優先發展深圳集成電路設計產業再遣技術創新和產業升級新優勢 1、前言 在后金融危機時期，為了振興國家經濟，國務院陸續出臺了十大產業振興計劃，并決定加快培育和發展包括新一代信息技術在內的七大戰略性新興產業，技術創新、產業升級和結構調整成為新時期發展的主旋律。然而，二十世紀后葉我國悄然進入信息化社會以來，什么是支撐信息化社會發展的基石?不是所有人都有清楚的認識。電子信息(IT)技術60多年的發展史告訴我們，IT技術是信息化社會的基礎，集成電路(IC、芯片)和軟件是電子信息技術的基本構成，軟件的發展以IC和硬件為基礎條件，顯然，IC是支撐當今信息化社會發展的基石。 進入新世紀以來，雖然我國經濟取得舉世矚目的成就，但是我們也要看到我國IT產業的核心技術和創新能力與世界發達國家相距甚遠，中國龐大的IT產業是一個缺“芯”少“魂”的產業。雖然中國成為了IC產品的消費大國，但自給能力還不到20，大量核心IC需要進口，IC的進口額甚至超過了石油和鐵礦砂。在全球經濟一體化信息化的今天，中國面臨著產業升級、結構調整和技術創新等重大挑戰，要求我們要瞄準IC產業這個具有基石作用，又與國外存在巨大差距的領域，加快發展并進行趕超。 新年伊始，溫總理主持召開國務院常務會議，強調軟件和IC產業是國家戰略性新興產業，是國民經濟和社會信息化的重要基礎。要從六個方面進一步鼓勵和扶持軟件和IC產業的發展。1月28日，國務院印發了進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策(國發20114號)，業內稱為新18號文，這是繼“十五”、“十一五”期間執行的18號文之后，國務院再次推出的支持軟件和IC產業發展的政策，并加強了對IC產業的支持力度，這表明國家高度重視IC產業的發展。 IT產業是深圳的支柱產業，IC是IT產品的技術核心，是知識產權的載體，而IC設計是IC產業鏈的龍頭，所以加快IC設計產業的發展對促進深圳自主知識產權研發、技術創新、產業升級和結構調整，以及建設創新型城市具有非常重要的意義。 2、發展集成電路產業的重要性 IC技術既是IT產業和戰略性新興產業的核心技術，同時對傳統產業也具有極強的滲透力和帶動作用。隨著全球信息化和知識經濟時代的到來，IC產業的戰略地位越來越重要，已成為事關國民經濟、國防建設、人民生活和信息安全的關鍵產業，IC產業的自主創新能力決定了國民經濟和科學技術的核心競爭力。IC產業是具有戰略性和市場性雙重特點的產業。在國防建設和國家安全領域，IC在信息戰和武器裝備中起著維護國家意志、捍衛國家主權的關鍵作用；在經濟建設和增強綜合國力的過程中，IC又是核心競爭力的具體表現。 進入新世紀以來，IC的核心技術地位和作為國民經濟“倍增器”的作用不斷得到體現。例如，在軍工和航天領域，軍艦、坦克、飛機、導彈和航天器中，IC的成本分別占到總成本的22、24、33、45和66；在國民經濟領域，采用變頻調速等電子技術改造風機、水泵，每年可節電659億千瓦時，相當于三個葛洲壩發電站的發電量；采用交流傳動改造電力機車，可節電2040，改造內燃機車可節油1214。 IC產業從國防、航空航天、通信、交通、網絡和電子政務等各個領域影響著國民經濟和國家安全。可以列舉出無數高度依賴于IC的應用。例如在國防方面：有先進的智能武器、制導武器、電子偵察、電子干擾、遠程指揮、網絡攻擊對抗等應用；在航空航天領域：有飛行控制、通信聯絡、衛星遙感遙測、全球衛星定位等應用；在通信方面：有固定通信、移動通信、互聯網、可視化通信等應用；在交通方面：有城市智能交通控制、高速列車系統、地鐵捷運系統等應用；在網絡方面：IC更是高密度的應用，如果把網絡系統比作高樓大廈的話，可以毫不夸張地說這座大廈是用IC堆砌而成；軍事通信和電子政務是信息安全的重要領域，IC促成了高效快捷的通信和政務系統建設，但如果不能采用自主知識產權的安全IC產品，無異于向對手或敵方開辟了高速泄密通道。 IC對國民經濟的貢獻率遠遠高于其它產品。如果以單位質量原油對GDP的貢獻為1，則鋼錠為1.1，汽車為50，IC竟高達20000。有人甚至認為“誰控制了超大規模集成電路，誰就控制了世界產業”。 IC是改造和提升傳統產業的核心技術。這是因為IC對傳統產業具有極強的功能擴充和性能提升能力。對傳統產業的自動化和智能化改造都離不開IC產品的應用。例如：在汽車制造行業引入自動控制流水線、生產機器人；在機械加工行業引入數控機床、光機電自動化設備；在管理行業建立各類管理信息系統(MIS)，諸如工程MIS、醫院MIS、供電MIS、路燈MIS、交警MIS等；在現代農業中引入監控系統和自動控制系統；在教學方面引入多媒體電化教學等等。 IC產業是其他戰略性新興產業的牽引抓手。七大戰略性新興產業中四個(高端裝備制造產業、新能源產業、節能環保產業、新一代信息技術產業)直接與IC應用相關。 綜上所述，如果IC產業受制于人，將會在國家安全、技術安全、和信息安全等方面存在很大隱患，將很難保證在應對未來太空條件下的信息化戰爭中立于不敗之地，將很難保證在全球化的知識型經濟的激烈競爭中占領先機。 3、我國集成電路產業的發展現狀 進入新世紀以來，中國的IT產業快速發展壯大，贏得了世界電子工廠的盛譽，中國成為IC消費大國，也是IC進口大國。但與國際先進國家和地區相比，我國IC自給能力嚴重不足。我國IC產業存在發展基礎較為薄弱，企業科技創新和自我發展能力不強，應用開發水平急待提高，產業鏈有待完善等問題。我國IC產業既具有發展空間非常廣闊的優勢，又具有快速發展的必要性和緊迫性。 2005年以來統計數據顯示，我國已成為全球最大的IC消費市場，2010年中國IC消費額已接近全球IC市場規模的二分之一。2010年世界半導體市場規模約為3038億美元，全球IC市場規模預計不超過2700億美元，中國IC進口額扣除出口額，逆差高達1277.4億美元，如圖1所示，是全球IC市場規模的47.3。 圖1示出，多年來IC進口金額超過了原油，是中國最大宗的單項進口物資。2010年我國IC進口金額為1569.9億美元，同比增長30.9(原油的進口額為1351.5億美元、鐵礦砂的進口額為794.3億美元)。IC出口金額僅為292.5億美元，同比增長25.5。IC進出口逆差高達1277.4億美元，約合8400億人民幣。 近年來，雖然中國IC產業快速發展，但IC的自給能力和國內巨大的市場需求反差巨大。根據中國半導體行業協會初步統計，2010年國內IC產業銷售額1424億元，同比增長28.4，但僅占全球市場規模9088億元的15.7。其中，設計業銷售383億 元，同比增長41.9；制造業銷售409億元，同比增長19.9；封測業銷售632億元，同比增長26.8。歷年國內IC市場規模、銷售收入情況詳見圖2。 IC設計是IC產業鏈的龍頭，發展IC產業首先要發展IC設計產業。目前，國內IC設計產業十分弱小，需要大力促進和發展。2008年的統計數據表明，國內IC設計業前42家企業的銷售額為153.2億元，每個企業平均約3.65億元(約5200萬美元)，同期世界設計企業前42家的銷售額為406.6億美元，每個企業平均為9.69億美元，國內外企業規模相差18倍以上，企業規模差距十分明顯。 4、集成電路設計是產業發展的關鍵 IC產業鏈由IC設計、制造、封裝測試組成。雖然產業鏈各環節都是技術密集型的產業，集高技術、高投入、高風險和高附加值于一身，但各個環節又各有不同特點。制造和封裝測試屬于代工行業，主要是接受IC設計公司的委托，代為加工IC，不對最終產品擁有產品所有權，盈利主要靠賺取穩定的代工費；而IC設計公司擁有最終產品的所有權，成功的產品可以大批量生產和銷售，其代工費在大批量銷售收入中只占較小比例。創新性好、市場定位好的IC設計可產生很高的利潤回報。 IC設計是IT產品創意的實現過程。通過IC設計，可以把技術創新中的新點子、新算法、新發明、新標準等知識產權固化到所設計的IC芯片中去。同時，由于IC芯片實現過程的高投入和高技術壁壘，阻止了低層次競爭者進入，可以實現技術創新的超額收益。改革開放以來，發達國家和地區正是利用知識產權壁壘和集成電路壁壘，在“中國制造工廠”賺取了超額的技術創新利潤收益。 深圳的中興通訊和華為技術等公司正是由于在90年代初期，率先涉足IC設計，研發為自己整機配套的具有自主知識產權的核心IC產品，打破了外國公司的知識產權壁壘和集成電路壁壘，實現了整機產品的高附加值和超額利潤，使兩家企業把利潤的10投入技術研發成為可能，大大提高了企業技術創新能力和國際競爭能力，并快速發展成為具有世界影響力的跨國公司。 IC設計產業對下游產業具有“放大效應”。隨著IC越來越成為整機系統的核心競爭力，IC設計對下游產業的牽引作用和拉動效應越來越明顯。IC設計帶動下游的系統設計和整機產業的發展，并推動下游產業形成產業集群。根據行業統計數據，上游IC設計產業對下游整機產業的拉動比例為1:20以上。以MP4產業為例，上游主芯片提供商北京君正的員工數為80人，年產值約為2億人民幣；圍繞君正的方案設計約20多家，員工總數約300400人；下游MP4整機企業有100多家，從業人員約10，000人，產值約3040億元。手機產業與之類似，由于上海展訊和中國臺灣MTK在上游核心芯片上的突破，打破了歐美廠商的壟斷，造就了一個龐大的手機產業集群：包括幾百家手機方案設計公司、幾千家手機集成和銷售商、上萬家配套廠商，每年產值上千億元，從業人員以百萬計。 在后經濟危機時期，低利潤率依賴出口的經濟模式已被時代所拋棄，中國面臨著產業升級和結構轉型的大考。在全國上下重視自主創新的今天，中國應該加快發展IC產業的步伐，縮短與發達國家和地區的差距。特別是要重視優先發展IC設計產業，提高企業的自主創新能力，為新時期國家技術創新、產業升級和結構調整做出貢獻。 5、深圳具有發展集成電路設計產業的獨特優勢 首先，深圳是全國IC產品的集散中心。全國的電子零件交易特別是集成電路的交易80是在深圳完成的，這是全國性的獨特優勢，也可能是全球性的獨特優勢。深圳具有全國最多的IC以及電子零配件代理商和應用方案商，國內外大的電子零件及IC代理商、著名的應用方案商都在深圳建立自己的總部或者分部。這些是北京、上海、蘇州等IT產業發達的地區所不及的優勢。 其次，云集深圳和珠三角地區的電子整機廠家是IC的主要市場,IC設計企業可以和整機廠商互動合作，形成國內最好的技術創新環境和產業發展氛圍。深圳已經有一批具有很強自主研發能力的系統整機廠商，他們已經有能力基于本地IC進行產品定義和設計，并且非常希望利用本地IC提升產品的性價比。例如，貼牌手機就大量采用了中國大陸和中國臺灣地區的核心IC。其它消費類電子產品領域也是如此。 再次，深圳IC產業鏈日趨完善，是國內發展IC設計產業環境最好的地區之一。除了良好的市場環境、應廂環境以外，深愛半導體的良性發展、方正微電子6英寸線的投產運行、中芯國際8英寸線的建設，以及安博微電子、賽美科微電子等封裝測試企業的發展壯大，可為深圳IC設計企業提供較全面的產業鏈卜配套服務。深圳成為發展IC設計產業的沃土，具有進一步做大做強的勢能。 同時，深圳具有良好的軟件環境和物流基礎，以及靈活的市場機制，為IC產品的配套、銷售和應用提供良好的配套環境，國內外IC設計公司紛紛在深圳設立研發中心，大型跨國公司也在深圳設立配購中心。 從金融危機發生后的情況看，相比國內其它城市，深圳更有潛力發展成為亞洲乃至世界的“硅谷”。深圳不僅有一批規模雖小但極具活力和生存能力的小型公司，它們的前景值得期待；另外，一些外地IC設計公司也紛紛將深圳銷售辦事處升級為包括研發的獨立公司，顯示了深圳的吸引力。為了迎合全球性的低成本創新潮流，金融危機后一批國內外公司也將研發和市場基地向深圳轉移，這是深圳應該抓住的歷史性機遇。 6、深圳IC設計產業發展現狀 6.1、深圳IC設計產業健康發展，產業規模持續擴大。 在國家和深圳市相關產業促進政策的引導下，深圳IC設計產業自2003年以來得到迅猛發展，特別是自深圳IC基地成立以來，產業規模不斷擴大，成長態勢良好，在2008年和2009年面對金融危機的情況仍然實現了27和33的快速增長，和國內外許多地區形成鮮明對比，表明深圳IC設計產業已經進入非常健康的良性發展期。自2003年以來，深圳IC設計產業銷售額增長迅速，如圖3所示，實現了超過48的年平均增長率，排在全國前列。 2002年以前，深圳市各類IC設計公司和相關機構有20余家，專業設計人員不到1,000人，具規模的企業不到10家，隨著近幾年的迅速發展，新創辦企業數量不斷增加，到2010年企業總數達到135家，從業人員超過10,600人。 從圖4中可以看出，深圳市IC設計公司和機構的數量在經過前幾年的大幅增長后趨于穩定，2007年和2008年因為產業快速發展后的調整和金融危機，則出現了增長放緩甚至數量減少的勢頭。但在2009年，深圳IC設計機構數量再次大幅增長，還有不少受金融危機影響較大的外地企業也加強了在深圳的團隊和運營，表明金融危機后深圳的優勢和吸引力更加明顯，成為國內外IC設計企業創業和發展 的首選城市之一。 6.2、深圳IC設計產業優勢突出，結構趨向合理。 珠三角系統整機企業云集，深圳IC設計企業所設計的產品以市場為導向、應用領域較廣。伴隨著電子信息產業的升級換代，深圳IC設計的產品線也從早期的通信和消費兩大類向更加多元化發展，包括LED照明和新能源、智能電表和智能電網、物聯網、工業醫療、汽車電子等，詳見表1。 6.3、深圳IC設計企業的總體實力不斷增強，銷售額向領先企業集中 根據2009年的產業發展報告，銷售額超過1億元的IC設計企業2006年為7家，2009年為10家：銷售額超過5,000萬元的企業2006年為14家，2009年20家。從銷售額分布來看，2003年銷售額在2,000萬元以下的企業超過八成，有相當部分企業的銷售額在100萬元以下。2005年，隨著海思與中興微電子分別從華為和中興通訊獨立出來，出現了上億元的IC設計企業，產業規模進一步擴大。 6.4深圳IC設計產業發展環境趨于完善，公共技術平臺給力企業產品研發 深圳IC設計產業近年來的高速發展，得力于國家集成電路設計深圳產業化基地的建設。基地建設了“三平臺”(公共EDA平臺、IP復用和SOC開發平臺、MPW服務平臺)、“二中心”(驗證測試工程技術中心、教育培訓中心)和IC設計服務“資源池”，致力于打造全方位的IC設計公共技術平臺和服務體系，初步形成適合IC設計企業初創、孵化、發展和壯大的產業環境。目前，基地簽約服務企業145家，服務設計企業565家(次)，支持設計項目1263個，舉辦各類培訓班、研討會、論壇319場，參會人數達17234人(次)。基地每年可為全市IC設計企業節約研發投人2億元以上。企業借助基地公共技術平臺開發出大批具有自主知識產權、市場對路的IC產品。同時，基地通過規劃建設IC設計產業聚集園區和“泛珠三角集成電路設計協作網”形成了以深圳IC基地為核心的物理聚集效應及區域性的產業聚合效應。 6.5、深圳l C產業鏈趨于完善 IC制造和封測產業不斷發展，服務于IC設計業，與設計業互相促進，逐步形成了深圳IC產業發展的良好氛圍。目前深圳市有IC制造企業3家。深愛4英寸、5英寸線已具有相當規模；方正微電子6英寸線已量產；中芯國際的8英寸線正在加緊建設中，預計2011年初能量產。封裝測試企業有7家，其中賽意法、沛頓科技、中星菱生主要服務于本系統或海外客戶，賽美科、安博、華宇、矽格能對深圳企業提供測試服務和部分軟封裝服務，基本可滿足中低端產品的測試要求。 6.6、IC產品的銷售渠道暢通 自改革開放以來，以賽格電子市場為代表的深圳華強北就主導著IC產品的銷售渠道，對深圳電子信息產業的發展，產生了巨大的推動作用。今天，華強北一帶的賽格電子市場仍然是IC產品非常重要的銷售渠道，與深圳的系統墊機廠商一起，共同吸引全國乃至全球的IC設計企業在深圳設立市場銷售、推廣和技術支持部門。除了華強北這樣的現貨市場外，框臺后的電子元件代理、分銷商網絡也是IC銷售非常重要的途徑。 6.7、整機廠商與IC設計企業的相互牽引效應 IC產品的市場就是整機系統廠商，IC產品的成功與否取決于整機的應用量。因此，整機系統廠商對IC設計企業的需求牽引非常重要。整機系統廠商云集是深圳發展IC設計產業的最大優勢。另一方面，IC設計企業又牽引著整機系統廠商的價值增值、甚至影響其生存發展，因為IC產品能夠引起整機產品的變革，是整機產品創新的源頭，如數碼相機取代膠片相機，智能手機幾乎一夜之間消滅了PDA，存儲和顯示成本降低催生數碼相框產品等等。因此，整機系統廠商和IC設計企業具有相互的牽引效應。 6.8、IC設計能力追趕歐美領先水平 從最小特征線寬分布看，當前深圳市IC設計企業豐流產品特征線寬集中在0.35m和0.13m之間，約3/4的IC設計公司使用等于和小于018m的工藝進行設計。量產的芯片主要采用大于0.13m工藝，使用等于和小于O13mm工藝的企業占四成，總體的設計能力增強。在數字芯片中，中興微電子、芯邦科技、華芯飛、力合微電子和安凱的設計能力已經達到90nm和65nm的工藝水平，而海思已經開始40nm甚至更低工藝節點的設計，代表著深圳的高端設計水平。另外，還有一大批企業開始從0.18m轉向0.13m和0.1lm工藝進行量產。 7、優先發展集成電路設計產業是深圳產業發展的必由之路 根據深圳市2009年工業年鑒，全市工業總產值為15829億元，其中排名第一的是IT產業，產值為9045億元，占全市工業總產值57。排名第二的是電氣機械及器材制造產業，僅占全市工業總產值7.6，IT產業成為深圳絕對的支柱產業。 深圳產業升級和結構調整的重要任務之一是支持IT產業的技術創新，提升IT企業的自主創新能力，增強企業參與國際競爭的能力，當務之急是快速發展深圳的IC設計產業。由于發展IC制造產業需要巨額資金投入(建設一座先進的12英寸制造廠需投資近50億美元)，并且，該產業位于產業鏈中部，屬于代工產業，對深圳IT產業的技術創新難以形成直接的推動力。所以，深圳沒有必要投入巨額資金，與已經形成產業優勢的長三角地區一爭高低，只要花幾億或十幾億元，重點支持和發展IC設計業這個產業鏈的龍頭，也是產業鏈中最有利和最有創意的環節，將會直接促進深圳的IT技術創新、產業升級和結構調整。政府對IC設計的支持將直接帶動IC設計、方案、應用和整機等組成的企業集群的發展，是一個“面”的發展。所以，深圳在“十二五”期間應重點發展IC設計產業，政府應從資金、政策、產業環境等方面加強對IC設計產業的支持力度。建議： (1)設立IC設計產業專項發展資金，支持重點領域和重點產品研發、關鍵技術研發和支撐環境建設、IC設計創新支撐平臺建設和運行、產業聚集基地的建設，以及IC設計人才的培養。 (2)借國務院4號文推出的東風，結合深圳的特點和產業優勢，盡快制定和推出深圳細化的有針對性的鼓勵集成電路產業發展的若干政策，從政策層面支持產業快速發展。 (3)重視IC設計創新支撐平臺和服務體系的建設和服務，依托國家集成電路設計深圳產業化基地，營造適合IC設計企業創業、孵化和發展的環境。支持共性技術研發，發展IC設計新技術，扶持中小企業技術創新和產品研發。 (4)規劃建設相當規模的IC設計及應用產業聚集基地，形成適合IC設計公司創業、創新、孵化、發展壯大的優惠聚集環境，促進深圳IC設計產業的快速發展，同時，可使孵化成長的IC設計企業有進 一步發展的空間，繼續留在深圳，為深圳的技術創新貢獻力量。 (5)政府引導IC設計企業與整機企業互動，合作研發具有自主知識產權的產品。重點支持高性能面向應用的SoC芯片研發和應用，在通訊、移動多媒體、數字電視、顯示及照明驅動、移動存儲、信息安全、物聯網、智能能源網和節能