世界集成電路產(chǎn)業(yè)的后摩爾時(shí)代來(lái)臨

集成電路產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心與基礎(chǔ)，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技發(fā)展和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志。由于集成電路產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信、消費(fèi)類電子、半導(dǎo)體照明、汽車等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的重要支柱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，連續(xù)10余年來(lái)，中國(guó)大陸集成電路的進(jìn)口額超過(guò)石油，2011年達(dá)到1702億美元，進(jìn)口數(shù)額居各類產(chǎn)品之首。
集成電路產(chǎn)業(yè)在旺盛的市場(chǎng)需求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)下，發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁。黨中央、國(guó)務(wù)院提出了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定，強(qiáng)大的集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)將為中國(guó)在后金融危機(jī)時(shí)代的全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)取主動(dòng)提供重要的支撐和基礎(chǔ)。

世界集成電路產(chǎn)業(yè)的“后摩爾時(shí)代”來(lái)臨
集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈不斷發(fā)展變化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸細(xì)化，分工越來(lái)越細(xì)致。集成電路制造環(huán)節(jié)仍然遵循著摩爾定律快速向前發(fā)展，延續(xù)摩爾定律的先導(dǎo)技術(shù)研究依然是全球熱點(diǎn)。“十二五”期間，芯片制造技術(shù)將從45納米拓展到32納米和22納米，而硅晶圓片的最大尺寸將達(dá)到450毫米(18英寸)，進(jìn)一步降低成本、節(jié)約能源，這些均對(duì)制造裝備和工藝提出新的要求。自從集成電路發(fā)明以來(lái)，芯片已無(wú)可辯駁地成為電子電路集成的基本形式。從那以后，集成度增加的速度就按照摩爾定律的預(yù)測(cè)穩(wěn)步前進(jìn)。摩爾定律的預(yù)測(cè)在未來(lái)若干年依然有效的觀點(diǎn)目前仍被普遍接受。
然而，芯片制造的實(shí)踐表明，制造尺寸的縮小會(huì)遇到各種技術(shù)挑戰(zhàn)，其中有屬于不可逾越的物理限制。一個(gè)同樣被廣泛認(rèn)同的觀點(diǎn)是，芯片的尺寸縮小碰到物理限制，則物理定律將使摩爾定律最初描述的發(fā)展趨勢(shì)停止。根據(jù)摩爾定律“芯片的集成度每18個(gè)月至2年提高一倍，即加工線寬縮小一半”，人們普遍推測(cè)，在這一定律的描述下的摩爾定律時(shí)代還能延續(xù)十幾年。提出該定律的摩爾本人也曾公開表示十幾年以后，摩爾定律將很難繼續(xù)有效，因?yàn)楣璨牧系募庸O限一般認(rèn)為是10納米線寬，受物理原理的制約，小于10納米后不太可能生產(chǎn)出性能穩(wěn)定、集成度更高的產(chǎn)品。
目前，全球集成電路技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下趨勢(shì)：一是基于經(jīng)濟(jì)因素的考慮，決定放棄超小型化制造技術(shù)的芯片廠日益增多；二是超小型化制造技術(shù)的發(fā)展仍在延續(xù)，但不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。日本索尼公司半導(dǎo)體和元件研究組首席執(zhí)行官兼副社長(zhǎng)中川裕曾指出，利用超小型化技術(shù)不能生產(chǎn)出獨(dú)具特色的半導(dǎo)體產(chǎn)品，也不能帶來(lái)更多的附加值。
當(dāng)集成電路制造愈接近摩爾定律極限時(shí)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)品將進(jìn)入微利時(shí)代，這將對(duì)我國(guó)集成電路制造和封測(cè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。如何提高我國(guó)集成電路制造和封測(cè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)率與成本效率，從而整體提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力成為我國(guó)集成電路企業(yè)最為關(guān)心的話題。在后摩爾時(shí)代，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將進(jìn)一步提高對(duì)集成電路設(shè)計(jì)和可靠性測(cè)試的要求，通過(guò)垂直整合利用產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，創(chuàng)新商業(yè)模式以獲取更高的成品率、生產(chǎn)率和最快的上市時(shí)間，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)快速可持續(xù)發(fā)展。
兩大產(chǎn)業(yè)模式成為主流，產(chǎn)業(yè)整合趨勢(shì)明顯
自20世紀(jì)50—60年代起，集成電路產(chǎn)品從小規(guī)模集成電路逐漸發(fā)展到現(xiàn)在的特大規(guī)模集成電路，整個(gè)集成電路產(chǎn)品的發(fā)展經(jīng)歷了傳統(tǒng)的板上系統(tǒng)到片上系統(tǒng)的過(guò)程。在這一歷史過(guò)程中，世界集成電路產(chǎn)業(yè)為適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的需求，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了三次變革。第一次變革是加工制造為主導(dǎo)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級(jí)階段；第二次變革體現(xiàn)為以制造加工為主的代工型公司與專注芯片設(shè)計(jì)的集成電路設(shè)計(jì)公司分離發(fā)展；第三次變革則出現(xiàn)“四業(yè)分離”的集成電路產(chǎn)業(yè)，即形成了設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)、測(cè)試業(yè)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的局面。
整合組件制造商模式(IDM模式)是指集成電路制造商自行設(shè)計(jì)，自行銷售由自己的生產(chǎn)線加工、封裝、測(cè)試后的成品芯片。如早期的英特爾、東芝、韓國(guó)三星等公司均采用這種模式。IDM模式的優(yōu)點(diǎn)在于IDM廠商可以根據(jù)市場(chǎng)特點(diǎn)制定綜合發(fā)展戰(zhàn)略，可以更加精細(xì)地對(duì)設(shè)計(jì)、制造、封裝每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制。IDM不需要外包并且利潤(rùn)較高；IDM模式的劣勢(shì)在于投資額加大、風(fēng)險(xiǎn)較高，要有優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品做保證。IDM技術(shù)跨度較大，橫跨了三大環(huán)節(jié)，企業(yè)不僅要考慮每個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)問(wèn)題，而且要綜合協(xié)調(diào)三大環(huán)節(jié)。不過(guò)，隨著國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不斷演變，國(guó)際IDM大廠外包代工趨勢(shì)日漸形成，催化了晶圓代工廣商模式。
晶圓代工廣商模式(Fabless & Foundry模式)是指集成電路設(shè)計(jì)工作與標(biāo)準(zhǔn)工藝加工線相結(jié)合的方式。即設(shè)計(jì)公司將所設(shè)計(jì)芯片最終的物理版圖交給芯片加工企業(yè)，也就是委外代工廠加工制造。同樣，封裝測(cè)試也委托專業(yè)廠家完成，最后的成品芯片作為集成電路設(shè)計(jì)公司的產(chǎn)品而自行銷售。
隨著集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)日新月異的發(fā)展，以往集成電路制造商所憑借的技術(shù)優(yōu)勢(shì)因素逐漸消失。就目前而言，每一家集成電路企業(yè)均大致在同一時(shí)間掌握相同的工藝技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)訣竅的掌握取代了對(duì)工藝技術(shù)的掌握，成為各個(gè)集成電路企業(yè)之間的差異所在。臺(tái)灣地區(qū)的集成電路產(chǎn)業(yè)在晶圓代工領(lǐng)域處于世界的領(lǐng)先地位，面對(duì)新的變革和挑戰(zhàn)，必然要選擇新的整合關(guān)系和生產(chǎn)模式。如何通過(guò)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和營(yíng)銷等職能的細(xì)化分解，尋求更先進(jìn)的生產(chǎn)模式，迎合本土市場(chǎng)需求，實(shí)現(xiàn)不斷更新的系統(tǒng)重整，成為了當(dāng)今全球集成電路企業(yè)共同關(guān)注的重大課題。
制造業(yè)服務(wù)化成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展新方向

制造業(yè)服務(wù)化趨勢(shì)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的必然結(jié)果。在人類生產(chǎn)發(fā)展的低級(jí)階段，制造業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)主要依靠能源、原材料等生產(chǎn)要素的投入。隨著社會(huì)發(fā)展以及科技進(jìn)步，服務(wù)要素在生產(chǎn)中的地位越來(lái)越重要，生產(chǎn)中所需的服務(wù)資源有逐步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)對(duì)“顧客滿意”重要性認(rèn)識(shí)的加深，世界上越來(lái)越多的制造業(yè)企業(yè)不再僅僅關(guān)注實(shí)物產(chǎn)品的生產(chǎn)，而是設(shè)計(jì)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。服務(wù)環(huán)節(jié)在制造業(yè)價(jià)值鏈中的作用越來(lái)越大。制造業(yè)企業(yè)正在轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N意義上的服務(wù)企業(yè)，產(chǎn)出服務(wù)化成為當(dāng)今世界制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)之一。

IBM長(zhǎng)期以來(lái)一直定位為“硬件制造商”。但是進(jìn)入20世紀(jì)90年代，IBM陷入了前所未有的困境，公司瀕臨破產(chǎn)。在郭士納的率領(lǐng)下，IBM由制造業(yè)企業(yè)成功轉(zhuǎn)型為信息技術(shù)和業(yè)務(wù)解決方案公司，其全球企業(yè)咨詢服務(wù)部在160多個(gè)國(guó)家擁有專業(yè)的咨詢顧問(wèn)，是世界上最大的咨詢服務(wù)組織。2006年，IBM的硬件收入僅占全部收入的24.61%，其余收入均來(lái)自于全球服務(wù)、軟件和全球金融服務(wù)。 [!--empirenews.page--]

當(dāng)前，在同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)和供大于求的全球市場(chǎng)環(huán)境下，集成電路產(chǎn)品加工制造的附加值越來(lái)越低，集成電路制造業(yè)的高端價(jià)值增值環(huán)節(jié)已經(jīng)向產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)等服務(wù)生命周期轉(zhuǎn)移。推進(jìn)集成電路制造業(yè)服務(wù)化已經(jīng)成為全球集成電路制造業(yè)的重大趨勢(shì)。在經(jīng)濟(jì)全球化深入發(fā)展和科技創(chuàng)新孕育新突破的時(shí)代背景下，集成電路產(chǎn)業(yè)正在向全球化、精益化、協(xié)同化和服務(wù)化發(fā)展，未來(lái)將實(shí)現(xiàn)從“生產(chǎn)型”向“服務(wù)型”的轉(zhuǎn)變，由“硬能力”建設(shè)向“軟實(shí)力”提升的轉(zhuǎn)變，從向用戶提供產(chǎn)品和簡(jiǎn)單服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┫到y(tǒng)解決方案和價(jià)值。生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)特別是制造業(yè)的界線越來(lái)越模糊，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)由以產(chǎn)品制造為中心已經(jīng)轉(zhuǎn)向以服務(wù)體驗(yàn)為中心。