)“七五”發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)品開發(fā)重點和“531”工藝技術發(fā)展戰(zhàn)略。即，普及推廣5微米技術，重點企業(yè)掌握3微米技術，開展1微米技術科技攻關。這期間，國家重點部署了無錫微電子工程項目建設，項目含2-3微米大生產(chǎn)線，制版，引導線和科研中心，于1988年開工建設，1993年投入生產(chǎn)。

    （二）集成電路重點項目建設（1990-1999）

    1989年2月，電子部再次召開IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略討論會，提出了1989年—1995年產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略：加速基地建設，形成規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)，注重發(fā)展專用集成電路，加強科研和支撐條件，振興中國IC產(chǎn)業(yè)。

    根據(jù)這個戰(zhàn)略，明確集中力量，重點建設華晶集團公司、華越微電子有限公司、上海貝嶺微電子制造有限公司、上海飛利浦半導體公司、首鋼日電電子有限公司五個主干企業(yè)，并于1990年開始，部署國家集成電路重點工程建設項目。

    在這一時期，既有發(fā)展，又有調整。1995年，從事IC生產(chǎn)的主要工廠有15個，從事IC研究和設計的單位有25個。到1995年末，國內共生產(chǎn)IC近18億塊，對集成電路產(chǎn)業(yè)的投資累計達到50億元。

    1990年8月，機電部提出了發(fā)展集成電路908工程項目的方案，1992年國務院決定實施“908”工程，并成立了全國IC專項工程（908工程）領導小組。1995年開始建設6英寸生產(chǎn)線，1998年1月，“908”工程華晶項目通過對外合同驗收。該項目的建成投產(chǎn)使國內集成電路生產(chǎn)技術水平由2-3微米提高到0.8-1微米。同年，該生產(chǎn)線通過與香港上華公司的合作合資，成為國內第一條從事芯片加工業(yè)務的Foundry線。

    1995年12月，繼“908”工程開工后，國務院總理辦公會議正式?jīng)Q策實施“909工程”，投資100億元人民幣建設一條8英寸、0.5微米的芯片大生產(chǎn)線以及8英寸硅單晶生產(chǎn)和若干個集成電路設計公司。1997年7月，上海華虹ＮＥＣ電子有限公司成立，生產(chǎn)線正式開工建設。經(jīng)過18個月的緊張建設，1999年2月華虹ＮＥＣ生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，技術檔次達到0.35－０.24微米，生產(chǎn)的64M和128MSDRAM存儲器達到了當時的國際主流水準?！?09”工程是我國第一條8英寸深亞微米生產(chǎn)線，它的建成投產(chǎn)，標志著我國IC大生產(chǎn)技術邁入了8英寸、深亞微米水平。

    （三）2000年以來，產(chǎn)業(yè)進入快速成長期

    2000年6月，國務院發(fā)布了《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》（國發(fā)18號文），并陸續(xù)推出了一系列促進IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策和措施。在國務院政策的鼓舞下，各地相繼制定本地區(qū)發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的配套優(yōu)惠政策，積極改善產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。在中央和地方政策引導下，國內掀起了一股集成電路投資熱，我國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入了快速發(fā)展時期。據(jù)不完全統(tǒng)計，從2000年到2007年，投入資金超過290億美元。這一投資額是我國集成電路產(chǎn)業(yè)2000年以前30多年間投資總和的9倍。

    2000年以來，信息產(chǎn)業(yè)部組織實施了“中國芯”工程，大力扶持國內具有自主知識產(chǎn)權IC產(chǎn)品的研發(fā)。國家科技部在863計劃中安排了集成電路設計重大專項。在863計劃集成電路設計重大專項的實施和帶動下，北京、上海、無錫、杭州、深圳、西安、成都等七個集成電路設計產(chǎn)業(yè)化基地的建設取得了重要進展。

    回顧這幾年產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，業(yè)界認為：國內市場的增長；優(yōu)惠政策的激勵；投資環(huán)境的改善；產(chǎn)業(yè)集聚效應；全球半導體產(chǎn)業(yè)向中國的轉移和海歸的回國創(chuàng)業(yè)等是推動發(fā)展的重要因素。

    二、中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

    （一）集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖贁U大

    1998年我國集成電路產(chǎn)量達到22.2億塊，銷售規(guī)模為58.5億元。到2007年，我國集成電路產(chǎn)量達到411.7億塊，銷售額為1251.3億元，十年間產(chǎn)量和銷售額分別擴大18.5倍與21倍之多，年均增速分別達到38.3%與40.5%，銷售額增速遠遠高于同期全球年均6.4%的增速。   
 

圖1 1998-2007年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入及增長情況

    （二）設計、制造和封裝測試業(yè)三業(yè)并舉，半導體設備和材料的研發(fā)水平和生產(chǎn)能力不斷增強，產(chǎn)業(yè)鏈基本形成

    經(jīng)過30年的發(fā)展，我國已初步形成了設計、芯片制造和封測三業(yè)并舉、較為協(xié)調的發(fā)展格局，產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。2001年我國設計業(yè)、芯片制造業(yè)、封測業(yè)的銷售額分別為11億元、27.2億元、161.1億元，分別占全年總銷售額的5.6%、13.6%、80.8%，產(chǎn)業(yè)結構不盡合理。最近五年來，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大的同時，IC產(chǎn)業(yè)結構逐步趨于合理，設計業(yè)和芯片制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)中的比重顯著提高。到2007年我國IC設計業(yè)、芯片制造業(yè)、封測業(yè)的銷售額分別為225.5億元、396.9億元、627.7億元，分別占全年總銷售額的18.0%、31.7%、50.2%。

    半導體設備和材料的研發(fā)和生產(chǎn)能力不斷增強。在設備方面，100納米等離子刻蝕機和大角度等離子注入機等設備研發(fā)成功，并投入生產(chǎn)線使用。隨著國產(chǎn)太陽能電池制造設備的大量應用，近幾年國產(chǎn)半導體設備銷售額大幅增長。在材料方面，已研發(fā)出8英寸和12英寸硅單晶，硅晶圓和光刻膠的國內生產(chǎn)和供應能力不斷增強。    

圖2 2001-2007年我國集成電路設計業(yè)、制造業(yè)和封測業(yè)銷售收入情況

    （三）技術水平快速提升

    技術創(chuàng)新能力不斷提高，與國外先進水平差距不斷縮小。從改革開放之初的3英寸生產(chǎn)線，發(fā)展到目前的12英寸生產(chǎn)線，IC制造工藝向深亞微米挺進，研發(fā)了不少工藝模塊，先進加工工藝已達到80nm。封裝測試水平從低端邁向中高端，在SOP、PGA、BGA、FC和CSP以及SiP等先進封裝形式的開發(fā)和生產(chǎn)方面取得了顯著成績。IC設計水平大大提升，設計能力小于等于0.5微米企業(yè)比例已超過60%，其中設計能力在0.18微米以下企業(yè)占相當比例，部分企業(yè)設計水平已經(jīng)達到90nm的先進水平。設計能力在百萬門規(guī)模以上的國內IC設計企業(yè)比例已上升到20%以上，最大設計規(guī)模已經(jīng)超過5000萬門級。

    隨著技術創(chuàng)新能力的提升，涌現(xiàn)出一批自主開發(fā)的IC產(chǎn)品。在金卡工程的帶動下，經(jīng)過政府、企業(yè)等各方共同努力，以二代身份證、手機SIM卡等為代表的IC卡芯片實現(xiàn)了突破?！褒埿尽?、移動應用處理器、基帶芯片、數(shù)字多媒體、音視頻處理、高清數(shù)字電視、圖像處理、功率管理以及存儲卡控制等許多IC產(chǎn)品開發(fā)成功，相當一批IC已投入量產(chǎn)，不僅滿足國內市場需求，有的還進入國際市場競爭。

    （四）制造代工企業(yè)融入全球產(chǎn)業(yè)競爭

    截至2007年底，國內已建成的集成電路生產(chǎn)線有52座，量產(chǎn)的12英寸生產(chǎn)線3條、8英寸生產(chǎn)線14條。涌現(xiàn)出中芯國際、華虹NEC、宏力半導體、和艦科技、臺積電（上海）、上海先進等IC制造代工企業(yè)，這些企業(yè)紛紛進入國際市場，融入全球產(chǎn)業(yè)競爭，全球代工業(yè)務市場占有率超過9%。目前，中芯國際已成為全球第三大代工廠，代工水平達到了90nm。華虹NEC也已進入全球芯片加工企業(yè)前十名行列。

    （五）產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和政策環(huán)境日趨完善

    經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，我國IC產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備了較為堅實的產(chǎn)業(yè)基礎和良好的環(huán)境條件。近幾年來，我國迅速成為全球最大的集成電路市場，2007年市場規(guī)模約占全球的1/3，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的需求空間；在國家政策的鼓勵和扶持下，我國IC產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備了較為堅實的產(chǎn)業(yè)基礎，并已經(jīng)形成了相對完善的產(chǎn)業(yè)群；多年來國內培養(yǎng)的眾多集成電路人才和大量海外高級人才的加入，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了技術人才保障；長三角地區(qū)、環(huán)渤海灣地區(qū)、以及珠三角地區(qū)三大經(jīng)濟帶的投資環(huán)境日臻完善，并正在向西部地區(qū)擴展。

    三、中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗與教訓

    （一）堅持以市場需求為導向是項目成功的關鍵

    相當長時期以來，在許多地區(qū)發(fā)展IC產(chǎn)業(yè)中自覺不自覺存在一種傾向，即：以技術為導向，盲目上項目，或片面追求線寬越細越好，而忽略了市場這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為重要的要素。從1981年到1985年時期，我國先后引進33條生產(chǎn)線，許多項目一窩蜂上馬，只引進設備未引進技術，通線品種基本上已被市場淘汰，不符合市場需求。部分生產(chǎn)線設備陳舊、不配套，達不到設計能力。再加上項目資金不足，企業(yè)管理不善，缺乏消化吸收能力等原因，多數(shù)項目不了了之。

    同時，實踐告訴我們：沒有永遠不變的產(chǎn)品與技術，只有永遠不斷變化的市場。只有把握住市場變化的脈搏，跟上市場變化的步伐，才能成為真正的贏家。909工程投產(chǎn)以來的過程就印證了這一點。該工程從開工建設到投產(chǎn)僅用了18個月。技術檔次從初期的“8英寸，0.35微米生產(chǎn)線”投產(chǎn)時能達到0.24微米技術水平。投產(chǎn)后，跟隨國際市場變化，從前期的Memory生產(chǎn)發(fā)展轉變到目前的Foundry代工。

    （二）資金、市場、技術、人才、管理是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的五大支柱

    發(fā)展IC產(chǎn)業(yè)是一項系統(tǒng)工程，支撐這一系統(tǒng)高效運轉至少要包括一下五個方面。

    第一，資金支持。IC產(chǎn)業(yè)是典型的資金密集型產(chǎn)業(yè)，要形成規(guī)模經(jīng)濟，需到達一定的投資閾值。隨著技術水平的提升，投資閾值正不斷攀升。同時，為滿足工藝研發(fā)、產(chǎn)能擴充和升級換代的需要，集成電路產(chǎn)業(yè)還需要持續(xù)不斷地投入。第二，市場支持。集成電路企業(yè)要想生存下去，必須要生產(chǎn)出符合市場需求的產(chǎn)品，源源不斷地取得來自客戶的訂單，建立一支面向全球市場的銷售團隊與銷售網(wǎng)絡至關緊要。第三，技術支持。要擁有先進的工藝技術，一流的芯片設計能力，擁有一批自主的知識產(chǎn)權和專利。第四，人才支持。要培養(yǎng)一支全球一流的工藝技術、芯片設計和管理人才隊伍，保證技術、產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新和企業(yè)高效運營。第五，管理支持。產(chǎn)業(yè)與企業(yè)的管理要從戰(zhàn)略決策、資金管理、物流管理、人才管理等多方面入手。

    IC產(chǎn)業(yè)是資金密集、技術密集、人才密集的產(chǎn)業(yè)，是高競爭性和高風險的產(chǎn)業(yè)。歷史的實踐證明，不管是發(fā)達國家還是地區(qū)，發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)都采取集中力量的辦法，不管是研究開發(fā)還是企業(yè)生產(chǎn)，都強調合作而不是單打獨干。因此，“防散”和“治散”仍是今后一個時期我們的重要工作。

    （三）產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須遵循IC經(jīng)濟規(guī)律

    摩爾定律是技術與經(jīng)濟結合的規(guī)律。摩爾定律不僅是IC技術發(fā)展的路線圖，也是IC價格逐年下降的路線圖，其實質是技術與經(jīng)濟結合的規(guī)律，揭示著集成電路行業(yè)的產(chǎn)業(yè)競爭和經(jīng)濟規(guī)律。多年來，這一規(guī)律推動著IC產(chǎn)業(yè)模式不斷演變。

    在技術越來越趨于同質化的今天，產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新成為企業(yè)在競爭中獲勝的重要因素。隨著IC產(chǎn)業(yè)競爭的加劇，IDM模式正在向Fablite/Superfab模式轉型，企業(yè)（產(chǎn)學研）合作和協(xié)同創(chuàng)新成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢，F(xiàn)oundry模式也在不斷發(fā)展與演化。在這種情形下，我們既要堅持中國特色，又要有全球化視野，探索出適合我國國情的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

    （四）政府在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中扮演著非常重要的角色

    世界任何一個國家半導體產(chǎn)業(yè)的成功發(fā)展都離不開政府的支持，通過政策推動，科研推動，建設項目推動和應用項目推動等方式，政府在資源配置、環(huán)境建設、人才培養(yǎng)等方面，起著極其重要的作用。我國政府一直把IC產(chǎn)業(yè)作為國家重要的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)和基礎產(chǎn)業(yè)扶持發(fā)展。

    政府的支持主要體現(xiàn)在制訂規(guī)劃，發(fā)布優(yōu)惠政策，培育發(fā)展環(huán)境，提供研發(fā)投入，以及一定的資金支持等方面。但是，面對快速的技術更新，激烈且全球化的競爭，需要企業(yè)獨立、果斷、及時地做出反應。這就要求各級政府給予資金支持時，一定要強調企業(yè)自主運作，堅持政府部門不參與運營。

    二代身份證項目的成功就是政府主導和支持、企業(yè)實施的結果。它開啟了規(guī)模超過200億元的大市場。大項目的成功需要政府的決策和統(tǒng)籌安排，同行業(yè)企業(yè)和上下游企業(yè)的協(xié)同，單一企業(yè)單槍匹馬很難成功。

    四、中國集成電路產(chǎn)業(yè)展望

    （一）中國IC產(chǎn)業(yè)將保持持續(xù)快速發(fā)展

    當前，我國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著良好的機遇。首先，我國半導體市場規(guī)模已居世界首位，新應用、新市場不斷涌現(xiàn)；其次，黨的十七大提出的推進工業(yè)化與信息化融合戰(zhàn)略以及財稅2008一號文的出臺，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的環(huán)境。再次，國家加大對自主創(chuàng)新的支持力度，許多地方政府紛紛把IC產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)先發(fā)展的重點產(chǎn)業(yè)。最后，國際產(chǎn)業(yè)轉移的范圍與力度正不斷加大，多個國際半導體知名企業(yè)在華投資設廠或與國內企業(yè)進行合作。預測未來5年，我國IC產(chǎn)業(yè)仍將保持年均20%的增長率。

    在抓住機遇同時，我們也要認清挑戰(zhàn)。國際半導體產(chǎn)業(yè)向中國轉移的同時，也帶來了挑戰(zhàn)，大量引進6英寸線已不符合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，國內建線的重點應該放在8英寸線和12英寸線。同時，我們也要擴大國際合作的深度與廣度，多渠道、全方位開展國際合作。

    （二）兩化融合將為IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新機遇

    黨的十七大提出了信息化與工業(yè)化融合的發(fā)展戰(zhàn)略，為我國IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是IC設計業(yè)擺脫目前的困境，提供了重要的政策契機，帶來了難得的市場機遇。為抓住兩化融合的新契機，我國IC產(chǎn)業(yè)要以應用系統(tǒng)為龍頭，以IC設計業(yè)為突破口，推動IC設計業(yè)與整機企業(yè)聯(lián)動，實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新。以“節(jié)能降耗”為重點的國民經(jīng)濟轉型正在持續(xù)深入，這也為包括IC產(chǎn)業(yè)在內的信息產(chǎn)業(yè)提供了難得發(fā)展機遇。因此，IC產(chǎn)業(yè)應圍繞“節(jié)能降耗”的要求，促進綠色設計與綠色制造。

    （三）創(chuàng)新發(fā)展將成為今后發(fā)展的主旋律

    創(chuàng)新驅動的發(fā)展模式是產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然要求。在相當長的一段時期內，堅持引進、消化、吸收、再創(chuàng)新，加強集成創(chuàng)新，逐步推進原始創(chuàng)新，把掌握關鍵技術和核心技術放在重要地位，仍是我們的主要任務。目前，《核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產(chǎn)品》與《極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝》兩大國家重大科技專項的實施將對創(chuàng)新驅動的發(fā)展模式的建立產(chǎn)生重要影響。

    創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的靈魂，創(chuàng)新的內涵正不斷豐富。一方面，在不斷推進技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和制度創(chuàng)新的同時，應把產(chǎn)品創(chuàng)新放在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突出重要位置。另一方面，創(chuàng)新正在成為衡量企業(yè)發(fā)展的重要標尺，只有勇于創(chuàng)新的企業(yè)才能成為市場的常勝將軍，而構建以企業(yè)為主體的自主創(chuàng)新體系是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。

    （四）半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大格局正在形成

    當前，全球半導體技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中有一個非常值得重視的動向，這就是：以太陽能光伏電池、半導體LED照明、微機電系統(tǒng)為代表的新興產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。這些產(chǎn)業(yè)，極大地擴展了半導體產(chǎn)業(yè)的內涵，它們作為新興的能源、照明和機電產(chǎn)業(yè)，將有可能成為影響未來經(jīng)濟社會發(fā)展的大產(chǎn)業(yè)。在全球IC產(chǎn)業(yè)步入成熟時期的情況下，在做大做強IC產(chǎn)業(yè)的同時，要開拓新的增長點，以半導體大產(chǎn)業(yè)眼光和思路拓展產(chǎn)業(yè)和項目空間。

    發(fā)展半導體大產(chǎn)業(yè)已成為國內外業(yè)界的共識，國際上許多集成電路大公司紛紛介入這些領域，我國企業(yè)近幾年在這些領域也取得了一定成效。例如，我國太陽能光伏電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模已居全球第三位，LED照明規(guī)模不斷壯大，微機電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化步伐不斷加快，按照這些產(chǎn)業(yè)的技術經(jīng)濟特點和市場需求，科學地組織開發(fā)生產(chǎn)，必將為我國半導體技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新機遇。