《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國半導(dǎo)體的六六大順

2022-08-29
來源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體 集成電路 英特爾

進(jìn)入2022年以來,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢急轉(zhuǎn)直下,2021年那種產(chǎn)能全面短缺,應(yīng)用端需求全面旺盛的局面在近半年時間內(nèi)發(fā)生了巨大變化,除了車用芯片,以手機(jī)和PC為代表的大宗市場需求不振,相關(guān)芯片銷售疲軟。全球芯片業(yè)開始由過去兩年的賣方市場轉(zhuǎn)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(xiàn)下滑,但由于處于成長期,市場規(guī)模和發(fā)展?jié)摿€是很值得期待的。然而,美國出臺的各項貿(mào)易限制措施,給中國進(jìn)口高端芯片,以及產(chǎn)業(yè)鏈上游的半導(dǎo)體設(shè)備、材料、EDA軟件和IP等設(shè)置了重重障礙,使得我們本土集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇到了前所未有的困難,且這種困難局面還將長期延續(xù)下去。在這樣的背景下,鼓足干勁,自力更生,堅強(qiáng)自信尤為重要。

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)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(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了60年,在重要的歷史性時刻、戰(zhàn)略規(guī)劃和政策、人物(中國集成電路產(chǎn)業(yè)奠基者)、重點城市、龍頭企業(yè)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(jì)念的,簡單總結(jié)并回顧一下,希望能為將來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展增添力量。

歷史性時刻

1965年,在中國科學(xué)院上海冶金所,中國第一塊硅基數(shù)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(chuàng)中國集成電路產(chǎn)業(yè)史。

1982年,無錫742廠從東芝引進(jìn)電視機(jī)集成電路生產(chǎn)線,這是中國第一次從國外引進(jìn)集成電路技術(shù)。

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(chǎn)MOS合約簽訂,開始執(zhí)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(chǎn)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(yǎng)大,音譯成英文,就是“Godson”。雖然它在性能上只能和上世紀(jì)的英特爾586相當(dāng),但是,它在一定程度上打破了我國CPU完全依賴進(jìn)口的僵局。

2018年,長江存儲實現(xiàn)了32層3D NAND閃存的量產(chǎn),這是中國大陸在該產(chǎn)品領(lǐng)域零的突破。

戰(zhàn)略規(guī)劃和政策實施

1982年10月,國務(wù)院成立了以時任副總理萬里為組長的“電子計算機(jī)和大規(guī)模集成電路領(lǐng)導(dǎo)小組”,制定了中國集成電路發(fā)展規(guī)劃,提出“六五”期間要對半導(dǎo)體工業(yè)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。

1989年,當(dāng)時的機(jī)電部在無錫召開“八五”集成電路發(fā)展戰(zhàn)略研討會,提出振興集成電路的發(fā)展戰(zhàn)略。

1995年底,我國啟動了推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“909工程”。主要涉及的內(nèi)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(tuán));二是積極推動面向市場經(jīng)濟(jì)的集成電路企業(yè)發(fā)展。在追求先進(jìn)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(wù)院簽發(fā)18號文件,加大對集成電路產(chǎn)業(yè)的扶持力度,重點在制造業(yè)。

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(chǔ)軟件產(chǎn)品;“02”專項,主要針對超大規(guī)模集成電路制造裝備和成套工藝。

2014年,發(fā)布《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,正式成立“國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資基金”。自此,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)邁入“大基金”時代。

奠基者

黃昆:中國科學(xué)院院士、中國半導(dǎo)體技術(shù)奠基人。1951年,黃昆回到北京大學(xué)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(guān)的基本方程。1956年,黃昆在北京大學(xué)物理系任教授期間,參與創(chuàng)建了中國第一個半導(dǎo)體物理專業(yè),在北京大學(xué)任教期間,黃昆還主持本科生教學(xué)體系的創(chuàng)建工作,并著有《固體物理學(xué)》教材。

謝希德:1952年從美國MIT(麻省理工學(xué)院)畢業(yè)后,歸國加入復(fù)旦物理系任教授。中國半導(dǎo)體物理學(xué)科和表面物理學(xué)科開創(chuàng)者和奠基人,謝先生一生傳奇坎坷,被尊稱為“中國半導(dǎo)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(yīng)用物理所,先后負(fù)責(zé)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(zhì)結(jié)SOI外延材料、第一根GAP半晶、第一片雙異質(zhì)結(jié)SOI外延材料,為我國微電子和光電子學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

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

吳錫九:畢業(yè)于MIT,是中國第一代晶體管、晶體管計算機(jī)和微型計算機(jī)的奠基人。1958年,吳錫九與其團(tuán)隊成功研制出我國第一個晶體管,填補(bǔ)了中國在該領(lǐng)域的空白。

王守武:半導(dǎo)體器件物理學(xué)家、微電子學(xué)家,中科院院士。他組織籌建了中國第一個半導(dǎo)體研究室和全國半導(dǎo)體測試中心,也是中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所的創(chuàng)建者。在研究與開拓中國半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體器件、光電子器件及大規(guī)模集成電路等方面做出了重要貢獻(xiàn),他領(lǐng)導(dǎo)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(guī)模集成電路生產(chǎn)線。

城市

芯思想研究院發(fā)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(yè)達(dá)700多家,2020年集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模達(dá)到2071.33億元,同比增長21.4%,產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全國的23.41%。其中設(shè)計業(yè)954億,制造業(yè)467億,封測業(yè)431億,設(shè)備材料業(yè)219億。2021年集成電路銷售規(guī)模超過2400億元。上海芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模之大,離不開強(qiáng)大的人才庫,全國大約有40%的集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)人才在上海,從業(yè)人員超過20萬。上海有中芯國際、華虹半導(dǎo)體、紫光展銳、豪威科技等知名企業(yè)。

北京:北京2020年集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模約1000億,產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)“海淀設(shè)計、亦莊制造、順義化合物”的發(fā)展格局。北京“十四五”規(guī)劃提出將重點發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè),以設(shè)計為龍頭,以裝備為依托,以通用芯片、特色芯片制造為基礎(chǔ),打造集成電路產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。

無錫:無錫作為普通地級市,是江蘇省集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展最好的城市。無錫的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)80年代,目前全市集成電路企業(yè)約有300家。2020年無錫集成電路產(chǎn)值1421億元,占全國八分之一。

深圳:2020年深圳集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模達(dá)到1727億元。深圳的優(yōu)勢在芯片設(shè)計領(lǐng)域,短板是制造,數(shù)據(jù)顯示,深圳集成電路設(shè)計業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已常年位居中國內(nèi)地第一,2020年設(shè)計業(yè)銷售規(guī)模達(dá)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(yè)。

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(chǎn)存儲器芯片;2019年,武漢集成電路產(chǎn)業(yè)集群入選國家首批戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)集群名單。由此可見,武漢發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)有非常好的基礎(chǔ)條件。武漢集成電路企業(yè)超過100家,產(chǎn)值規(guī)模約200億元。武漢已形成存儲、光電、紅外檢測、北斗導(dǎo)航定位等四大特色優(yōu)勢。

合肥:合肥集成電路企業(yè)約300家,擁有長鑫存儲、晶合集成、通富微電等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),從業(yè)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(chǎn)業(yè)合作試驗區(qū)”和首批國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群。2020年合肥集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值302億元,同比增長17.6%,目標(biāo)是到2025年產(chǎn)值突破1000億元。

龍頭企業(yè)

中國大陸半導(dǎo)體各個細(xì)分領(lǐng)域都有龍頭企業(yè),但就營收規(guī)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(lǐng)域,每個領(lǐng)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(chǎn)業(yè)寄予厚望。

華虹集團(tuán):主要由華虹宏力和華力微電子構(gòu)成,按營收規(guī)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(yè),可提供集成電路設(shè)計與特性仿真、晶圓中道封裝及測試、系統(tǒng)級封裝及測試服務(wù);產(chǎn)品技術(shù)主要涵蓋QFN/DFN、BGA/LGA、fcBGA/LGA、FCOL、SiP、WLCSP、Bumping、MEMS、Fan-out eWLB、POP、PiP及傳統(tǒng)封裝SOP、SOT、DIP、TO等。

通富微電:中國大陸排名第二的封測企業(yè),擁有全球領(lǐng)先的CPU/GPU量產(chǎn)封測技術(shù),在車用功率器件封測領(lǐng)域,國內(nèi)處于領(lǐng)軍地位。在先進(jìn)封裝方面,具備了Fan-out、5nm Bumping等先進(jìn)封裝技術(shù);2.5D/3D封裝已經(jīng)導(dǎo)入客戶。

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

長鑫存儲:中國大陸DRAM龍頭企業(yè),DDR4已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。

并購

2013年,紫光先后收購展訊通信和銳迪科,經(jīng)過幾年發(fā)展,形成了現(xiàn)在的紫光展銳。近些年,展銳的智能手機(jī)處理器業(yè)務(wù)發(fā)展迅速,CINNO Research的數(shù)據(jù)顯示,2022上半年,紫光展銳在中國地區(qū)智能手機(jī)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(xiàn)了技術(shù)互補(bǔ),并取得了一部分前瞻性技術(shù)。

聞泰科技268億元收購安世半導(dǎo)體,收購?fù)瓿珊螅勌腛DM公司延伸到上游半導(dǎo)體器件領(lǐng)域。目前,聞泰科技的業(yè)務(wù)涉及半導(dǎo)體、產(chǎn)品集成和光學(xué)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(quán),布局CIS。交易完成后,韋爾股份的資產(chǎn)質(zhì)量、業(yè)務(wù)規(guī)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(dá)微,打造中國本土領(lǐng)先的從數(shù)據(jù)到仿真的完整EDA解決方案提供商。

結(jié)語

以上這些歷史發(fā)展軌跡,以及取得的成績,可以為將來產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供信心、動力和參考。

全球經(jīng)濟(jì)已進(jìn)入下行周期,作為其中一環(huán)的半導(dǎo)體業(yè),其資金、技術(shù)高度密集的特性,在這樣的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,發(fā)展的難度或許會更大,這個挑戰(zhàn)擺在了全球半導(dǎo)體業(yè)者面前。

在市場化不斷深入的當(dāng)下,中國經(jīng)濟(jì)自然逃脫不了全球發(fā)展大勢,但就目前情況來看,雖然也呈現(xiàn)出下行態(tài)勢,但中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r在全球主要經(jīng)濟(jì)體中還算是比較好的。在這樣的背景下,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)或許能迎來更多的操作和施展空間。



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