中国集成电路产业面临的挑战

2023-07-13 16:51:20

　　江南体育app下载行业协会统计数据显示，2021年中国集成电路产业销售额突破万亿元，为10458.3亿元，同比增长18.2%。其中，设计业销售额为4519亿元，同比增长19.6%；制造业销售额为3176.3亿元，同比增长24.1%；进出口都实现了双增长，中国进口集成电路产品同比增长16.9%（6354.8亿块），出口同比增长19.6%（3107亿块）。

　　不仅仅是2021年这一年，纵观中国集成电路产业在近20年来的发展，也可以看到快速的成长。与此同时，中国集成电路产业遇到的出口管制问题以及自身的技术挑战也不容忽视。中国半导体行业协会IC设计分会理事长，清华大学集成电路学院魏少军教授在业内公开演讲时表示，半导体是一个需要长期投入的行业。

　　在20年的发展中，中国集成电路已经打造了设计、制造、封测、设备和材料五大完整的半导体产业板块，产业结构越来越合理。当下，中国集成电路产业三业（设计业、制造业、封测业）结构占比分别为43，与世界集成电路产业三业结构占比有所不同，后者的占比是33。

　　回顾中国半导体产业的产业链各个环节。在2004年，国内第一大半导体产业是封测业，其次是制造业和设计业。业内人士认为，这是因为封装技术门槛相对较低，国内企业有良好的发展基础，因此带动封测业的发展，国内封测企业长电科技、华天科技、通富微电曾被称为封测三巨头。

　　到了2009年，国内三业结构出现变化，其中变化最大的是设计业。2009年第一大产业还是封测业，但技术含量较高的设计业超过制造业成为第二大产业，并且占比逐年提升，在2016年赶超封测业，成为第一大产业，至今保持“中国半导体行业第一大细分领域”的头衔。在2020年，半导体产业结构再一次优化，制造业赶超封测业成为第二大产业，最终形成了当下看到的43的三业结构占比。

　　为何封测业从曾经第一的位置，发展至今逐渐被制造业、设计业超越了呢？魏少军提到了一个原因，他认为封测业的产业结构很多是外资企业、合资企业，因此在中国集成电路产业内生动力发展的过程当中逐渐被超越也是一种必然。2020年，制造业超过封测业成为第二是中国集成电路产业发展的战略性转变。另外，由于中国集成电路产业缺少IDM，因此中国集成电路产品的主力军也就是设计企业。

　　不难发现，在产业结构优化的过程中，设计业快速成长。从2021年的数据来看，芯片设计企业从2020年2218家增加至2021年的2810家，同比增长26.7%，而2014年仅为681家，七年的时间增加了2000家以上。在销售额方面，中国芯片设计行业整体销售约为4586.9亿元，同比增长20.1%，销售额过亿元的企业有413家，2020年仅为289家。豪威集团、北京智芯微电子、华大半导体、汇顶科技、紫光展锐等均是国内知名的芯片设计公司。

　　当下，我国设计企业正在提升的设计水平和创新能力并且有着强有力的应用拓展能力。对于2021年中国集成电路产业突破万亿元，魏少军教授认为这是设计、制造和封测三个环节共同叠加的结果。

　　在产业结构日趋合理的同时，中国集成电路产品竞争力也在不断提升，中国半导体行业协会的数据显示，中国集成电路产品在全球的占比已经从2004年的0.5%上升到2021年的12.5%。在集成电路产品发展过程中，已经建立较为完善的产品体系。

　　经过20年的发展，中国集成电路产业不仅仅是产业结构得到优化，还打造了京津环渤海、长江三角洲、珠江三角洲和中西部地区等区域的集成电路产业中心。以设计业为例，在2021年，除了珠江三角洲区域外，京津环渤海、长江三角洲和中西部地区都实现了销售额的正增长，同比增长分别为76.7%、49%、40.3%，其中南京、天津、济南的增速均超过100%。

　　中国半导体行业的高速发展是多种因素共同作用的结果，一是拥有质量不断提升的庞大企业群体，对此魏少军教授认为在世界大范围来看整体实力还比较弱小，但在全球集成电路设计企业前十、全球集成电路代工企业前十、全球集成电路封装企业前十等细分领域的榜单中，已有国内企业入榜。二是由国家大基金带来的长效的半导体投资机制。

　　作为全球最大的半导体消费市场，在2021年，中国进口集成电路产品占全球的70%，其中有35%是本地使用。中国对半导体的需求不断提升，这也促使了半导体封装、半导体设备等相应市场的成长。总体来看，中国集成电路产品竞争力在不断提升，半导体企业也在不断进步。

　　然而，在中国集成电路产业快速发展时也遇到“拦路虎”，美国多次发布出口管制禁令，近期瞄准了3nm/2nm先进制程的GAA芯片、半导体、5G材料等；另外，美国在8月9日出台了《2022年芯片与科学法》，其中针对中国的条款中，明确限制有关芯片企业在中国开展正常经贸与投资活动。

　　正如魏少军教授所说的，中国半导体产业需要长期努力，他认为当下正是半导体产业升级的重要阶段，对于中国半导体企业来说是一个非常有利的发展阶段。不过中国集成电路产业发展很快，但也不是不存在问题。魏少军教授认为，中国半导体产业长期以制造为中心进行部署的，如今应该转向“以产品为中心”的产业发展模式，此外还要提升企业的创新能力、着力锻长板等。

　　对于着力锻长板，指的正是5G技术的发展。数据显示，截至2022年5月，中国已建成5G基站数量超160万个，5G基站占移动基站总数比例16%。但目前只是完成了eMBB（增强移动宽带）的发展，让VR/AR等需要高速网络的产业得以发展。而5G技术更重要的发展阶段是mMTC（海量机器类通信）以及uRLLC（超可靠低延时通信）的发展，未来可带动自动驾驶工业自动化的发展。

　　相对而言，IDM作为细分领域并不占据优势，但从另一方面看，中国集成电路产业缺少IDM，正是IDM企业的发展机会。2021年，闻泰科技、长江存储、杭州士兰微、长鑫存储的营收合计预计达到392亿元，并且呈现逐年稳定增长的趋势。在半导体产业中，IDM是重要的环节，未来将在缺芯的市场环境下，以及国产替代的大背景下，IDM企业将进一步凸显作用。

　　魏少军教授认为，当前中国集成电路产业面临内部和外部的挑战，内部的可以通过自身去消除它，而外部的需要更多的思考，在发展中会碰到什么问题、如何去解决。在做好准备的同时也要向前奔跑。

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