经过10多年的高速发展，如果将IC设计业放在中部，中国半导体的构成由10多年前的哑铃型，制造和封测各占据两侧的大头，演变成橄榄球型，IC设计业占据了中间主要部分。

　　受中美贸易战以及新冠疫情的双重影响，两侧的制造业和封测业再度引起热议，表现之一是成为部分器件缺货、涨价背后进一步的原因。受8英寸晶圆产能持续紧张影响，MOSFET、驱动IC、电源管理IC等元器件纷纷传来涨价消息。而自从iPhone12上市后，芯片缺货风波更是在消费类电源领域大肆扩散，蔓延到了TWS蓝牙耳机领域，市场对于TWS耳机的强劲需求也加剧了主控芯片和相关触控芯片缺货的情况。

　　据本社《国际电子商情》报道，全球晶圆代工产能供不应求，包括台积电、联电等代工厂2020年4季度订单满载；同期，受全球疫情的影响，部分境外封测厂无法提供满载产能。

　　中国半导体封测业最近的一大变化是将合一化的封测业细化成封装以及测试两个行业。

　　晶圆代工产能供不应求，部分代工厂也在按照供需关系调涨价格。11月26日，中芯国际回应投资者提问是否对8英寸晶圆代工提价时就曾表示，现有客户订单将按已签订合同进行，新客户、新项目则由双方协商确定价格，该公司也会通过优化产品组合来提升平均晶圆价格。

　　有分析认为，在晶圆扩产设备先行背景下，明年全球晶圆代工产能扩张确定性高。根据SEMI数据，未来四年晶圆产能扩张将延续，至2024年每月晶圆产能将增长35%。

　　在2020 ICCAD会议期间，EDN和EETimes采访了台积电（中国）副总经理陈平、联华电子（UMC）旗下和舰芯片制造（苏州）公司销售副总经理林伟圣、广东利扬芯片测试（LEADYO）CEO张亦锋、摩尔精英（MooreElite）董事长兼CEO张竞扬、以及南京集成电路产业服务中心（ICisC）副总经理和南京集成电路大学校长助理吕会军。

　　制造篇

　　台积电：发力先进工艺，三个因素叠加造成缺货

                                                                台积电（中国）副总经理陈平

　　今年在新冠疫情和中美贸易摩擦的双重压力下，全球经济面临挑战，但半导体行业却异常火爆，尤其是晶圆代工厂。以台积电为例，2020年前九个月的营收相比去年同期有了31%的成长，第四季度也持续了这种景象，预计全年将实现30%以上的成长。

　　半导体行业已多年未有如此幅度的成长，距离上次是十年前，彼时刚从金融危机中恢复。但对这个幅度的成长，台积电有所准备，“我司去年做2020年规划的时候，确实有所预期。”陈平说到。

　　当前全球对半导体的需求在大幅增加。以智能手机为例，虽然总出货量并无显著变化，但每一部手机里用到的芯片数量却增长了很多。台积电根据这些科技信息量化了产能预期，但仍无法完全满足目前火爆的市场需求。在先进工艺上，台积电也进展不错，5纳米不仅顺利量产，而且因5纳米而新增的客户，比7纳米刚进入量产的时候还多，预期3纳米会更多，。业界对先进工艺的渴望在逐年递增。

　　对于2020年下半年以来的严重缺货情况，陈平认为是由三个因素叠加造成的：

　　第一，即使不发生新冠、禁运这类突发事件，今年的半导体需求也很旺盛。2016年以后移动计算的拉动作用虽有所弱化，但是近年来随着5G、AI以及IoT的发展，市场对芯片的需求又在迅速提高，一个普及计算（UbiquitousComputing）的时代正在来临。

　　第二，上半年因疫情很多地区物流阻断，OEM在该期间无法正常备货，另外各类远程办公、教育，以及数据中心扩容造成各类终端市场的需求猛增。这导致到下半年，市场的需求在晶圆代工厂这个环节被放大，而缺货的情形进一步造就了市场恐慌，激进囤货，以比正常库存天数1.5倍甚至2倍的规划来建库存以寻求供应安全。

　　第三，是由地缘政治和与之引起的产业链移动所造成的。对于数字芯片厂商来说，由于本来就大都在晶圆代工厂生产，即便供应链发生平移对全球总产能需求来说不会有太大变化。但是对模拟厂商影响较大，因为传统模拟IDM大厂多在美国。以往由于模拟器件种类多单价低的特点决定了大部分OEM不轻易冒险更换供应商。但这次由于地缘政治原因许多中国OEM选择转向亚洲的fabless，而fabless需要代工进行制造，这在对代工厂产能需求上带来了较大影响。

　　陈平表示：“三个因素叠加起来就让产能缺得很离谱。至于多久水分会挤掉？挤掉以后水位在哪儿？这都是要持续关注的。”但据陈平预测，即便是挤掉了水分，需求仍然旺盛，因为这个水位是在原本就很高的需求上叠加的，所以消除时间会比较长。

　　台积电一直基于产品类型进行分类。“例如，几年前如果要预估IoT类芯片什么时候启动，可能还估不出来，因为不知道如何发生？在哪里发生？但是今年的市场让我们看到一些以前预期会启动的芯片真真实实地起来了。”陈平提到，“今年的订单产品分布跟以前不一样，智能手机芯片的量没有减少，比例却在下降，原因是其他类型的芯片订单增加了。这也印证了对即将会进入普及计算时代的预期。”

　　2020年的美国制裁华为事件，令大家都想知道，要建立一条不含美国技术的产线，难度在哪里？究竟有多难？

　　陈平曾经是工艺工程师，在美国顶尖的实验室做工艺研发多年。他认为半导体工艺是一门非常强调实验的科学。“一个科学家一辈子可能也搞不清楚里面所有的科学原理，需要很多人共同配合做产品、做实验、分析数据。”

　　他认为，工艺工程师都有一个共同的经验，即选对了设备，你离成功就近了；选错了设备，你就会很辛苦。因此选择生产设备是工艺研发中很重要的一环，但由于设备是设备厂商基于全球最顶尖的技术研发生产的，其中不少确实来自美国，所以要建一个完全不含美国技术的高质量产线，具相当的挑战。

　　针对半导体技术依赖人才的培养，陈平表示不太同意国内大学没有培养足够半导体人才的说法。以他的个人经历为例，他在国内大学本科就读电子系，硕士攻读射频，在美国读博士才进入半导体相关专业。“半导体是一门综合性的学科，除了微电子专业学生外，国内大学培养的化工、材料、物理、机械专业的学生都可以成为半导体人才。即便做芯片设计的，也不一定要在大学里就是学设计，只要有好的基本素养且愿意学习，成为专业的人才也很快。”

　　和舰：解决产能问题，8英寸和12英寸策略不同

　　和舰芯片制造（苏州）公司销售副总经理林伟圣

　　联华电子创立于 1980 年，是中国台湾第一家集成电路公司，1995年转型为晶圆代工服务。今年是联华电子成立40周年，该公司在2017年宣布了一个重大的业务决策，不追逐12纳米以下先进工艺投资，专注特色工艺。据悉，今明两年联华电子会继续扩增28与22纳米产能，作为联华电子子公司，联芯与和舰也将很大程度上承担起产能扩增的任务。

　　谈到今年的缺货潮，林伟圣认为主要原因是：第一，供应链安全。过去两年美国方面的技术封锁，为了保证未来很长一段时间有芯片可用，国内系统厂商在2020年下半年备货时把供应链安全放在了第一位，在操作库存时采取了比较积极的做法。

　　第二是新冠肺炎的影响，令整个东南亚和印度等地加工链条变得不稳定，而这时中国大陆的加工链条最健全，海外加工订单也在今年回流。这块的需求很大，但回流的订单给晶圆代工环节造成了压力，产能扩充无法及时跟进。

　　第三个点是终端应用驱动，5G，智能家居，与居家上班上课，最明显就是被5G的手机。由于华为高端芯片制造受阻，国内其他手机厂商们都认为有机会获得市场领导地位，在下单备货上也甚是积极。

　　从目前客户的下单状况看，林伟圣预测需求会延续到明年，明年上半年还将持续比较紧张的状态。各个不同工艺节点都有不同应用需求，比如8英寸的电源管理芯片和MCU芯片，尤其是MCU产能短缺严重，“我们也感受到终端系统厂商给的压力，”他表示，“12英寸产能短缺的状况和今年疫情有关。大家久居家中，需要更新的电子设备多，智能家居、电视、手机、平板电脑的需求都得以提升。这一波换机潮还在延续，尤其是针对NB/PC的需求仍在增长。海外方面，圣诞节的备货已经完毕，国内市场目前的备货主要是为了春节市场，在备货力度上也比往年强得多。”

　　如何扩产以解燃眉之急？林伟圣认为要分8英寸和12英寸来看：8英寸的晶圆厂如果有机会，并合整个工厂更合适。8英寸既有工厂扩充产线，一是设备取得不易，二是目前8寸平均售价，无法反映新建八英寸厂的投资报酬率；12英寸线，以增加28纳米和22纳米等急需且成熟的产能为主。

　　另外将8英寸产品迭代到12寸，也可以缓解8英寸的紧缺。以电源管理芯片的发展为例，发展分三个档次：从低压到30V、30-100V以及100-700V。对应市场的规模，低压到30V占60%，30-100V接近22%，100-700V接近18%。在工艺节点上也分三个档次，第一个是目前采用最多的8英寸的0.25微米或0.35微米，第二个是0.11到0.18微米，第三个是90纳米或50纳米。如何迭代？可参考芯片数字部分所占的面积：如果小于30%，0.25-0.35微米可行，30-60%可用0.11-0.18微米，增加到60%就需要12英寸。目前，国内大部分电源管理芯片均采用8英寸0.25-0.35微米工艺，部分已经做到0.11-0.18微米，而海外欧美公司已经在研发12英寸的55纳米BCD工艺，面向高端的电源数字化芯片。

　　封测篇

　　IC封测业是中国国内整个半导体产业中发展最早的，随着国家大基金一、二期的陆续投入，封测的价值将得到更大提升，一些本土厂商规模已不输国际大厂。从2009-2019年十年间的前十大封测厂商排名变化，可以发现全球封测产业在近年来垂直、水平整合的速度正在加剧，而大陆厂商已占三成，足以证明大陆封测业这些年来的飞速发展。

　　中国半导体封测业最近的一大变化是将合一的封测业细化成封装以及测试两个行业。封装是保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤，增强芯片的散热性能，实现电气连接，确保电路正常工作；测试主要是对芯片产品的功能、性能测试等，将功能、性能不符合要求的产品筛选出来。

　　利扬芯片：测试细分是未来趋势

　　利扬芯片（688135.SH）CEO张亦锋

　　利扬芯片是国内的独立第三方集成电路测试服务商，主营业务包括集成电路测试方案开发、晶圆测试服务、芯片成品测试服务以及与集成电路测试相关的配套服务。与传统封测公司不同，利扬芯片专注于芯片测试服务，进入了国内封测企业前十排名，且是唯一一家以专业集成电路测试服务进入前十强的公司。今年11月11日，利扬芯片在上交所成功登陆科创版。

　　以往的消费类电子或者玩具类产品的芯片，对品质要求不高，对专业测试服务依赖程度也不高。但随着芯片功能越来越复杂，尤其是高端芯片的出现，专业测试服务在芯片整体成本的占比也会越来越高，张亦锋预估会达到6-8%。当前芯片测试的功能分布很散，基本上由全产业链来共同承担。晶圆代工厂有测试，封装厂有测试，甚至部分设计公司也自建测试能力，抑或是外包给中国台湾和东南亚的专业测试工厂。

　　但张亦锋认为，第三方测试服务是一个更专业的分工，且不同于封装厂提供的测试服务，专业的事交给专业的人做，对产业发展会更加有利。近期国务院出台的8号文，第一次把“封测”分成了“封装”和“测试”，过去设计、封装、测试都属于制造业，现在晶圆制造和封装属于制造业，而芯片测试则划分为了高端技术服务类。“所以跟传统的封测一体公司相比，封测公司更专注于封装的物理加工过程，会更多的投入先进封装技术的研发，而测试服务更专注于芯片电性能的量测，属于截然不同的两个领域。”

　　在芯片设计复杂度不断提升的今天，新型芯片需要新的测试方法。张亦锋举了两个例子，国内某指纹识别芯片龙头前期做芯片成品的FT测试时，按传统的测试方法是用Handler机械手抓取芯片摆放到测试机上做测试，但由于产品是带条状的，国内找不到合适的Handler，也没有相应的产能满足需求，于是利扬芯片急客户所急，用三十几台Prober探针台设备，采用测晶圆的方式，在晶圆上挖一个孔露出条带芯片来测试。正因为这样不惜成本的把产品测出来，从而帮助客户在第一时间投放市场，并占据了该高端市场的领先地位。

　　另一个例子是一款三星8纳米工艺的矿机用算力芯片，芯片以数字为主，设计虽然不难，但在测试筛选上却有很大难点，需将300颗芯片串联并联在一起工作，从而实现最高算力。“这里面涉及到木桶效应，如果某一个芯片差一点，可能整体性能就差了一大截。” 张亦锋解释道，“通过我们定制专用设备，并设计创造性的设计全套测试解决方案，把性能指标完全一致的管芯都筛选出来，这样性能最佳的矿机成品可卖2万元，只有一半性能的一批组装起来可能卖5000元，但是如果所有芯片都混在一起就只能卖7000，甚至都没人买。如何帮客户把一些本来都应该报废的芯片捡回来，变废为宝，是最能体现测试增值服务的地方。”

　　利扬芯片成立十年以来，专注于测试方案的研发，已获得100多项专利。但国内某大型封测厂申请了1500多项专利，其中只有4项与测试相关，且都是实用新型专利。“半导体行业里面最成功的商业模式就是专业分工，产业的规模决定了分工的深度。原来因为国内测试产业发展不均衡，占比也小，不得已由产业链上下游共同承担，没得选择只好顺带着做了。但是随着产业规模的加大，未来这个专业分工也会分得更细一些。”张亦锋说到。

　　目前利扬芯片着眼于服务国内新兴的IC设计公司，更多的专注于数字类和大数小模芯片的测试，这类产品对测试服务的依赖程度相对更大，测试服务才能发挥最大作用，更能提供额外附加价值的芯片测试服务。利扬芯片是登陆科创板的第28家集成电路企业。此次的募集资金将主要用于研发中心建设及设备购买、扩充产能。利扬芯片未来将专注传感器、存储器以及人工智能高算力芯片产品三大新兴领域，加大测试研发投入。张亦锋表示：“目前我们拥有33大类测试方案，量产测试的芯片超过3000多种，服务了超过150家国内芯片设计客户，包括国内的汇顶科技、全志科技、比特微、西南集成等知名企业。”

　　摩尔精英：一站式芯片服务平台已成型

　　摩尔精英（MooreElite）董事长兼 CEO张竞扬

　　成立于五年前的摩尔精英，定位是“一站式芯片设计和供应链平台”，主要是为中小芯片公司提供全流程配套服务。当前中国2200多家芯片公司中，87%公司不到100人，不到1亿人民币营收，这些公司想构建完整团队自己做完芯片的设计、制造、封装、测试是有困难的。张竞扬表示，“摩尔精英平台可以服务于这些芯片公司，以客户需求为中心，用解决方案整合供应商资源，为客户提供省心的一站式解决方案，让芯片公司专注自己的设计。”

　　据张竞杨介绍，2020年摩尔精英主要的有三大动作：

　　第一，收购了海外ATE测试设备项目，十多位资深国际专家也随之加入。ATE测试设备目前是国内短板，通过这项收购摩尔精英成为了国内领先的ATE测试设备厂商之一，基于自主设备的芯片测试服务能够带来更灵活的产能和更低的单位测试成本。张竞扬透露，根据某国内前三的芯片公司客户1000多万颗产品实测数据，芯片单位测试成本可下降50%。

　　第二，自建封装厂和工程中心。摩尔精英从2018年开始自建快速封装基地，首期快封工程中心自2019年开业后就一直满产。2021年将会陆续开展二期、三期的建设，主要帮助中小公司提供芯片的封装打样、小批量量产和系统级封装（SiP）服务。“今年包括封装测试在内的芯片产能都很紧张，中小客户很难争取到产能，摩尔精英封装工程中心明年有1亿颗的左右的SiP量产和测试产能，能帮助这些中小企业走过产品验证的阶段。”张竞扬说到。

　　第三，与各公有云厂商合作芯片设计上云，构建数字化EDA生态系统。传统的芯片设计模式，是由企业自己采购设备，自己配备专门的CAD团队，进行环境部署和维护，但中小型或者初创芯片设计企业，难以承受高额的设备采购支出和CAD团队构建及维护的成本，也缺乏灵活性和适配性。摩尔精英与云服务商一起，共同构建数字化的EDA生态系统，加速客户数字化转型，助力众多中小芯片设计企业获取更多资源，提升设计效率。

　　据介绍，二期、三期封装基地建好以后，会跟物联网应用紧密结合，以SiP封装为主。物联网很多垂直应用就是一两百万的量，以前用分离的芯片做很容易被抄袭，用SiP封装可以建立防抄袭的产品护城河，但是订单量太小封装大厂又不愿意接单（一般要求是1千万颗以上）。“所以我们接到了大量需求，现在最复杂的一颗芯片封装中有200多个元器件。”张竞扬说到。

　　“采用我们的服务，客户做产品切换会更加方便，因为它不需要考虑学习成本、使用成本，只要把产品给我，我就开发产品的方案和后面的量产测试，无缝衔接。”摩尔精英希望通过引进自主可控的ATE测试设备，在封装测试领域给初创芯片公司提供更加灵活的产能和差异化服务。

　　对于今年整个行业的缺货现象，以及疫情和中美关系造成的供应链重组，张竞扬认为现在缺货和大家疯狂抢产能里确实有泡沫，主要有三个原因：

　　第一，海外疫情原因导致开工不足，所以很多产能不能全部释放，所以封装测试大部分转移到了大陆。

　　第二，华为的波动给市场造成了一定过分乐观的情绪，2亿部手机市场的空间空出来，三星、小米、OPPO、Vivo都觉得自己能拿下来一半，拼命下单，“有传一些上游厂商接到的订单，明年甚至是今年的4倍，这是不正常的，这个产业链的泡沫注定要被挤掉。”

　　最后是物联网市场开始成熟，越来越多的小物联网器件开始出现，比如床头柜里面加上无线充电器，咖啡桌、杯子里也嵌入芯片。这次疫情也让大家升级了一遍家中的摄像头、电话会议设备，这些都带来了更多的半导体需求。

　　他认为，未来的十年，联网的设备数量会增长20倍，新增高达7万亿美元的市场。这些智能联网设备的背后是大量的芯片机会。中国芯片公司会更幸运，物联网一定只有在中国先发生了，才可能在世界各地发生。为什么这么说？因为中国是最大的制造业集群，最大的消费市场，有最强烈的智能升级需求，同时中国又有最高密度的城市，最好的基础设施，最快的经济发展速度，最完善的5G网络，而最关键的是，我们还有全球接近一半的应届毕业生，丰富的工程师资源。有了这些基础，物联网的应用和普及才有机会，通过中国市场验证和完善的物联网产品会随着一带一路和中国制造走向世界。

　　“中小公司面对碎片化市场有优势，他们很敏锐，可以比大公司早很多年，提前一个数量级的时候就进入市场，积累优势，整合资源，当市场达到一定体量，大公司想要进入的时候，会遇到小公司的精准狙击，”张竞扬认为，“未来10年这些中小芯片公司里会诞生很多物联网细分领域龙头，大公司要么放弃这些细分市场，要么收购细分龙头公司完成市场覆盖。”

　　南京集成电路大学：衔接高校和企业，推进产教融合

　　南京集成电路产业服务中心（ICisC）副总经理，南京集成电路大学校长助理吕会军

　　集成电路产业最缺什么？人才！今年6月发布的《中国集成电路产业人才白皮书 2019-2020》，报告中指出，截至2019年底，我国直接从事集成电路产业的人员规模在51.19万人左右，预计到2022年前后全行业人才需求将达到74.45万人左右，这意味着将有20多万集成电路人才缺口。

　　日前，国务院将集成电路设为一级学科，同时期发布了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》。2020年10月22日，由南京江北新区联合企业、高校共同成立的南京集成电路大学正式成立，引发行业热议。

　　关于南京集成电路产业服务中心（ICisC），吕会军表示，这是一个以公共技术服务为基础的平台，以开放创新和人才培养为特色，打造产业生态助推集成电路产业发展。从2016年开始，ICisC就培养集成电路产业人才，2019年南京市将集成电路产业作为地标产业来打造，希望将当时的南京集成电路产业协同创新学院建设成一所大学，推进产教融合来培养产业需要人才。

　　产教融合有两种做法，一种是把高校往产业端推，是从人才供给侧进行发力。而南京集成电路大学用的是另一种方法，从需求侧发力，让产业端向高校端靠拢。这是基于目前整个国家对集成电路人才需求紧迫性的要求，是产教融合方面的一种新探索和尝试。

　　这所大学跟普通高校在人才培养方面有什么区别？集成电路大学更强调个性化，针对薄弱环节进行有针对性的训练，而且以案例课程和项目实践课程为主。师资更多来源于资深工程师，还有行业的专家。不同于传统高校发放的毕业证和学位证，大学颁发经过实践考核认定的证书。同时生源也不相同，学校生源不再是高中生通过高考等方式考入，而是源于高校已具备基本专业知识的学生、来源于跨学科的有志于从事集成电路相关工作的学生、来源于企业招聘的尚在培养期的初级职员，按照岗位分类依据学员专业基础和就业兴趣进行招生，招生规模以企业需求为准……

　　综上所述，南京集成电路大学不是一所传统意义上的大学，更像一个衔接高校和企业，推进产教融合的一个开放性的平台。“我们是高校教育的重要补充，同时也是企业选才的主要来源，”吕会军说到，“我们是一个开放的平台，通过开放为未来想从事集成电路工作的人员提供多学科、交叉融合的学习机会。另外强调对学生的工程验证能力培养，通过这种方式为助推国产替代和集成电路产业储备必要人才。”

　　南京在集成电路产业上起步相对比较晚，但起点比较高，动力比较足。吕会军认为，南京发展集成电路要打好两张牌，其中一个是南京的人才优势牌，另一个是南京的科教优势牌，进一步抢占技术制高点。具体可以从三个方面去做，第一是发挥国际龙头企业的带动引领作用，包括通过台积电落户江北新区来做强产业链，基于台积电的生态环境，来布局推动IDM的发展。第二是推动信创工程，通过芯机联动，实现良性发展，比如江北区在EDA方面拥有华大九天、芯华章等相关企业，这些优质企业集聚，就类似于EDA集中发展区，即在区域中联动互助发展。第三是通过技术驱动，对企业创新进行赋能，无论EDA还是其他相关技术，都可依此为工具打造生态。