中国集成电路设计产业创新发展的认识和思考

来源：观察半导体行业

7月15日至16日，2021中国集成电路设计创新大会暨IC应用博览会在苏州举行。中国集成电路设计创新联盟专家组组长、东南大学首席教授、南京集成电路产业服务中心（ICisC）南京集成电路培训基地主任石龙兴以中国集成电路设计产业创新发展为题报告。

石龙兴教授的报告从三个方面展开：对中国集成电路产业的理解、对中国集成电路设计产业创新发展的重新思考、设计创新联盟专家组的工作思路和计划。以下是报告的一般内容。

PART1.了解中国集成电路产业

集成电路以产品为中心，以设计为龙头。如果把集成电路产业链比作果树，树根就是EDA、在设备、材料等关键核心领域，支撑树干是制造业，在制造树干上，生长的树枝是各种芯片设计，形成的果实是芯片产品。集成电路的产品来源于芯片应用的需求，最终应用于系统，发挥芯片的价值和作用。芯片从设计到制造再到密封测试，最终密封的芯片是芯片产品。

经过行业的共同努力，我国集成电路产业在过去20年的发展中取得了一定的成果。设计、制造、密封测试的规模逐年增加，大量大宗产品逐渐独立供应，如超级计算CPU、服务器CPU高端通用芯片也取得了一些突破，产品正逐步向高端发展。

然而，国内高端芯片仍然短缺，自给率低。CPU、GPU、内存、FPGA、通信芯片等高端芯片市场的绝大部分市场份额仍被国际领先公司占据。计算机系统、通用电子系统、通信设备等系统级产品涉及的核心芯片和高端通用芯片都面临着国外垄断、自给自足率低的现状。

这背后的原因是什么，中国集成电路行业面临的机遇和挑战是什么。以下分析了供应链全球化、小企业分散、制造阻力和人才短缺。

供应链全球化

半导体供应链的全球化是一个不断发展、逐步形成分工合作的过程。中国电子产业也受益于半导体供应链的全球化，发展迅速。根据麦肯锡发布的一组数据，中国在全球电子和计算机价值链中的产出比例从2000年的7%上升到2017年的41%。

当然，全球经济和贸易也离不开中国巨大的市场机遇。根据麦肯锡的分析，从1995年到2017年，发达经济体对中国的出口显著增长，特别是在电子和计算机领域，中国的市场需求对发达经济体越来越重要。未来，全球消费将发生在中国。

发达经济体长期占据高端价值链的原因在很大程度上与持续的高投资是分不开的。以美国为例SIA数据显示，从1999年到2019年，美国半导体公司的R&D费用和资本支出总额持续增长，到2019年达到717亿美元。2019年，美国38%，中国大陆仅9%。

中国工业也在努力提高价值水平，特别是在电子和计算机领域。近年来，由于中国自主生产和销售的提高，中间产品的进口减少削弱了该领域的全球贸易强度。这也反映了中国等新兴经济体在全球创新价值链中的影响力。

这种影响也导致了一些国家和地区反全球化的上升，出台了一系列限制性禁令，不同程度地限制了国内生态链和产业链的各个环节。

小而散

据中国半导体行业协会统计，2020年中国集成电路设计企业数量超过2000家，但收入超过1亿元的企业不到300家。中国芯片设计企业规模小，数量多，同质化竞争明显。与发达地区相比，集成电路的研发投资明显不足。

制造受阻

目前，我国制造业因多种因素受阻，5nm、7nm追赶先进技术难，而在28nm上述成熟工艺缺乏抛光，供应能力不足。因此，充分利用成熟工艺，加强从可用到易用的抛光，释放国内晶圆产能，也是解决当前困难的一种方法。

人才短缺

产业发展的根本因素是人才。目前，我国工业人才供应不足。人才缺口大，人才需求旺盛。大量刚毕业的人才流入其他行业。根据中国集成电路行业人才白皮书（2019-2020），2019年只有13%的集成电路相关专业毕业生进入该行业，60%以上的毕业生进入其他行业。高端人才缺乏吸引力，培训周期长。

PART2.思考中国集成电路设计产业的创新发展

以上现状对于中国集成电路产业的发展既是挑战，其实也是机遇。面对以上问题，对中国集成电路设计产业创新发展，有以下四点思考。

以创新促进发展

要在技术创新和应用创新上下功夫

在技术创新方面，我们将从高集成、高敏捷三个方面进行技术创新。面对挑战，保持开放合作的心态，纳入全球体系；注重关键领域，突破核心技术；加强基础研究，保持长期投资。

在应用创新方面，虽然中国有良好的电子产品基础，但大多数芯片产品仍由外国公司提供。因此，在寻找空间的同时，有必要挖掘股票的市场份额。同时，加强增量市场应用需求，继续保持芯片需求的优势。

延续摩尔，拓展摩尔双手都要抓住

在延续摩尔方面，要突破新材料、新设备、新工艺，攻击光刻机等关键设备，也需要通过DTCO/STCO 推进先进技术落地。

在拓展摩尔方面，有很好的应用条件和良好的封测基础，同时通过DTCO/STCO充分发挥现有产能作用，运用足够成熟的技术。

聚焦关键环节——EDA和IP

EDA是IC国外垄断程度最高的行业。国产EDA除华大九天等少数龙头公司外，2020年收入超过4亿元，在特定领域拥有全流程工具，在局部领域处于领先地位。大部分国产EDA公司规模小，大部分产品以点工具为主，缺乏全流程工具。IP它对提高芯片设计的核心竞争力、缩短开发周期、提高制造率起着关键作用。但IP行业竞争格局高度集中，国内竞争格局高度集中IP制造商的市场份额很小，需要促进IP平台化，支持龙头企业，推动国内化IP应用。

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从加强实践，解决知识脱节，围绕企业需求培养，开放产业人才培养的最后一公里，汇流，形成增量 ；通过从其他相关行业引流、国际引进等方式挖掘股票。

PART3.设计创新联盟专家组的工作思路和计划

中国集成电路创新联盟是国家集成电路创新的有效创新载体。中国集成电路设计创新联盟（以下简称设计创新联盟）是中国集成电路创新联盟（以下简称大联盟）的专业联盟之一。石龙兴教授作为中国集成电路设计创新联盟专家组组长，汇报了创新联盟专家组的工作思路和计划。

集成电路设计行业的创新发展是一个重大命题，需要行业的共同参与和努力。虽然道路很长，但线路会到来。

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