中国半导体的六六大顺
2022-08-29
来源:半导体产业纵横
进入2022年以来,全球半导体产业发展形势急转直下,2021年那种产能全面短缺,应用端需求全面旺盛的局面在近半年时间内发生了巨大变化,除了车用芯片,以手机和PC为代表的大宗市场需求不振,相关芯片销售疲软。全球芯片业开始由过去两年的卖方市场转为买方市场。
中国是全球最大的芯片消费市场,虽然受全球大势影响,需求端也出现下滑,但由于处于成长期,市场规模和发展潜力还是很值得期待的。然而,美国出台的各项贸易限制措施,给中国进口高端芯片,以及产业链上游的半导体设备、材料、EDA软件和IP等设置了重重障碍,使得我们本土集成电路产业发展遇到了前所未有的困难,且这种困难局面还将长期延续下去。在这样的背景下,鼓足干劲,自力更生,坚强自信尤为重要。
中国半导体产业发展有过很多问题,也取得过不少成绩,中国讲究六六大顺,在遇到困境时,更是如此。回顾过去,中国集成电路产业发展经历了60年,在重要的历史性时刻、战略规划和政策、人物(中国集成电路产业奠基者)、重点城市、龙头企业和并购这6方面,都有很多值得称道的成绩和故事。下面,我们就针对以上6点,每点选出6个最值得纪念的,简单总结并回顾一下,希望能为将来的产业发展增添力量。
历史性时刻
1965年,在中国科学院上海冶金所,中国第一块硅基数字集成电路研制成功(7个晶体管、1个二极管、7个电阻、6个电容),开创中国集成电路产业史。
1982年,无锡742厂从东芝引进电视机集成电路生产线,这是中国第一次从国外引进集成电路技术。
1985年,我国第一块64K DRAM在无锡742厂试制成功。
1998年,华晶与上华合作生产MOS合约签订,开始执行100%代工模式,从此,真正开启了中国大陆Foundry时代。
2002年8月,“龙芯一号”研制成功,这是中国第一款批量投产的通用CPU。胡伟武给龙芯取了一个颇有中国特色的小名“狗剩”,希望名字贱一点容易养大,音译成英文,就是“Godson”。虽然它在性能上只能和上世纪的英特尔586相当,但是,它在一定程度上打破了我国CPU完全依赖进口的僵局。
2018年,长江存储实现了32层3D NAND闪存的量产,这是中国大陆在该产品领域零的突破。
战略规划和政策实施
1982年10月,国务院成立了以时任副总理万里为组长的“电子计算机和大规模集成电路领导小组”,制定了中国集成电路发展规划,提出“六五”期间要对半导体工业进行技术改进。
1989年,当时的机电部在无锡召开“八五”集成电路发展战略研讨会,提出振兴集成电路的发展战略。
1995年底,我国启动了推动半导体产业发展的“909工程”。主要涉及的内容包括两大项目:一是中央与上海共同投资建立了8英寸晶圆厂——华虹微电子(后更名为华虹集团);二是积极推动面向市场经济的集成电路企业发展。在追求先进制造工艺的同时,兼顾市场需求,不能只依靠军工支持,更需要形成民用市场的竞争力。
2000年,国务院签发18号文件,加大对集成电路产业的扶持力度,重点在制造业。
2006年,推出“国家重大科技专项”,包括:“01”专项,主要针对核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品;“02”专项,主要针对超大规模集成电路制造装备和成套工艺。
2014年,发布《国家集成电路产业发展推进纲要》,正式成立“国家集成电路产业发展投资基金”。自此,中国半导体产业迈入“大基金”时代。
奠基者
黄昆:中国科学院院士、中国半导体技术奠基人。1951年,黄昆回到北京大学任物理系教授,首次提出晶体中声子与电磁波的耦合振荡模式及有关的基本方程。1956年,黄昆在北京大学物理系任教授期间,参与创建了中国第一个半导体物理专业,在北京大学任教期间,黄昆还主持本科生教学体系的创建工作,并著有《固体物理学》教材。
谢希德:1952年从美国MIT(麻省理工学院)毕业后,归国加入复旦物理系任教授。中国半导体物理学科和表面物理学科开创者和奠基人,谢先生一生传奇坎坷,被尊称为“中国半导体之母”。
林兰英:1957年,林兰英放弃美国巨额工资,回国任职中科院应用物理所,先后负责研制我国第一根硅单晶、第一根无错位硅单晶、第一台高压单晶炉、第一片单异质结SOI外延材料、第一根GAP半晶、第一片双异质结SOI外延材料,为我国微电子和光电子学的发展奠定了基础。
高鼎三:半导体物理与器件学家、微电子与光电子专家、教育家,中国半导体事业开拓者之一,中国工程院院士,吉林大学半导体系创建者。1959年主持建立了全国第一个半导体系,成功研制了中国首个锗功率器件。
吴锡九:毕业于MIT,是中国第一代晶体管、晶体管计算机和微型计算机的奠基人。1958年,吴锡九与其团队成功研制出我国第一个晶体管,填补了中国在该领域的空白。
王守武:半导体器件物理学家、微电子学家,中科院院士。他组织筹建了中国第一个半导体研究室和全国半导体测试中心,也是中国科学院半导体研究所的创建者。在研究与开拓中国半导体材料、半导体器件、光电子器件及大规模集成电路等方面做出了重要贡献,他领导研制了中国的第一台单晶炉、第一根锗单晶、第一只锗晶体管、第一只激光器,组建了第一条完全自主的中、大规模集成电路生产线。
城市
芯思想研究院发布的“2021年中国大陆城市集成电路竞争力排行榜”显示,竞争力排名前6的城市分别为:上海、北京、无锡、深圳、武汉、合肥。
上海:上海集成电路企业达700多家,2020年集成电路产业销售规模达到2071.33亿元,同比增长21.4%,产业规模占全国的23.41%。其中设计业954亿,制造业467亿,封测业431亿,设备材料业219亿。2021年集成电路销售规模超过2400亿元。上海芯片产业规模之大,离不开强大的人才库,全国大约有40%的集成电路产业相关人才在上海,从业人员超过20万。上海有中芯国际、华虹半导体、紫光展锐、豪威科技等知名企业。
北京:北京2020年集成电路产业销售规模约1000亿,产业呈现“海淀设计、亦庄制造、顺义化合物”的发展格局。北京“十四五”规划提出将重点发展集成电路产业,以设计为龙头,以装备为依托,以通用芯片、特色芯片制造为基础,打造集成电路产业链创新生态系统。
无锡:无锡作为普通地级市,是江苏省集成电路产业发展最好的城市。无锡的集成电路产业起步于上世纪80年代,目前全市集成电路企业约有300家。2020年无锡集成电路产值1421亿元,占全国八分之一。
深圳:2020年深圳集成电路产业销售规模达到1727亿元。深圳的优势在芯片设计领域,短板是制造,数据显示,深圳集成电路设计业产业规模已常年位居中国内地第一,2020年设计业销售规模达1300亿元。深圳有华为海思、中兴微电子、汇顶科技、比亚迪微电子等知名企业。
武汉:2014年,武汉与北京、上海、深圳被列为国家四大集成电路基地城市;2016年3月,国家存储器基地在武汉光谷启动,主要生产存储器芯片;2019年,武汉集成电路产业集群入选国家首批战略新兴产业集群名单。由此可见,武汉发展芯片产业有非常好的基础条件。武汉集成电路企业超过100家,产值规模约200亿元。武汉已形成存储、光电、红外检测、北斗导航定位等四大特色优势。
合肥:合肥集成电路企业约300家,拥有长鑫存储、晶合集成、通富微电等行业领军企业,从业人员超2万人。合肥已先后获批全国首个“海峡两岸集成电路产业合作试验区”和首批国家战略性新兴产业集群。2020年合肥集成电路产业产值302亿元,同比增长17.6%,目标是到2025年产值突破1000亿元。
龙头企业
中国大陆半导体各个细分领域都有龙头企业,但就营收规模和国际影响力而言,主要聚焦在晶圆代工、封测和存储芯片这三个领域,每个领域都有两大龙头。
中芯国际:中国大陆排名第一,全球排名第五,被我国本土产业寄予厚望。
华虹集团:主要由华虹宏力和华力微电子构成,按营收规模计算,是中国大陆第二大晶圆代工厂商,专注于特种工艺芯片代工。
长电科技:中国大陆排名第一的封测企业,可提供集成电路设计与特性仿真、晶圆中道封装及测试、系统级封装及测试服务;产品技术主要涵盖QFN/DFN、BGA/LGA、fcBGA/LGA、FCOL、SiP、WLCSP、Bumping、MEMS、Fan-out eWLB、POP、PiP及传统封装SOP、SOT、DIP、TO等。
通富微电:中国大陆排名第二的封测企业,拥有全球领先的CPU/GPU量产封测技术,在车用功率器件封测领域,国内处于领军地位。在先进封装方面,具备了Fan-out、5nm Bumping等先进封装技术;2.5D/3D封装已经导入客户。
长江存储:中国大陆存储芯片IDM,龙头企业,主要从事3D NAND闪存芯片的设计和制造。
长鑫存储:中国大陆DRAM龙头企业,DDR4已经实现量产。
并购
2013年,紫光先后收购展讯通信和锐迪科,经过几年发展,形成了现在的紫光展锐。近些年,展锐的智能手机处理器业务发展迅速,CINNO Research的数据显示,2022上半年,紫光展锐在中国地区智能手机SoC出货量同比增加38%,出货量排在了第五位。
长电科技以7.8亿美元收购星科金朋,实现了技术互补,并取得了一部分前瞻性技术。
闻泰科技268亿元收购安世半导体,收购完成后,闻泰从ODM公司延伸到上游半导体器件领域。目前,闻泰科技的业务涉及半导体、产品集成和光学三大板块,总市值超过1300亿元。
韦尔股份150亿元收购北京豪威/思必科/视信源股权,布局CIS。交易完成后,韦尔股份的资产质量、业务规模和盈利能力得到提升。
中资背景的私募基金Canyon Bridge出资5.5亿英镑(约合49亿元人民币)收购了英国芯片IP巨头Imagination Technologies。
概伦电子收购博达微,打造中国本土领先的从数据到仿真的完整EDA解决方案提供商。
结语
以上这些历史发展轨迹,以及取得的成绩,可以为将来产业发展提供信心、动力和参考。
全球经济已进入下行周期,作为其中一环的半导体业,其资金、技术高度密集的特性,在这样的经济环境下,发展的难度或许会更大,这个挑战摆在了全球半导体业者面前。
在市场化不断深入的当下,中国经济自然逃脱不了全球发展大势,但就目前情况来看,虽然也呈现出下行态势,但中国经济发展状况在全球主要经济体中还算是比较好的。在这样的背景下,中国半导体产业或许能迎来更多的操作和施展空间。
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