中國集成電路產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）在2021年，中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來新的成績。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額突破萬億元，為10458.3億元，同比增長18.2%。其中，設(shè)計(jì)業(yè)銷售額為4519億元，同比增長19.6%；制造業(yè)銷售額為3176.3億元，同比增長24.1%；封裝測試業(yè)銷售額2763億元，同比增長10.1%。同時(shí)，2021年中國集成電路產(chǎn)品進(jìn)出口都實(shí)現(xiàn)了雙增長，中國進(jìn)口集成電路產(chǎn)品同比增長16.9%（6354.8億塊），出口同比增長19.6%（3107億塊）。

不僅僅是2021年這一年，縱觀中國集成電路產(chǎn)業(yè)在近20年來的發(fā)展，也可以看到快速的成長。與此同時(shí)，中國集成電路產(chǎn)業(yè)遇到的出口管制問題以及自身的技術(shù)挑戰(zhàn)也不容忽視。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長，清華大學(xué)集成電路學(xué)院魏少軍教授在業(yè)內(nèi)公開演講時(shí)表示，半導(dǎo)體是一個(gè)需要長期投入的行業(yè)。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品體系不斷優(yōu)化，打造完善的集成電路產(chǎn)業(yè)中心

在20年的發(fā)展中，中國集成電路已經(jīng)打造了設(shè)計(jì)、制造、封測、設(shè)備和材料五大完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)板塊，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越來越合理。當(dāng)下，中國集成電路產(chǎn)業(yè)三業(yè)（設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封測業(yè)）結(jié)構(gòu)占比分別為43，與世界集成電路產(chǎn)業(yè)三業(yè)結(jié)構(gòu)占比有所不同，后者的占比是33。

回顧中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)。在2004年，國內(nèi)第一大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是封測業(yè)，其次是制造業(yè)和設(shè)計(jì)業(yè)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這是因?yàn)榉庋b技術(shù)門檻相對(duì)較低，國內(nèi)企業(yè)有良好的發(fā)展基礎(chǔ)，因此帶動(dòng)封測業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)封測企業(yè)長電科技、華天科技、通富微電曾被稱為大陸封測三巨頭。

到了2009年，國內(nèi)三業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，其中變化最大的是設(shè)計(jì)業(yè)。2009年第一大產(chǎn)業(yè)還是封測業(yè)，但技術(shù)含量較高的設(shè)計(jì)業(yè)超過制造業(yè)成為第二大產(chǎn)業(yè)，并且占比逐年提升，在2016年趕超封測業(yè)，成為第一大產(chǎn)業(yè)，至今保持“中國半導(dǎo)體行業(yè)第一大細(xì)分領(lǐng)域”的頭銜。在2020年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)再一次優(yōu)化，制造業(yè)趕超封測業(yè)成為第二大產(chǎn)業(yè)，最終形成了當(dāng)下看到的43的三業(yè)結(jié)構(gòu)占比。

為何封測業(yè)從曾經(jīng)第一的位置，發(fā)展至今逐漸被制造業(yè)、設(shè)計(jì)業(yè)超越了呢？魏少軍提到了一個(gè)原因，他認(rèn)為封測業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)很多是外資企業(yè)、合資企業(yè)，因此在中國集成電路產(chǎn)業(yè)內(nèi)生動(dòng)力發(fā)展的過程當(dāng)中逐漸被超越也是一種必然。2020年，制造業(yè)超過封測業(yè)成為第二是中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。另外，由于中國集成電路產(chǎn)業(yè)缺少IDM，因此中國集成電路產(chǎn)品的主力軍也就是設(shè)計(jì)企業(yè)。

不難發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，設(shè)計(jì)業(yè)快速成長。從2021年的數(shù)據(jù)來看，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)從2020年2218家增加至2021年的2810家，同比增長26.7%，而2014年僅為681家，七年的時(shí)間增加了2000家以上。在銷售額方面，中國芯片設(shè)計(jì)行業(yè)整體銷售約為4586.9億元，同比增長20.1%，銷售額過億元的企業(yè)有413家，2020年僅為289家。豪威集團(tuán)、北京智芯微電子、華大半導(dǎo)體、匯頂科技、紫光展銳等均是國內(nèi)知名的芯片設(shè)計(jì)公司。

當(dāng)下，我國設(shè)計(jì)企業(yè)正在提升的設(shè)計(jì)水平和創(chuàng)新能力并且有著強(qiáng)有力的應(yīng)用拓展能力。對(duì)于2021年中國集成電路產(chǎn)業(yè)突破萬億元，魏少軍教授認(rèn)為這是設(shè)計(jì)、制造和封測三個(gè)環(huán)節(jié)共同疊加的結(jié)果。

在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨合理的同時(shí)，中國集成電路產(chǎn)品競爭力也在不斷提升，中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，中國集成電路產(chǎn)品在全球的占比已經(jīng)從2004年的0.5%上升到2021年的12.5%。在集成電路產(chǎn)品發(fā)展過程中，已經(jīng)建立較為完善的產(chǎn)品體系。

經(jīng)過20年的發(fā)展，中國集成電路產(chǎn)業(yè)不僅僅是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，還打造了京津環(huán)渤海、長江三角洲、珠江三角洲和中西部地區(qū)等區(qū)域的集成電路產(chǎn)業(yè)中心。以設(shè)計(jì)業(yè)為例，在2021年，除了珠江三角洲區(qū)域外，京津環(huán)渤海、長江三角洲和中西部地區(qū)都實(shí)現(xiàn)了銷售額的正增長，同比增長分別為76.7%、49%、40.3%，其中南京、天津、濟(jì)南的增速均超過100%。

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇“攔路虎”，從細(xì)分領(lǐng)域多方位再發(fā)力

中國半導(dǎo)體行業(yè)的高速發(fā)展是多種因素共同作用的結(jié)果，一是擁有質(zhì)量不斷提升的龐大企業(yè)群體，對(duì)此魏少軍教授認(rèn)為在世界大范圍來看整體實(shí)力還比較弱小，但在全球集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)前十、全球集成電路代工企業(yè)前十、全球集成電路封裝企業(yè)前十等細(xì)分領(lǐng)域的榜單中，已有國內(nèi)企業(yè)入榜。二是由國家大基金帶來的長效的半導(dǎo)體投資機(jī)制。

作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，在2021年，中國進(jìn)口集成電路產(chǎn)品占全球的70%，其中有35%是本地使用。中國對(duì)半導(dǎo)體的需求不斷提升，這也促使了半導(dǎo)體封裝、半導(dǎo)體設(shè)備等相應(yīng)市場的成長?？傮w來看，中國集成電路產(chǎn)品競爭力在不斷提升，半導(dǎo)體企業(yè)也在不斷進(jìn)步。

然而，在中國集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展時(shí)也遇到“攔路虎”，美國多次發(fā)布出口管制禁令，近期瞄準(zhǔn)了3nm/2nm先進(jìn)制程的GAA芯片、第四代半導(dǎo)體、5G材料等；另外，美國在8月9日出臺(tái)了《2022年芯片與科學(xué)法》，其中針對(duì)中國的條款中，明確限制有關(guān)芯片企業(yè)在中國開展正常經(jīng)貿(mào)與投資活動(dòng)。

正如魏少軍教授所說的，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要長期努力，他認(rèn)為當(dāng)下正是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要階段，對(duì)于中國半導(dǎo)體企業(yè)來說是一個(gè)非常有利的發(fā)展階段。不過中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，但也不是不存在問題。魏少軍教授認(rèn)為，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)長期以制造為中心進(jìn)行部署的，如今應(yīng)該轉(zhuǎn)向“以產(chǎn)品為中心”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，此外還要提升企業(yè)的創(chuàng)新能力、著力鍛長板等。

對(duì)于著力鍛長板，指的正是5G技術(shù)的發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，截至2022年5月，中國已建成5G基站數(shù)量超160萬個(gè)，5G基站占移動(dòng)基站總數(shù)比例16%。但目前只是完成了eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）的發(fā)展，讓VR/AR等需要高速網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)業(yè)得以發(fā)展。而5G技術(shù)更重要的發(fā)展階段是mMTC（海量機(jī)器類通信）以及uRLLC（超可靠低延時(shí)通信）的發(fā)展，未來可帶動(dòng)自動(dòng)駕駛、工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。

相對(duì)而言，IDM作為細(xì)分領(lǐng)域并不占據(jù)優(yōu)勢，但從另一方面看，中國集成電路產(chǎn)業(yè)缺少IDM，正是IDM企業(yè)的發(fā)展機(jī)會(huì)。2021年，聞泰科技、長江存儲(chǔ)、杭州士蘭微、長鑫存儲(chǔ)的營收合計(jì)預(yù)計(jì)達(dá)到392億元，并且呈現(xiàn)逐年穩(wěn)定增長的趨勢。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，IDM是重要的環(huán)節(jié)，未來將在缺芯的市場環(huán)境下，以及國產(chǎn)替代的大背景下，IDM企業(yè)將進(jìn)一步凸顯作用。

魏少軍教授認(rèn)為，當(dāng)前中國集成電路產(chǎn)業(yè)面臨內(nèi)部和外部的挑戰(zhàn)，內(nèi)部的可以通過自身去消除它，而外部的需要更多的思考，在發(fā)展中會(huì)碰到什么問題、如何去解決。在做好準(zhǔn)備的同時(shí)也要向前奔跑。