毫无悬念,这不是集成电路的小时代,而是大时代。近日中共中央政治局委员、国务院副总理马凯在深圳、杭州、上海调研时强调,加快推动我国集成电路产业发展是中央作出的战略决策,要坚定信心,抢抓机遇,聚焦重点,强化创新,加大政策支持力度,优化企业发展环境,努力实现集成电路产业跨越式发展。业界热议一系列重大举措或将出台,这将激发尚在艰难前行的集成电路业新的活力。作为集成电路产业最上游的设计业,在交上一份尚算合格的成绩单后,也在思考未来的“披荆斩棘”路。在近日举行的中国集成电路设计业2013年会暨合肥集成电路创新发展高峰论坛上,中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军提到的数字释放出积极的信号:2013年全国632家设计企业2013年总销售额可达约874.48亿元,增长率28.51%,远高于全球6%的增长,占全球IC设计业比重达16.73%。
向好之余仍面临同质化等问题
竞争力有待提高、主流产品游离于国际主战场之外现状没有根本扭转、产品同质化严重等问题凸显。
魏少军在提及我国IC设计产业发展状况时连用了6个排比句,即产业规模持续扩大、发展质量明显改善、竞争能力稳步提升、发展环境持续优化、经济效益有待提高、问题挑战依然存在。产业规模持续扩大不仅体现在实实在在的数字上,还体现在区域发展态势良好、前十大企业发展态势喜人上。前两家跨入10亿美元大关,10家企业增长率在两位数以上,企业经营质量持续改善。并且,各产品领域稳步增长,功率和模拟增长最快。同时,资本动作和并购再次重启。
中国IC业已驶在疾驰的道路上。华登国际董事总经理黄庆也指出,未来全球半导体业成长率会趋缓,但中国今后10年仍将高速发展,因为有政府支持、1300亿元市场、600多家设计公司以及活跃的资本市场,这4个都齐活的国家或只在中国。
虽然横向比较IC设计业成绩耀眼,但纵向比面临的挑战仍然巨大,毕竟国内IC设计业整体规模只与国外某一半导体巨头的销售值相当,国内最大宗的进口产品仍是芯片。魏少军提到,这包括竞争力有待提高、主流产品游离于国际主战场之外现状没有根本扭转、产品同质化严重、企业总体实力不强、设计企业广泛依靠工艺和EDA工具实现产品进步、基础能力不强、创新能力不强等。
“目前国内设计企业过于技术化,没有门槛,缺乏IP积累,缺乏工艺设计能力。真正设计是针对工艺设计,与代工厂共同开发,但目前设计企业很少有这一能力。”国家科技重大专项02专项总体组组长叶甜春提及国内IC设计业不足时说。
而在国家努力实现集成电路产业新跨越的号召面前,国内IC设计业也将迎来新的发展机遇,新的长征路上亟须谋而后动。魏少军预测可能出台的重大举措:建立高层次集成电路领导机构,以加强组织领导和综合协调。以信息安全为主要抓手,重点发展信息基础设施所需的集成电路芯片,维护网络和信息安全。筹集和建立集成电路专项发展基金,加大资金支持力度,以集成电路设计为发展重点。
上下游协手形成差异化竞争力
在系统-设计-制造-封测-装备-材料链中,上下游联手才可能建立真正的门槛,形成差异化的竞争力。
随着工艺不断推进,以及芯片集成度不断攀升和应用市场需求的走高,更复杂、更高工艺、更快速的芯片开发成为其永恒的“命题”。而IC设计业发展需要IP、EDA工具、代工工艺的共同“担当”。在IP方面,随着工艺的提升,IP需与时俱进;在EDA工具方面,则需更快更高效的平台。
“传统上,每片晶圆的成本在每个新的技术节点上升15%~20%,在20nm节点,需要更多的双重图形曝光技术,在16nm/14nm节点,需要FinFET、EUV延迟等,在10nm以下,则还需要三重图形曝光、SADP层、更多的EUV延迟等。”新思科技总裁兼联合首席执行官陈志宽指出,“EDA工具的作用就是帮助客户在做好、做快、做便宜这三方面下工夫,假设芯片设计从前端、后端到流片需要24个月时间的话,需6个月做前端设计,接下来3~4月做后端, 最后9~12个月是Debug阶段,未来希望搭建一个平台,能在前端设计时就导入Debug。”
Cadence副总裁兼中国区总经理刘国军也指出,设计挑战在于实现高速、低功耗、软硬件协同,生产挑战在于随着工艺演进,摩尔定律将失效,新的3D、FinFET工艺开发仍需攻坚克难。在急速增长的SoC开发成本中,验证和软件是主要原因。因而,也着力开发新的验证平台,可将验证性能再提高50%,并使得软件工程师能够在IC发布和原型机可用之前就开发产品级的软件代码,显著加快硬件和软件联合验证时间。
工艺是引领设计业向前的重要支撑。叶甜春指出,随着国家重大专项的实施,集成电路产业技术取得长足进步,在产业链协同创新方面,主流工艺取得长足进步,特色工艺建立竞争力,但高端制造冲击力与材料依赖进口、制造工艺缺乏自主知识产权的局面急需扭转。最大的问题是产业链相互害怕,信心不足。在系统-设计-制造-封测-装备-材料链中,下游欺负上游,一环怕一环。只有上下游联手才可能建立真正的门槛,形成差异化的竞争力。
对工艺的需求变化也折射出市场走势。格罗方德半导体科技(上海)有限公司总经理韩志勇表示,未来IC系统级整合需求驱动先进工艺增长,平台需要提供经过大规模生产验证的180nm至40nm的混合技术解决方案的主流工艺,还要提供先进的28nm优化工艺及14nm以下工艺。格罗方德与其他代工厂专注于FinFET技术不一样的是,对FD-SOI和FinFET技术都会投入开发,目前28nm FD-SOI设备已装备好,以更好适应市场需求。
目前业界对先进工艺的需求在直线上升。TSMC中国区业务发展副总经理罗镇球指出,TSMC第二季度28nm营收已占总体营收的28%,明年初将会导入16nm FinFET工艺。
国内投入巨资兴建12英寸线的上海华力微公司副总裁舒奇也表示,现在已与一些客户建立了合作,因为华力微在与客户沟通、良率方面得到认可,55nm已量产一年多,40nm年底可量产,未来也将加快部署28nm工艺。
内外力结合图产业大发展
未来产业发展要看大环境,要假以时日,要有耐心。资本与技术之轮要同时驱动,才能使产业真正发展。
目前中国半导体业已从引进学习阶段的学习期进入到成长期,但还是处在廉价替代阶段。黄庆指出,未来5~15年应着力向提高附加值的壮大期和引领市场的独立期迈进。魏少军指出,未来的机遇在于,围绕移动智能终端的各类芯片仍然会维持高速发展的态势,云计算和物联网相关芯片将成为新的热点,金融智能卡芯片将风起云涌。
中国IC设计业要在未来的征途中获胜,还需增强内生力。正如罗镇球表示,成功的公司具备缺一不可的四个要素:领先的技术能力、到位的用户体验、完备的生态系统、独特的商业模式。设计公司虽然处于产业链下游,也应着重未来的演变趋势进行布局。
“未来芯片的趋势是产品高度集成,做大才有价值,展讯和RDA不能合并是中国人的悲哀。”黄庆指出,“最有竞争力的芯片公司都是能重新定义系统的公司,英特尔除了PC的CPU之外,将外围芯片全部定义及垄断了。目前苹果、谷歌、亚马逊都在自己开发芯片。”针对中国IC设计业的机会,黄庆进一步指出,英特尔定义了PC,苹果定义了智能手机,未来在智能穿戴设备、物联网等领域中国IC设计企业或有机会来定义。
IC业一直以来马太效应凸显,业界的并购整合也一直在上演,今年中国就有几次大的整合并购,如同方国芯实现对深圳国微的并购、展讯被紫光集团并购、澜起上市等。对于国内设计业来说,将技术与资本的力量“双轮驱动”才是王道。
魏少军指出,国家重大专项有承担、有历史,是为产业发展烧火加油的,但如果企业自身能力不足,为了拿到“油”,本来能跑2000转的,非要说自己能跑6000转,结果是拿到“油”也跑不起来,而决策层的期望又被调高了,这种现实差距对我国IC业发展造成了负面影响。“未来产业发展要看大环境,要假以时日,要有耐心。最重要的是要有激情、耐心韧性、睿智,资本与技术之轮要同时驱动,才能使产业真正发展。”魏少军指出。
IC设计业还需新长征
2013年,中国集成电路设计业一改前几年发展乏力的局面,取得了长足进步,在产业规模、发展质量、竞争能力等方面取得了近几年少有的好成绩,但全行业的经济效益有待提高,问题和挑战依然存在。
百亿元规模企业初现
2013年,全行业销售额有望达到874.48亿元(142.19亿美元),比2012年的680.45亿元增长28.51%。
2013年,中国集成电路设计业在产业规模、发展质量和竞争能力等方面取得了长足进步,主要表现在:
1.产业规模快速增长。在各地方行业协会和国家集成电路设计产业化基地的大力支持和协助下,集成电路设计分会对全国集成电路设计企业进行了调查统计。统计数据表明,2013年全行业销售额有望达到874.48亿元(142.19亿美元),比2012年的680.45亿元增长28.51%,占全球集成电路设计业的比重预计为16.73%(2013年全球设计业将增长5%~6%,销售额预计为850亿美元),比2012年的13.61%提升了3.12个百分点。
2.区域发展态势良好。长三角、珠三角、环渤海和中西部地区的增长都超过两位数。长三角地区、珠三角地区和环渤海地区的产业规模分别达到351.03亿元、260.8亿元和206.92亿元,增长率分别为24.18%、42.48%和21.97%。长三角地区的企业销售额总和占全行业的40.14%,继续占据着龙头地位;珠三角地区的增长速度最快,比全国平均数高13.97个百分点;环渤海地区的增长率最低,比全国平均数低了6.54个百分点;中西部地区的增长速度比去年略有下降,为23.62%。
地方政府继续强力推动集成电路设计业的发展。天津集成电路设计产业在2012年增长149%的基础上,2013年的销售额从2012年的12.95亿元大幅上升到36亿元,增长率达到178%,继续高居国内城市第一位;上海从2012年的130.87亿元上升到今年的205亿元,增长率达到56.64%;深圳从2012年的141.44亿元增长到今年的213.5亿元,增长50.95%;福州从2012年的8.764亿元增长到今年的13亿元,增长48.33%;济南从2012年的4.12亿元增长到今年的5.82亿元,增长41.19%;西安和成都继续保持了稳步增长的态势,增长幅度分别达到27.41%和24%;深圳成为单个城市设计产业规模冠军。
3.设计企业发展态势喜人。2013年,我国集成电路设计企业的发展水平有了较大幅度提高,优势企业的发展更为瞩目。
与去年相比,前10大设计企业中前2名的排序没有发生变化,但有2家为新进入者。这10家企业的销售额总和达到323.35亿元,比上年的231.17亿元增加92.18亿元,10家企业的销售额总和占全行业销售额总和的比例为36.98%,比上年的33.97%增加3.01个百分点。
第一名企业的销售额首次超过100亿元,按照1︰6.15的美元和人民币兑换率,达到16.75亿美元。前2家企业的销售额跨过了10亿美元。10家企业的平均增长率为39.86%,比行业平均增长率高了11.35个百分点,10家企业的增长率都达到两位数及以上。从10大设计企业的分布来看,珠三角地区有4家,长三角地区有3家,环渤海地区有3家,分布情况与上年相同。10大设计企业的入门门槛提高到13亿元。
企业的规模和经营质量持续改善。根据统计,2013年预计有124家企业的销售额超过1亿元,比2012年的98家增加了26家,比上年增加26.53%。这124家企业的销售额达到707.71亿元,占全行业销售总额的80.93%,比2012年的79.18%,提升了1.75个百分点。销售额5000万元~1亿元的企业数量从102家增长到134家,增加比例为31.37%。销售额1000万元~5000万元的企业数量从167家增长到177家,增长比例为5.99%。销售额小于1000万元的企业从203家下降到196家,下降比例为3.57%。
企业的经营规模连续两年整体向上平移。2012年,赢利企业的数量达到409家,比2011年的364家上升了45家,提升了12.36个百分点,不赢利企业的数量则从225家下降到223家,下降了0.9个百分点,延续了前两年的趋势。根据对排名前100家的设计企业的抽样调查,这些企业的平均毛利率为30.59%,比上年的29.62%提升了0.97个百分点,而前10大设计公司的平均毛利率为39.55%,比上年的40.49%下降了0.94个百分点。设计企业人员规模稳步扩大,人数超过1000人的企业有7家,比去年增加1家;人员规模500~1000人的企业共13家,比上年增加7家;人员规模100~500人的有62家,比上年增加了37家。但是,占总数87.03%的企业是人数少于100人的小微企业。
4.各产品领域稳步增长。在我国设计企业中,从事通信、计算机和多媒体芯片研发、销售的企业数量达到237家,占设计企业总数632家的比例为37.5%,销售总额为505.02亿元,占全行业销售额总和的57.75%,比去年的47.18%提升了10.57个百分点。除了计算机和智能卡,所有其他产品领域的增长率都超过50%,功率集成电路和模拟集成电路的增长最快,分别增长了161.77%和113.16%。值得欣慰的是,在通信、计算机、多媒体、导航和消费类电子等领域,在企业数量与上年相比没有大幅增加的前提下,销售规模有了明显的增长。智能卡是唯一一个企业数量在减少的产品领域,但销售额仍然增长了21.26%,这说明智能卡芯片产业的集中度在增加。
5.资本运作和并购再次重启。经过2012年的短暂沉默,2013年,中国集成电路设计企业的资本运作和并购再次出现了一个小高潮。9月底,澜起科技在美国Nasdaq成功上市,成为过去10年在美上市的第4家中国集成电路设计企业,也是近3年来在美国上市的唯一中国集成电路设计企业。
在此之前,同方国芯以定向增发的方式实现对深圳国微电子的合并,有力提升了同方国芯和国微电子的赢利能力和核心竞争力;近期,紫光集团斥资17.8亿美元收购展讯通信,创造了中国集成电路设计业最大的资本并购案。紫光集团的收购将为展讯通信股东提供巨大的回报,展讯通信的业务也将继续增长。与以往发生的并购案不同的是,上述两项并购案都发生在中国10大设计企业中,都是上市公司通过资本市场运作完成相关交易,展现出资本市场对集成电路设计企业的高度兴趣,也体现出上市公司在资本运作方面的巨大优势。
设计企业业绩普遍上扬
我国集成电路设计企业的业绩普遍上扬,技术水平和市场地位得到了很大提高。
过去一年中,我国集成电路设计企业的业绩普遍上扬,技术水平和市场地位得到了很大提高,海思半导体、展讯通信、锐迪科、福州瑞芯和山东华芯等设计企业的发展尤其令人瞩目。
我国企业在若干领域已处在技术领先和市场领导地位。在光通信芯片领域,海思半导体和中兴微电子等企业已取得全球领先地位。海思半导体的50G光网络芯片已经量产,开始研发100G芯片。
在LTE芯片领域,海思半导体已经成为除美国高通公司以外唯一实现量产出货的厂商,产品在日本、欧洲、亚太和拉美等市场实现大规模发货。
在智能手机芯片领域,海思半导体的应用处理器芯片已经用于华为的高端手机;展讯通信、锐迪科、联芯科技等企业的产品已在中国市场占有重要份额,在国际市场也有不俗的表现。
在平板电脑芯片领域,福州瑞芯和珠海全志等企业奋力拼搏,取得了很好的成绩,在xPad芯片全球市场占有率超过50%。
在视频监控领域,海思半导体的视频编解码芯片已经占据了全球安防市场60%以上的份额。
在数字电视和高清机顶盒芯片领域,海思半导体、青岛海信和海尔的表现突出,国产芯片在国内市场占有率排名第一。
在移动存储领域,我国企业的存储控制芯片占有重要的市场份额,在影像分享等领域的产品国内市场占有率超过60%。
在信息安全和移动支付领域,国民技术、同方微电子、华大电子、大唐微电子、复旦微电子和上海华虹等企业在双界面智能卡芯片设计技术上获得重要突破,正在全力打造中国自己的金融智能卡系列芯片。
在触摸屏控制芯片领域,敦泰科技和汇顶科技等企业在全球市场排名前列。
在动态随机存储器领域,山东华芯半导体公司已经累计向市场交付近2000万颗存储器芯片,并在其2Gb芯片的基础上,通过晶圆级封装和测试技术研发,研制出具有先进性能的4GB大容量存储器芯片;DRAM产品实现了与珠海全志、福州瑞芯微和海思半导体的适配,开始大批量出货。
在闪存芯片领域,北京兆易创新在SPI NOR闪存市场取得重大突破,产品成功进入移动智能终端领域,市场占有率不断提升。
深层次矛盾依然存在
尽管我国集成电路设计业取得了很大进步,但深层次矛盾依然存在,进一步发展面临困难很多。
尽管我国集成电路设计业的发展取得了很大的进步,但一些深层次的矛盾依然存在,进一步发展面临的困难很多,主要表现在:
一是产品竞争力仍然有待提高。以移动智能终端芯片为例,虽然我国企业的增长很快,但国际同行的增长速度更高,我国企业的市场占有率因此并未实现明显提升。在工艺技术走向20nm/22nm的大背景下,我国企业面临的挑战依然严峻。
二是主流产品游离于国际主战场之外的现状尚未根本扭转。微处理器、存储器、可编程逻辑阵列、数字信号处理器等大宗战略产品仍然依赖国外。根据WSTS的统计,我国每年在本土消耗的840亿美元的集成电路芯片中,上述产品占有绝对份额。在这些产品领域不能取得突破,就无法从根本上扭转我国集成电路对国外的依赖,受制于人的局面也得不到根本扭转。
三是产品同质化情况严重,近期尚看不到解决的希望。在本次调研中,不少企业反映,由于智能终端芯片对国外单一嵌入式CPU的依赖和大量使用IP核,产品的差异化很难实现,进而导致产品的低价竞争十分普遍。在嵌入式CPU等关键IP核没有取得突破的前提下,移动智能终端芯片将很难实现真正的自主可控发展。
四是企业总体实力不足。预计今年前10大设计企业的第一名仍旧无法进入世界前10。全行业的销售额总和仍然小于世界排名第一位的设计企业销售额。
五是设计企业广泛依靠工艺和EDA工具实现产品进步,基础能力不强的状况仍无改观。28nm以后的工艺节点由于可供使用的代工资源减少,及受成品率不高、工艺浮动大和代工厂支持能力不足等因素的影响,很可能对我国设计企业不开放。我国企业面临28nm以后无工艺可用的危险。
六是创新能力严重不足。集成电路设计企业是一个产品企业,其生存和发展依赖的是企业的芯片产品,在同质化严重的大背景下,创新是设计企业突围的关键。但我国企业的创新意识和创新能力不足,在没有解决生存问题的时候,“跟随”策略仍然是企业的首选。长此以往,企业的发展空间必然受到挤压,生存空间会更狭小。
从国内外两个市场的发展特点可以看出,未来几年,围绕移动智能终端的各类芯片仍然是热点,将维持高速发展的态势。一方面移动智能终端芯片的出货量会继续大幅增加,另一方面,产业的集中度将进一步提高,竞争愈加激烈。随着制造工艺走向22nm/20nm,我国企业的压力将越来越大。需要我们提前做好预案。
云计算和物联网相关芯片将成为新的热点。尤其是面向网络的高吞吐量、低功耗服务器CPU将引发计算机芯片的大发展,对传统的计算机、服务器市场产生巨大冲击。智慧城市等物联网的发展也将对超低功耗嵌入式CPU等芯片提出海量需求,引领嵌入式芯片的发展高潮。
当前,金融智能卡芯片风起云涌,以EMV迁移为主要特征的智能卡芯片大战的帷幕已经拉开。与智能卡芯片之前的竞争有所不同的是,这一轮的产业发展具有金融支付,安全性、全球漫游等特点,既给我们的企业提供了巨大的商机,也提出了极为严峻的挑战。
夯实基础迎接新一轮快速发展
集成电路是技术密集型行业,只有夯实基础,才有可能迎来下一步的快速发展。
面对蓬勃发展的中国集成电路设计产业和呼之欲出的新一轮产业政策及不断优化的生态环境,我们有理由相信中国集成电路设计业的发展一片光明。但要将这些利好消息转化为实实在在的业绩,还需认清所面临的风险和挑战,做好充分准备。
第一,要充分认识到集成电路设计是一个伟大的事业,对我国未来数十年的发展具有关键的、举足轻重的作用。尽管我们还面临诸多风险和挑战,但我们必须坚定信心、下定决心,努力拼搏。用实际行动践行“创新驱动、内生发展”的理念,用优异的产品推动经济转型升级和保障国家安全。
第二,要清醒地认识到我们所面临的困难。集成电路是一个技术密集型行业,没有坚实的技术功底,很难形成有竞争力的产品。当前,全球集成电路正在进入“后摩尔定律”时代,高额的研发成本、高度复杂的系统和激烈的市场竞争,要求我们重新审视自身的基础,必须通过不断的努力,加大研发投入,形成有自己特色的技术积累。只有夯实基础,才有可能迎来下一步的快速发展。
第三,要对正在发生深刻变化的产业生态有清醒的认识,尽快与系统应用厂商、集成电路代工厂等产业链上下游企业建立新型关系,形成荣辱与共、共同生存、共同发展的战略合作伙伴关系。设计企业能否持续发展,将取决于这一关系的紧密程度和牢固程度。
第四,要勇于创新,走前人没走过的道路。集成电路设计企业理所当然是集成电路技术创新的主体,创新是设计企业发展壮大的必由之路。我们不乏技术创新的能力,但缺少将技术转化为产品、转化为商品的能力,更缺乏的则是创新的勇气。
第五,要努力培养合格的企业家素质。企业家是最具创新能力、最具探险意识和最具胸怀的群体。要紧紧围绕企业的发展,利用一切可以利用的资源,将企业做大做强、将产业做大做强。我们要以博大的胸襟面对创业过程中的困难和失败,尊重产业发展的客观规律。整合他人和被他人整合都是成功的标志,都是为产业发展作出的实实在在的贡献。
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