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中國半導體的六六大順

2022-08-29
來源:半導體產業縱橫

進入2022年以來,全球半導體產業發展形勢急轉直下,2021年那種產能全面短缺,應用端需求全面旺盛的局面在近半年時間內發生了巨大變化,除了車用芯片,以手機和PC為代表的大宗市場需求不振,相關芯片銷售疲軟。全球芯片業開始由過去兩年的賣方市場轉為買方市場。

中國是全球最大的芯片消費市場,雖然受全球大勢影響,需求端也出現下滑,但由于處于成長期,市場規模和發展潛力還是很值得期待的。然而,美國出臺的各項貿易限制措施,給中國進口高端芯片,以及產業鏈上游的半導體設備、材料、EDA軟件和IP等設置了重重障礙,使得我們本土集成電路產業發展遇到了前所未有的困難,且這種困難局面還將長期延續下去。在這樣的背景下,鼓足干勁,自力更生,堅強自信尤為重要。

中國半導體產業發展有過很多問題,也取得過不少成績,中國講究六六大順,在遇到困境時,更是如此。回顧過去,中國集成電路產業發展經歷了60年,在重要的歷史性時刻、戰略規劃和政策、人物(中國集成電路產業奠基者)、重點城市、龍頭企業和并購這6方面,都有很多值得稱道的成績和故事。下面,我們就針對以上6點,每點選出6個最值得紀念的,簡單總結并回顧一下,希望能為將來的產業發展增添力量。

歷史性時刻

1965年,在中國科學院上海冶金所,中國第一塊硅基數字集成電路研制成功(7個晶體管、1個二極管、7個電阻、6個電容),開創中國集成電路產業史。

1982年,無錫742廠從東芝引進電視機集成電路生產線,這是中國第一次從國外引進集成電路技術。

1985年,我國第一塊64K DRAM在無錫742廠試制成功。

1998年,華晶與上華合作生產MOS合約簽訂,開始執行100%代工模式,從此,真正開啟了中國大陸Foundry時代。

2002年8月,“龍芯一號”研制成功,這是中國第一款批量投產的通用CPU。胡偉武給龍芯取了一個頗有中國特色的小名“狗剩”,希望名字賤一點容易養大,音譯成英文,就是“Godson”。雖然它在性能上只能和上世紀的英特爾586相當,但是,它在一定程度上打破了我國CPU完全依賴進口的僵局。

2018年,長江存儲實現了32層3D NAND閃存的量產,這是中國大陸在該產品領域零的突破。

戰略規劃和政策實施

1982年10月,國務院成立了以時任副總理萬里為組長的“電子計算機和大規模集成電路領導小組”,制定了中國集成電路發展規劃,提出“六五”期間要對半導體工業進行技術改進。

1989年,當時的機電部在無錫召開“八五”集成電路發展戰略研討會,提出振興集成電路的發展戰略。

1995年底,我國啟動了推動半導體產業發展的“909工程”。主要涉及的內容包括兩大項目:一是中央與上海共同投資建立了8英寸晶圓廠——華虹微電子(后更名為華虹集團);二是積極推動面向市場經濟的集成電路企業發展。在追求先進制造工藝的同時,兼顧市場需求,不能只依靠軍工支持,更需要形成民用市場的競爭力。

2000年,國務院簽發18號文件,加大對集成電路產業的扶持力度,重點在制造業。

2006年,推出“國家重大科技專項”,包括:“01”專項,主要針對核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品;“02”專項,主要針對超大規模集成電路制造裝備和成套工藝。

2014年,發布《國家集成電路產業發展推進綱要》,正式成立“國家集成電路產業發展投資基金”。自此,中國半導體產業邁入“大基金”時代。

奠基者

黃昆:中國科學院院士、中國半導體技術奠基人。1951年,黃昆回到北京大學任物理系教授,首次提出晶體中聲子與電磁波的耦合振蕩模式及有關的基本方程。1956年,黃昆在北京大學物理系任教授期間,參與創建了中國第一個半導體物理專業,在北京大學任教期間,黃昆還主持本科生教學體系的創建工作,并著有《固體物理學》教材。

謝希德:1952年從美國MIT(麻省理工學院)畢業后,歸國加入復旦物理系任教授。中國半導體物理學科和表面物理學科開創者和奠基人,謝先生一生傳奇坎坷,被尊稱為“中國半導體之母”。

林蘭英:1957年,林蘭英放棄美國巨額工資,回國任職中科院應用物理所,先后負責研制我國第一根硅單晶、第一根無錯位硅單晶、第一臺高壓單晶爐、第一片單異質結SOI外延材料、第一根GAP半晶、第一片雙異質結SOI外延材料,為我國微電子和光電子學的發展奠定了基礎。

高鼎三:半導體物理與器件學家、微電子與光電子專家、教育家,中國半導體事業開拓者之一,中國工程院院士,吉林大學半導體系創建者。1959年主持建立了全國第一個半導體系,成功研制了中國首個鍺功率器件。

吳錫九:畢業于MIT,是中國第一代晶體管、晶體管計算機和微型計算機的奠基人。1958年,吳錫九與其團隊成功研制出我國第一個晶體管,填補了中國在該領域的空白。

王守武:半導體器件物理學家、微電子學家,中科院院士。他組織籌建了中國第一個半導體研究室和全國半導體測試中心,也是中國科學院半導體研究所的創建者。在研究與開拓中國半導體材料、半導體器件、光電子器件及大規模集成電路等方面做出了重要貢獻,他領導研制了中國的第一臺單晶爐、第一根鍺單晶、第一只鍺晶體管、第一只激光器,組建了第一條完全自主的中、大規模集成電路生產線。

城市

芯思想研究院發布的“2021年中國大陸城市集成電路競爭力排行榜”顯示,競爭力排名前6的城市分別為:上海、北京、無錫、深圳、武漢、合肥。

上海:上海集成電路企業達700多家,2020年集成電路產業銷售規模達到2071.33億元,同比增長21.4%,產業規模占全國的23.41%。其中設計業954億,制造業467億,封測業431億,設備材料業219億。2021年集成電路銷售規模超過2400億元。上海芯片產業規模之大,離不開強大的人才庫,全國大約有40%的集成電路產業相關人才在上海,從業人員超過20萬。上海有中芯國際、華虹半導體、紫光展銳、豪威科技等知名企業。

北京:北京2020年集成電路產業銷售規模約1000億,產業呈現“海淀設計、亦莊制造、順義化合物”的發展格局。北京“十四五”規劃提出將重點發展集成電路產業,以設計為龍頭,以裝備為依托,以通用芯片、特色芯片制造為基礎,打造集成電路產業鏈創新生態系統。

無錫:無錫作為普通地級市,是江蘇省集成電路產業發展最好的城市。無錫的集成電路產業起步于上世紀80年代,目前全市集成電路企業約有300家。2020年無錫集成電路產值1421億元,占全國八分之一。

深圳:2020年深圳集成電路產業銷售規模達到1727億元。深圳的優勢在芯片設計領域,短板是制造,數據顯示,深圳集成電路設計業產業規模已常年位居中國內地第一,2020年設計業銷售規模達1300億元。深圳有華為海思、中興微電子、匯頂科技、比亞迪微電子等知名企業。

武漢:2014年,武漢與北京、上海、深圳被列為國家四大集成電路基地城市;2016年3月,國家存儲器基地在武漢光谷啟動,主要生產存儲器芯片;2019年,武漢集成電路產業集群入選國家首批戰略新興產業集群名單。由此可見,武漢發展芯片產業有非常好的基礎條件。武漢集成電路企業超過100家,產值規模約200億元。武漢已形成存儲、光電、紅外檢測、北斗導航定位等四大特色優勢。

合肥:合肥集成電路企業約300家,擁有長鑫存儲、晶合集成、通富微電等行業領軍企業,從業人員超2萬人。合肥已先后獲批全國首個“海峽兩岸集成電路產業合作試驗區”和首批國家戰略性新興產業集群。2020年合肥集成電路產業產值302億元,同比增長17.6%,目標是到2025年產值突破1000億元。

龍頭企業

中國大陸半導體各個細分領域都有龍頭企業,但就營收規模和國際影響力而言,主要聚焦在晶圓代工、封測和存儲芯片這三個領域,每個領域都有兩大龍頭。

中芯國際:中國大陸排名第一,全球排名第五,被我國本土產業寄予厚望。

華虹集團:主要由華虹宏力和華力微電子構成,按營收規模計算,是中國大陸第二大晶圓代工廠商,專注于特種工藝芯片代工。

長電科技:中國大陸排名第一的封測企業,可提供集成電路設計與特性仿真、晶圓中道封裝及測試、系統級封裝及測試服務;產品技術主要涵蓋QFN/DFN、BGA/LGA、fcBGA/LGA、FCOL、SiP、WLCSP、Bumping、MEMS、Fan-out eWLB、POP、PiP及傳統封裝SOP、SOT、DIP、TO等。

通富微電:中國大陸排名第二的封測企業,擁有全球領先的CPU/GPU量產封測技術,在車用功率器件封測領域,國內處于領軍地位。在先進封裝方面,具備了Fan-out、5nm Bumping等先進封裝技術;2.5D/3D封裝已經導入客戶。

長江存儲:中國大陸存儲芯片IDM,龍頭企業,主要從事3D NAND閃存芯片的設計和制造。

長鑫存儲:中國大陸DRAM龍頭企業,DDR4已經實現量產。

并購

2013年,紫光先后收購展訊通信和銳迪科,經過幾年發展,形成了現在的紫光展銳。近些年,展銳的智能手機處理器業務發展迅速,CINNO Research的數據顯示,2022上半年,紫光展銳在中國地區智能手機SoC出貨量同比增加38%,出貨量排在了第五位。

長電科技以7.8億美元收購星科金朋,實現了技術互補,并取得了一部分前瞻性技術。

聞泰科技268億元收購安世半導體,收購完成后,聞泰從ODM公司延伸到上游半導體器件領域。目前,聞泰科技的業務涉及半導體、產品集成和光學三大板塊,總市值超過1300億元。

韋爾股份150億元收購北京豪威/思必科/視信源股權,布局CIS。交易完成后,韋爾股份的資產質量、業務規模和盈利能力得到提升。

中資背景的私募基金Canyon Bridge出資5.5億英鎊(約合49億元人民幣)收購了英國芯片IP巨頭Imagination Technologies。

概倫電子收購博達微,打造中國本土領先的從數據到仿真的完整EDA解決方案提供商。

結語

以上這些歷史發展軌跡,以及取得的成績,可以為將來產業發展提供信心、動力和參考。

全球經濟已進入下行周期,作為其中一環的半導體業,其資金、技術高度密集的特性,在這樣的經濟環境下,發展的難度或許會更大,這個挑戰擺在了全球半導體業者面前。

在市場化不斷深入的當下,中國經濟自然逃脫不了全球發展大勢,但就目前情況來看,雖然也呈現出下行態勢,但中國經濟發展狀況在全球主要經濟體中還算是比較好的。在這樣的背景下,中國半導體產業或許能迎來更多的操作和施展空間。



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