中國IC業(yè)：從設(shè)計到制造 均有能力競爭先進(jìn)
[導(dǎo)讀]中國IC業(yè)與國際水平存在技術(shù)鴻溝嗎?存在多大差距，是否可能彌補(bǔ)，如何彌補(bǔ)?這是當(dāng)前IC界經(jīng)常談起的一個話題。然而，中國IC業(yè)與國際先進(jìn)水平之間真的存在無力追趕的技術(shù)鴻溝嗎?如果仔細(xì)分析，或會得出不一樣的結(jié)論。從
中國IC業(yè)與國際水平存在技術(shù)鴻溝嗎?存在多大差距，是否可能彌補(bǔ)，如何彌補(bǔ)?這是當(dāng)前IC界經(jīng)常談起的一個話題。然而，中國IC業(yè)與國際先進(jìn)水平之間真的存在無力追趕的技術(shù)鴻溝嗎?如果仔細(xì)分析，或會得出不一樣的結(jié)論。
從設(shè)計到制造不存技術(shù)鴻溝
IC業(yè)大體可以分成IC設(shè)計、封測、代工制造、設(shè)備材料等幾個環(huán)節(jié)，就中國IC業(yè)與國際水平之間存在的差距，我們可以逐一分析。
業(yè)界對于IC設(shè)計環(huán)節(jié)一直存在市場占有率“3+3+3+1”的說法，它們分別代表著通用處理器(CPU)、存儲器(Memory)、系統(tǒng)單芯片(SoC)以及功率器件等需要特殊工藝的集成電路。
SoC是目前市場上變化最快、也最為活躍的部分。以iPhone、iPad為代表的移動智能終端的興起，促使相關(guān)SoC市場、技術(shù)快速成長。而在本土市場快速成長的帶動下，中國IC設(shè)計企業(yè)發(fā)揮貼近用戶與快速搶市的優(yōu)勢，形成了一套以客戶為導(dǎo)向，集中產(chǎn)品開發(fā)資源于先鋒產(chǎn)品之上，快速推出產(chǎn)品方案的戰(zhàn)術(shù)。面對國際大廠的激烈競爭，中國IC設(shè)計企業(yè)仍然能發(fā)揮主場優(yōu)勢，獲取市場份額，保持成長。展訊、全智、瑞芯微電子等已在移動智能終端的低端市場站穩(wěn)腳跟。之所以能夠取得這些成績，根本原因是相關(guān)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)主要在中國完成，這就使得在國內(nèi)進(jìn)行相關(guān)AP的設(shè)計更具優(yōu)勢。
至于IGBT、CMOSimagesensor等功率器件及其他采用特殊工藝的集成電路部分，只要給時間，中國企業(yè)也一定能夠發(fā)展起來的。以前的相對弱勢，正是因為工業(yè)應(yīng)用、汽車應(yīng)用和醫(yī)療應(yīng)用等類集成電路產(chǎn)品的終端應(yīng)用行業(yè)還沒有發(fā)展起來造成的。但隨著未來中國產(chǎn)業(yè)升級，中國在上述領(lǐng)域的市場需求將越來越大。正像消費(fèi)電子市場帶動上游SoC一樣，只要假以時日，特殊工藝集成電路產(chǎn)業(yè)也能發(fā)展起來。
Memory部分的產(chǎn)業(yè)格局更具獨(dú)占性，韓企在這一領(lǐng)域擁有統(tǒng)治地位。這個部分產(chǎn)品對工藝的要求也比較高，中國企業(yè)不是沒有涉及，比如兆易創(chuàng)新就在開發(fā)生產(chǎn)NOR閃存，至于突破NAND還需要等待。
通用處理器向來是中國的弱項。由于該項產(chǎn)品的社會認(rèn)知度較高，一提到中國IC產(chǎn)業(yè)的不足，普通消費(fèi)者往往會拿通用處理器來說事兒。此前中國在這一領(lǐng)域也投入了巨大精力，效果卻不盡如人意。然而，現(xiàn)在通用處理器的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化，移動設(shè)備的興起取代了以往PC的主導(dǎo)地位，Wintel聯(lián)盟打破，Win8開始支持ARM，X86架構(gòu)的市場越來越小，ARM架構(gòu)開始占有優(yōu)勢。這給中國企業(yè)以發(fā)展的契機(jī)，不需要再糾纏于X86，采用ARM架構(gòu)，可以擁有自己的芯片。
談到起中國的半導(dǎo)體制造，就免不了要談到中芯國際。2000年中芯國際和宏力的奠基是中國民間資本進(jìn)入半導(dǎo)體制造行業(yè)的開始。經(jīng)過十余年的發(fā)展，其間不免坎坷，但是目前中芯國際已經(jīng)形成自身工藝的研發(fā)能力，可以追趕世界先進(jìn)工藝，從建廠時候的0.25μm工藝，到現(xiàn)在可以量產(chǎn)40nm，正在研發(fā)28nm工藝;形成自身的擴(kuò)產(chǎn)能力，從開始的一家8英寸廠，發(fā)展到現(xiàn)在的3家8英寸廠，2家12英寸廠，產(chǎn)能翻了7～8倍;形成了客戶的多元化，從開始階段的以海外客戶為主，國內(nèi)客戶小于10%，到現(xiàn)在國內(nèi)客戶接近40%。
此前，中芯國際出現(xiàn)問題關(guān)鍵在于管理，業(yè)內(nèi)流傳著這樣一句話“沒有張汝京，就沒有SMIC;有了張汝京，就沒有贏利的SMIC”。張汝京講究規(guī)模擴(kuò)張，不注重企業(yè)的贏利能力;同時研發(fā)嚴(yán)重推遲，同國際差距越來越大。2011年6月，張文義成為中芯國際的董事長，邱慈云為CEO，在不到兩年的時間里面，公司已經(jīng)取得良好發(fā)展。
至于封裝測試領(lǐng)域，國內(nèi)的長電、南通富士通等企業(yè)的水平已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平，能夠滿足國際、國內(nèi)市場的大部分需求。在這個領(lǐng)域，中國企業(yè)毫無懸念可以達(dá)到世界先進(jìn)水平。
甚至在設(shè)備和材料領(lǐng)域，過去10年里，中國企業(yè)也有所布局，包括刻蝕機(jī)、清洗設(shè)備、擴(kuò)散爐以及光刻機(jī)等，但是這些設(shè)備只是初步達(dá)到可商用水平，多數(shù)尚未真正進(jìn)入市場。不過，設(shè)備和材料公司的客戶是制造商，隨著中國制造企業(yè)的走強(qiáng)，未來也將逐漸扭轉(zhuǎn)設(shè)備材料領(lǐng)域的弱勢格局。
總之，中國IC業(yè)不同環(huán)節(jié)的發(fā)展程度各不相同，有的已經(jīng)達(dá)到可與國際大公司一較高下的地步，有的還需潛心發(fā)展，但是至少技術(shù)鴻溝是不存在的，中國IC企業(yè)完全有能力參與國際競爭。
從國營到民營IC全新發(fā)展
上個世紀(jì)八九十年代，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以國營體制為主。當(dāng)時企業(yè)的最大問題就是脫離國際潮流、脫離市場。在此背景下，我國在“八五”和“九五”期間分別實施了“908”工程和“909”工程兩項旨在推進(jìn)微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點工程。1990年8月，“908”工程啟動;1995年開始建設(shè)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(nèi)集成電路生產(chǎn)技術(shù)水平由2μm～3μm提高到0.8μm～1μm。但由于審批時間過長，工程從開始立項到真正投產(chǎn)歷時7年之久，因此建成投產(chǎn)時技術(shù)水平已落后于國際主流技術(shù)4～5代。1995年12月，國務(wù)院總理辦公會議正式?jīng)Q策實施“909”工程，投資100億元建設(shè)一條8英寸、0.5μm的芯片生產(chǎn)線以及8英寸硅單晶生產(chǎn)和若干個集成電路設(shè)計公司。1999年2月華虹NEC生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，技術(shù)檔次達(dá)到0.35μm～0.24μm。
回頭看兩項工程可以總結(jié)出幾點經(jīng)驗教訓(xùn)：一是IC技術(shù)和市場變化太快，國有甚至合資體制很難適應(yīng)IC業(yè)這種快速變化的市場環(huán)境。二是只投資建設(shè)一家孤立的工廠，并沒有形成一條完善的產(chǎn)業(yè)鏈，而完善的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境又是IC業(yè)發(fā)展所必須的。三是建成的企業(yè)缺乏市場開拓能力，僅靠國家提供的市場機(jī)會，難以做大。比如當(dāng)年的幾家設(shè)計公司通過交通卡、電話卡起家，后來又借助二代身份證，初期的壟斷市場使企業(yè)過上好日子?？墒且坏┱嬲M(jìn)入全面市場競爭階段，就難以適應(yīng)了。以至行業(yè)內(nèi)有“成也身份證，敗也身份證”之說。
回顧以國家投入為主的我國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段，總體說并不是很成功。這是因為中國的IC產(chǎn)業(yè)面對的是全球市場、國際化競爭，靠國家投資、內(nèi)部購買是沒有前途的。
因此，只有改變以國有體制為主體的發(fā)展模式，走國際化、市場化道路才能真正做好中國IC業(yè)。而目前發(fā)展相對良好的中國IC業(yè)，正是2000年前后逐漸建立完善起來的、以民營企業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)群。它們雖然與以前國有體制為主體的半導(dǎo)體行業(yè)存在一定歷史淵源，但是在市場開拓、運(yùn)營管理、技術(shù)創(chuàng)新的方式方法上都有著巨大的不同。[!--empirenews.page--]
從扶持到調(diào)控市場環(huán)境重要
未來，中國IC業(yè)要想取得良性發(fā)展，縮小與國際水平的差距，幾條措施十分關(guān)鍵：一是對于IC設(shè)計、封裝等產(chǎn)業(yè)來說，國家應(yīng)當(dāng)調(diào)控市場，提供良好的市場環(huán)境，優(yōu)勝劣汰，公平競爭;二是通過“863”等重大專項，以項目的方式支持由龍頭企業(yè)牽頭的研發(fā)，扶大扶強(qiáng)龍頭企業(yè);三是對于先進(jìn)產(chǎn)能的擴(kuò)充，應(yīng)當(dāng)通過國家資金給予支持。最重要的兩個方向就是邏輯先進(jìn)工藝和存儲器。
國家對于先進(jìn)產(chǎn)能的投資則需要滿足如下條件：一是資金的引入不能影響該公司原來的獨(dú)立性和國際化;二是資金引入應(yīng)該以市場化的方式引入，保持國家資金、地方政府配套、社會資本投入為1∶2∶3的比例;三是社會資本的引入十分重要，它可以引入市場化的制約機(jī)制，促進(jìn)公司形成明確的長期發(fā)展目標(biāo)，同時也會強(qiáng)調(diào)自身的造血功能，可以使企業(yè)自身獨(dú)立滾動發(fā)展;四是可以通過設(shè)立“產(chǎn)業(yè)基金”的模式保證上述幾點得到落實，產(chǎn)業(yè)基金獨(dú)立運(yùn)營，引進(jìn)專業(yè)人士管理，避免多頭管理;五是今后一段時間，可以通過政策鼓勵的方式，支持中國IC企業(yè)進(jìn)入非消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域，比如汽車、工業(yè)、高鐵、醫(yī)療等長期看好的市場。
從設(shè)計到制造不存技術(shù)鴻溝
IC業(yè)大體可以分成IC設(shè)計、封測、代工制造、設(shè)備材料等幾個環(huán)節(jié)，就中國IC業(yè)與國際水平之間存在的差距，我們可以逐一分析。
業(yè)界對于IC設(shè)計環(huán)節(jié)一直存在市場占有率“3+3+3+1”的說法，它們分別代表著通用處理器(CPU)、存儲器(Memory)、系統(tǒng)單芯片(SoC)以及功率器件等需要特殊工藝的集成電路。
SoC是目前市場上變化最快、也最為活躍的部分。以iPhone、iPad為代表的移動智能終端的興起，促使相關(guān)SoC市場、技術(shù)快速成長。而在本土市場快速成長的帶動下，中國IC設(shè)計企業(yè)發(fā)揮貼近用戶與快速搶市的優(yōu)勢，形成了一套以客戶為導(dǎo)向，集中產(chǎn)品開發(fā)資源于先鋒產(chǎn)品之上，快速推出產(chǎn)品方案的戰(zhàn)術(shù)。面對國際大廠的激烈競爭，中國IC設(shè)計企業(yè)仍然能發(fā)揮主場優(yōu)勢，獲取市場份額，保持成長。展訊、全智、瑞芯微電子等已在移動智能終端的低端市場站穩(wěn)腳跟。之所以能夠取得這些成績，根本原因是相關(guān)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)主要在中國完成，這就使得在國內(nèi)進(jìn)行相關(guān)AP的設(shè)計更具優(yōu)勢。
至于IGBT、CMOSimagesensor等功率器件及其他采用特殊工藝的集成電路部分，只要給時間，中國企業(yè)也一定能夠發(fā)展起來的。以前的相對弱勢，正是因為工業(yè)應(yīng)用、汽車應(yīng)用和醫(yī)療應(yīng)用等類集成電路產(chǎn)品的終端應(yīng)用行業(yè)還沒有發(fā)展起來造成的。但隨著未來中國產(chǎn)業(yè)升級，中國在上述領(lǐng)域的市場需求將越來越大。正像消費(fèi)電子市場帶動上游SoC一樣，只要假以時日，特殊工藝集成電路產(chǎn)業(yè)也能發(fā)展起來。
Memory部分的產(chǎn)業(yè)格局更具獨(dú)占性，韓企在這一領(lǐng)域擁有統(tǒng)治地位。這個部分產(chǎn)品對工藝的要求也比較高，中國企業(yè)不是沒有涉及，比如兆易創(chuàng)新就在開發(fā)生產(chǎn)NOR閃存，至于突破NAND還需要等待。
通用處理器向來是中國的弱項。由于該項產(chǎn)品的社會認(rèn)知度較高，一提到中國IC產(chǎn)業(yè)的不足，普通消費(fèi)者往往會拿通用處理器來說事兒。此前中國在這一領(lǐng)域也投入了巨大精力，效果卻不盡如人意。然而，現(xiàn)在通用處理器的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化，移動設(shè)備的興起取代了以往PC的主導(dǎo)地位，Wintel聯(lián)盟打破，Win8開始支持ARM，X86架構(gòu)的市場越來越小，ARM架構(gòu)開始占有優(yōu)勢。這給中國企業(yè)以發(fā)展的契機(jī)，不需要再糾纏于X86，采用ARM架構(gòu)，可以擁有自己的芯片。
談到起中國的半導(dǎo)體制造，就免不了要談到中芯國際。2000年中芯國際和宏力的奠基是中國民間資本進(jìn)入半導(dǎo)體制造行業(yè)的開始。經(jīng)過十余年的發(fā)展，其間不免坎坷，但是目前中芯國際已經(jīng)形成自身工藝的研發(fā)能力，可以追趕世界先進(jìn)工藝，從建廠時候的0.25μm工藝，到現(xiàn)在可以量產(chǎn)40nm，正在研發(fā)28nm工藝;形成自身的擴(kuò)產(chǎn)能力，從開始的一家8英寸廠，發(fā)展到現(xiàn)在的3家8英寸廠，2家12英寸廠，產(chǎn)能翻了7～8倍;形成了客戶的多元化，從開始階段的以海外客戶為主，國內(nèi)客戶小于10%，到現(xiàn)在國內(nèi)客戶接近40%。
此前，中芯國際出現(xiàn)問題關(guān)鍵在于管理，業(yè)內(nèi)流傳著這樣一句話“沒有張汝京，就沒有SMIC;有了張汝京，就沒有贏利的SMIC”。張汝京講究規(guī)模擴(kuò)張，不注重企業(yè)的贏利能力;同時研發(fā)嚴(yán)重推遲，同國際差距越來越大。2011年6月，張文義成為中芯國際的董事長，邱慈云為CEO，在不到兩年的時間里面，公司已經(jīng)取得良好發(fā)展。
至于封裝測試領(lǐng)域，國內(nèi)的長電、南通富士通等企業(yè)的水平已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平，能夠滿足國際、國內(nèi)市場的大部分需求。在這個領(lǐng)域，中國企業(yè)毫無懸念可以達(dá)到世界先進(jìn)水平。
甚至在設(shè)備和材料領(lǐng)域，過去10年里，中國企業(yè)也有所布局，包括刻蝕機(jī)、清洗設(shè)備、擴(kuò)散爐以及光刻機(jī)等，但是這些設(shè)備只是初步達(dá)到可商用水平，多數(shù)尚未真正進(jìn)入市場。不過，設(shè)備和材料公司的客戶是制造商，隨著中國制造企業(yè)的走強(qiáng)，未來也將逐漸扭轉(zhuǎn)設(shè)備材料領(lǐng)域的弱勢格局。
總之，中國IC業(yè)不同環(huán)節(jié)的發(fā)展程度各不相同，有的已經(jīng)達(dá)到可與國際大公司一較高下的地步，有的還需潛心發(fā)展，但是至少技術(shù)鴻溝是不存在的，中國IC企業(yè)完全有能力參與國際競爭。
從國營到民營IC全新發(fā)展
上個世紀(jì)八九十年代，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以國營體制為主。當(dāng)時企業(yè)的最大問題就是脫離國際潮流、脫離市場。在此背景下，我國在“八五”和“九五”期間分別實施了“908”工程和“909”工程兩項旨在推進(jìn)微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點工程。1990年8月，“908”工程啟動;1995年開始建設(shè)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(nèi)集成電路生產(chǎn)技術(shù)水平由2μm～3μm提高到0.8μm～1μm。但由于審批時間過長，工程從開始立項到真正投產(chǎn)歷時7年之久，因此建成投產(chǎn)時技術(shù)水平已落后于國際主流技術(shù)4～5代。1995年12月，國務(wù)院總理辦公會議正式?jīng)Q策實施“909”工程，投資100億元建設(shè)一條8英寸、0.5μm的芯片生產(chǎn)線以及8英寸硅單晶生產(chǎn)和若干個集成電路設(shè)計公司。1999年2月華虹NEC生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，技術(shù)檔次達(dá)到0.35μm～0.24μm。
回頭看兩項工程可以總結(jié)出幾點經(jīng)驗教訓(xùn)：一是IC技術(shù)和市場變化太快，國有甚至合資體制很難適應(yīng)IC業(yè)這種快速變化的市場環(huán)境。二是只投資建設(shè)一家孤立的工廠，并沒有形成一條完善的產(chǎn)業(yè)鏈，而完善的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境又是IC業(yè)發(fā)展所必須的。三是建成的企業(yè)缺乏市場開拓能力，僅靠國家提供的市場機(jī)會，難以做大。比如當(dāng)年的幾家設(shè)計公司通過交通卡、電話卡起家，后來又借助二代身份證，初期的壟斷市場使企業(yè)過上好日子?？墒且坏┱嬲M(jìn)入全面市場競爭階段，就難以適應(yīng)了。以至行業(yè)內(nèi)有“成也身份證，敗也身份證”之說。
回顧以國家投入為主的我國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段，總體說并不是很成功。這是因為中國的IC產(chǎn)業(yè)面對的是全球市場、國際化競爭，靠國家投資、內(nèi)部購買是沒有前途的。
因此，只有改變以國有體制為主體的發(fā)展模式，走國際化、市場化道路才能真正做好中國IC業(yè)。而目前發(fā)展相對良好的中國IC業(yè)，正是2000年前后逐漸建立完善起來的、以民營企業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)群。它們雖然與以前國有體制為主體的半導(dǎo)體行業(yè)存在一定歷史淵源，但是在市場開拓、運(yùn)營管理、技術(shù)創(chuàng)新的方式方法上都有著巨大的不同。[!--empirenews.page--]
從扶持到調(diào)控市場環(huán)境重要
未來，中國IC業(yè)要想取得良性發(fā)展，縮小與國際水平的差距，幾條措施十分關(guān)鍵：一是對于IC設(shè)計、封裝等產(chǎn)業(yè)來說，國家應(yīng)當(dāng)調(diào)控市場，提供良好的市場環(huán)境，優(yōu)勝劣汰，公平競爭;二是通過“863”等重大專項，以項目的方式支持由龍頭企業(yè)牽頭的研發(fā)，扶大扶強(qiáng)龍頭企業(yè);三是對于先進(jìn)產(chǎn)能的擴(kuò)充，應(yīng)當(dāng)通過國家資金給予支持。最重要的兩個方向就是邏輯先進(jìn)工藝和存儲器。
國家對于先進(jìn)產(chǎn)能的投資則需要滿足如下條件：一是資金的引入不能影響該公司原來的獨(dú)立性和國際化;二是資金引入應(yīng)該以市場化的方式引入，保持國家資金、地方政府配套、社會資本投入為1∶2∶3的比例;三是社會資本的引入十分重要，它可以引入市場化的制約機(jī)制，促進(jìn)公司形成明確的長期發(fā)展目標(biāo)，同時也會強(qiáng)調(diào)自身的造血功能，可以使企業(yè)自身獨(dú)立滾動發(fā)展;四是可以通過設(shè)立“產(chǎn)業(yè)基金”的模式保證上述幾點得到落實，產(chǎn)業(yè)基金獨(dú)立運(yùn)營，引進(jìn)專業(yè)人士管理，避免多頭管理;五是今后一段時間，可以通過政策鼓勵的方式，支持中國IC企業(yè)進(jìn)入非消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域，比如汽車、工業(yè)、高鐵、醫(yī)療等長期看好的市場。
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