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随着国际各大半导体制造企业进入中国,中国的半导体测试业伴随半导体设计/制造业一样进入国际化。中国的半导体测试业必须选择恰当的切入点,在满足现有低端测试服务的基础上,大力开拓中端市场;在高端市场上积极开展合作,引进技术,争取跨越式发展。
测试对设备的新要求
随着IC设计、制造业的快速发展,高速、高密度、SOC、ASIC等新型芯片不断出现,对测试设备提出了高速、高密度、通用性、高性/价比的要求。但高速、高密度、高性能的要求,必然导致测试系统的工艺、结构、器件性能、复杂性的提高,从而使得测试系统体积增加、成本提高。虽然新技术、新器件的使用,提高了测试系统的速度和性能,降低了功耗和成本,但测试性能永远要高于被测芯片的性能,新型高性能IC的速度达到几百兆甚至几千兆,通道数达到几百个到几千个。所以高端、高性能的测试系统仍然是高价格、大体积的特点。
国际上先进的测试设备制造商都针对主流测试市场推出中、高档测试设备、但任何一款测试设备都不能满足不断更新的测试需求,性能、价格的矛盾,适应性和复杂性的矛盾仍需解决。各大测试设备制造商(如泰瑞达、爱德万)都先后提出测试系统的开放性和标准化,使系统具有灵活配置、不断升级、快速编程,以适应各种测试需求。但目前国际化的测试系统开放性标准仍未形成。主要是各大测试设备制造商都希望采用各自的标准。所以目前测试系统的开放标准都有局限性。
国内测试市场正以前所未有的速度增长,随着中国CAD设计水平的提高,将会有大量的各类SOC、ASIC等国产芯片出现,贴近测试市场,提供快速、灵活配置,优良的技术服务,符合国内市场需求价位的国产测试设备,将是最受欢迎的测试设备。为此,北京自动测试技术研究所早在1998年就开展了开放性测试系统的研发,我们采用国际仪器、测控行业推行的开放性、标准化总线VXI、PXI总线,使我们的设备从低端到中高端产品都建立在统一的开放性、标准化总线结构上,保证了产品的兼容性、延续性、开放性及标准化的特点,加快了产品的升级换代。利用其开放性、标准化特点,可方便插入各仪器制造商提供的通用VXI、PXI测量,测试模块灵活配置系统。这对今后大量涌现的数模混合、SOC芯片测试提供了大量测试资源。能够根据测试需求,以最优性/价比配置系统。
测试服务业的新机遇
到2010年,全国集成电路产量将要达到500亿块,将占当时世界市场份额的5%,满足国内市场50%的需求,基本形成具有一定规模的产业群和较为完整的产业链。集成电路产业是由设计业、制造业、封装业和测试业等四业组成。测试业的生存和发展与IC产业息息相关。
2013年,中国集成电路进口和逆差总额分别为2313亿和1436亿美元,与2500亿美元的石油进口额相当。在国家信息安全受到日益严峻挑战的情况下,随着中国制造和中国需求的不断崛起,集成电路的产业转移已成大势所趋。
《纲要》全面系统地为保障产业发展提供了方向:一是顶层支持力度加大,由国家层面自上而下推动;二是提供了全面的投融资方案,包括成立国家和地方投资资金;三是通过税收政策提升企业盈利能力,包括所得税、增值税、营业税以及进口免税等;四是通过政府采购和推进国产化解决需求问题,尤其是政府信息化和信息安全部门国产化力度加强;五是、夯实产业发展长期基础,包括强化创新能力,加强人才培养和引进及对外开放和合作等。
政策助力产业迎接长线拐点
《纲要》分为五部分,分别为现状和形势、总体要求、发展目标、主要任务和发展重点、保障措施。
现状和形势:1.存在融资难、创新薄弱、产业与市场脱节、缺乏协同、政策环节不完善等问题,大量依赖进口难以保障国家信息安全;2.投资攀升、份额集中;移动智能终端、云计算、物联网、大数据快速发展;中国是全球最大的集成电路市场。
总体要求:1.指导思想是突出企业主体地位,以需求为导向,以整机和系统为牵引、设计为龙头、制造为基础、装备和材料为支撑,以技术、模式和体制机制创新为动力;2.基本原则:需求牵引、创新驱动、软硬结合、重点突破、开放发展。
发展目标:1.到2015年,体制机制创新取得明显成效,建立与产业发展规律相适应的融资平台和政策环境,产业销售超过3500亿元;2.到2020年,与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售年均增速超过20%;3)到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。
主要任务和发展重点:1.着力发展集成电路设计业;2.加速发展集成电路制造业;3.提升先进封装测试业发展水平;4.突破集成电路关键装备和材料。
保障措施:加强组织领导;设立国家产业投资基金;加大金融支持力度;落实税收支持政策;加强安全可靠软硬件的推广应用;强化企业创新能力建设;加大人才培养和引进力度;继续扩大对外开放。
这是继2000年18号文和2011年4号文之后,政府对集成电路产业的最重要扶持政策,相对以往政策的特色包括:1.提升至国家战略层面,包括成立国家集成电路产业发展领导小组,强化顶层设计,并设计国家产业投资基金等;2.强化企业主体地位,发挥企业活力;3.侧重利用资本市场各种投资工具,如产业基金,兼并重组,融资工具等,这与以往以直接补贴企业和科研机构研发费用、税收优惠等为主不同;4.市场化运作,政府资本定位为参与者,反映政府对企业长远发展和盈利能力的诉求;5.力度大、范围广:扶持半导体产业链方方面面,从设计、制造、封装测试到关键材料和设备,并设置了具体目标和任务,以及全面的保障政策。
在《纲要》前一年,中国半导体企业和各地政府已在开始运用各种资本市场手段谋求产业整合和政策扶持。2013年9月,国务院副总理马凯强调加快推动中国集成电路产业发展,其后纳斯达克三大中国半导体公司展讯、RDA和澜起先后被国内资本私有化,北京市成立300亿规模的集成电路产业发展股权投资基金,天津、上海、江苏、深圳等地政府和国内最大的集成电路制造商中芯国际也纷纷效仿。在集成电路产业中引入资本市场工具已经成为业界共识。
从另外一个层面上来讲,集成电路产业是一个投资规模大、技术门槛高,亦是高度全球化、专业化和市场化的产业,美、中国台湾、韩在早期产业发展和追赶过程中均给予大力扶持,且产业赢家通常都经过了残酷的全球市场筛选,英特尔、高通、台积电、联发科、三星等无不如此。因此,此次带有浓厚市场色彩的产业推进纲要将从国家战略的层面理顺集成电路产业发展的脉络,助力中国半导体产业迎接长线拐点。
国产芯片替代空间巨大
2013年,中国集成电路进出口总额分别为2313亿和877亿美元,较2012年分别增加20.5%和64.1%,逆差1436亿美元,比2012年增长3.7%。中国集成电路进口额占2013年全年货物进口额的12%,与2500亿美元的石油进口额相当。在中国经济产业转型升级加快的大背景下,国产集成电路在国内有着巨大的市场替代空间。同时,从国家安全角度来讲,作为电子信息产业的基石,中国关键集成电路基本都靠进口,如通用计算机CPU、存储器、通讯芯片、高端显示器件、各类传感器等,特别是在斯诺登将美国棱镜计划公诸于世之后,中国信息安全更是受到了前所未有的挑战和威胁。
中国信息技术产业规模多年位居世界第一,2013年产业规模达到12.4万亿元,生产了世界绝大部分手机、电脑、电视,但主要以整机制造为主,由于以集成电路和软件为核心的价值链环节缺失,行业平均利润率仅为4.5%,低于工业平均水平1.6个百分点。
同时也应该看到,中国巨大的终端产量不仅使中国成为世界工厂,也同时造就了中国电子制造业的诸多品牌,如以联想、华为、酷派、中兴、金立、OPPO、小米等为代表的中国智能手机制造商已经攫取了全球智能手机出货量的30%;联想2013年在PC市场取代HP成为市场第一并迅速扩大领先优势;中国电视公司如TCL、海信、康佳等亦已跻身全球出货量前10名。随着中国电子制造业在全球话语权的提升,电子制造上游产业必然会向中国转移,“中国制造”必然会带动上游“中国创造”,而这其中集成电路是最为核心的部件。
另一方面,旺盛的本土需求也是发展中国集成电路产业的强大动因。中国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场的50%左右。随着中国经济发展方式的转变、产业结构的加快调整,以及新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展,工业化和信息化深度融合,大力推进信息消费,对集成电路的需求将大幅增长,预计到2015年市场规模将达1.2万亿元。
行业各链条协同发展
集成电路产业主要有四个环节,即集成电路设计、集成电路制造、集成电路后段封装测试以及支撑辅助上述三个环节的设备和材料等产业。《纲要》突出了“芯片设计-芯片制造-封装测试-装备与材料”的全产业链布局,各链条应该协同发展,进而构建“芯片―软件―整机―系统―信息服务”生态链,并提出了“三步走”的目标。
到2015年,移动智能终端、网络通信等部分重点领域集成电路设计技术接近国际一流水平。32/28纳米(nm)制造工艺实现规模量产,中高端封装测试销售收入占封装测试业总收入比例达到30%以上,65-45nm关键设备和12英寸硅片等关键材料在生产线得到应用。
到2020年,企业可持续发展能力大幅增强。移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重点领域集成电路设计技术达到国际领先水平,产业生态体系初步形成。16/14nm制造工艺实现规模量产,封装测试技术达到国际领先水平,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系。
到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。
中国公司与世界一流差距明显,追赶趋势明确。2013年全球集成电路销售额年增长5%,达到3150亿美元(不包含制造、封测等中间环节,因其产值已体现在最终芯片产品售价中)。集成电路产业有IDM和Fabless(无晶圆设计)/Foundry(制造)/SATS(封装测试)两种商业模式。IDM以英特尔、三星、德州仪器、东芝、瑞萨等公司为代表,这些公司内部集合了集成电路设计、制造和封测三个环节。而Fabless/Foundry/SATS则由Fabless公司设计芯片,并委托Foundry和SATS公司进行制造和封装测试,最终Fabless公司再把芯片销售给客户。世界主要的Fabless公司有高通、博通、AMD、联发科、NVIDIA、Marvell等,Foundry有台积电、Globalfoundries、电和中国中芯国际等,封测公司有日月光、安可、矽品等。以2013年全球3150亿美元的集成电路销售额来看,IDM和Fabless分别占3/4和1/4。
随着智能移动终端取代传统PC进程的不断加速,高投资壁垒、纵向整合的IDM模式面临船大难掉头的困局。由于销售额增长缓慢甚至是零增长和负增长,IDM大量的固定资产投资和研发费用削弱了公司的盈利能力。而Fabless公司则凭借专业分工、扬己所长,在移动终端集成电路市场中不断攫取份额。
聚焦龙头
对于未来政府政策的着力点,尽管具体的《细则》尚待一定时日出台,但从《纲要》的八条保障措施可以窥得一斑,这八条措施分别为加强组织领导、设立国家产业投资基金、加大金融支持力度、落实税收支持政策、加强安全可靠软硬件的推广应用、强化企业创新能力建设、加大人才培养和引进力度、继续扩大对外开放。
以上八点措施在2000年《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(18号文)和2011年《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(4号文)基础上重点增加了加强组织领导、设立国家集成电路产业投资基金、加大金融支持力度三个内容。
尽管我国集成电路产业发展迅速,但仍难以满足国内巨大且快速增长的市场需求,集成电路产品仍大量依靠进口。2010年,国内集成电路进口规模已经达到1570亿美元,创历史新高。集成电路已连续两年超过原油成为进口规模最大的商品。
展望未来五到十年,集成电路产业的发展存在诸多利好因素。首先,政策环境进一步支持产业发展。2011年1月,国务院了《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(简称4号文件),从财税、投融资、研发、进出口、人才、知识产权等方面给予集成电路产业诸多优惠,政策覆盖范围从设计企业与生产企业延伸至封装、测试、设备、材料等产业链上下游企业。
其次,战略性新兴产业将为集成电路产业带来更多发展机会。2010年10月,国务院《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,明确提出加快培育和发展下一代信息技术、节能环保、生物产业、高端装备制造产业、新能源、新材料以及新能源汽车等战略性新兴产业。其中在下一代信息技术领域,发展重点包括高性能集成电路、物联网、三网融合、新型显示、下一代移动通信、下一代互联网等方面。国家鼓励发展战略性新兴产业,不仅将直接惠及集成电路产业,而且能通过拉动下游应用市场,间接带动国内集成电路企业的发展。
再次,资本市场将为企业融资提供更多机会。创业板的推出在一定程度上打通了国内集成电路企业发展的资金瓶颈。创业板带来的财富效应,还将吸引更多资金和人才投入到集成电路行业。此外,国务院4号文件中也明确提出将通过中央预算内投资、产业投资基金、银行贷款以及企业自筹资金等多种途径对集成电路企业的融资给予鼓励。
市场需求大、政策和资本市场支持,“十二五”期间国内集成电路产业发展面临前所未有的机遇,并将步入发展黄金期。
刁石京表示,大陆大力发展集成电路基于三个原因:一是产业调整、升级的需要,使得制造业价值更多地集中到集成电路环节;二是创新模式从链式转变为矩阵式;三是生产组织方式的优化,互联网将市场要素推广到生产的各个环节,这个变化要求将各创新要素进行深度整合,集成电路在其中起着关键环节作用。
“未来60年,集成电路是信息化的重中之重,大力发展集成电路,把一整套工业体系建立起来,才能实现科技强国。”中科院微系统所所长叶甜春颇为认同刁石京上述观点。
对于发展模式,叶甜春认为一是要在自主创新与国际合作中找到一种共赢模式,摆脱单纯的兼并或“引进――消化吸收――再创新”发展思路,从热衷购买国际公司转变为投资、做大股东;二是需要做到产业链、创新链、金融链的协同推进、三链融合。
叶甜春所言已经被部分上市公司所践履。近期紫光股份公告称,拟斥资240亿元认购西部数据15%股权,这成为大陆集成电路产业从并购到投资的典型案例。紫光股份17日公告称,其全资子公司紫光联合以交易总金额37.75亿美元(约合240亿元人民币)获得西部数据15%股权;交易完成后,公司成为其第一大股东,并将拥有1个董事会席位。此外,通富微电23亿元收购AMD苏州及AMD槟城各85%股权也属于该类案例,该项收购可显著提高通富微电的盈利能力,且利益绑定AMD(AMD保留15%股份)。
在论坛上,国家集成电路产业发展基金(下称大基金)总经理丁文武表示,大基金将与海内外产业、资本,海峡两岸展开密切的沟通和合作。同日,合肥晶合晶圆制造项目(一期)开工仪式举行,该项目由台湾力晶科技股份有限公司投资,填补了安徽省高端晶圆制造空白,是合肥大力发展集成电路产业、打造“IC之都”的新里程碑。
“海峡两岸合作点很多,最关键的是产业链的深度融合,建立全球性竞争力和发展新模式。”叶甜春表示,大陆有市场的广度和人才的厚度,台湾有产业的硬度和技术的高度。这四个“度”之间的全方位合作,可以形成一个更加全面的强大的大中华集成电路产业新格局。
芯谋研究顾文军对此表示,大陆与台湾可以做到优势互补共谋两岸半导体产业发展,但在大陆开放市场和资本的情况下,台湾应该进一步分享技术和经验。大陆半导体产业具有市场、人才梯度、资金和发展产业的决心和信心;台湾具有技术、经验、人才高度,双方可以在存储器、资本与产业、人才培养、国际并购等领域有很好的合作。“合肥晶合项目是个非常好的开端,期望力晶未来更多的努力。”顾文军如此说。
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8月5日,总规模不低于300亿的湖北集成电路产业投资基金正式在武汉东湖国家自主创新示范区注册成立。
6月23日,中芯国际宣布与华为、比利时微电子研究中心(imec)、高通共同投资设立中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司,开发下一代CMOS逻辑工艺。
设立针对集成电路产业的国家级投资基金,是贯彻《国家集成电路产业发展推进纲要》的一项重要举措,也是适应集成电路产业投资大、风险高的产业特征、破解集成电路产业融资瓶颈、创新产业投资体制机制的积极探索。以此为标志,国内芯片行业的投资大幕已经开启。
此前,我们多次出台扶持政策:2000年,国务院出台《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(旧“18号文”);2008年,《集成电路产业“十一五”专项规划》重点建设京津沪等地的国家集成电路产业园;2011年,有着“新18号文”之称的《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》出台……
14年间,多项产业扶持政策出台,至今效果不彰,中国80%的芯片需求依赖进口。依据海关统计,2013年中国芯片进口额达2313.4亿美元,同比增长20.4%,首次超过原油成为我国第一大进口商品。
为什么?因为中国芯片产业的关键症结在于资金投入严重不足。
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没有钱,任何宽松的环境和政策都是“无源之水”,造成中国芯片产业大而不强。我国有约520家芯片企业,但在2012年,中国前十大芯片设计企业销售额总计226.4亿元人民币,而高通一家的营收就达到830亿元人民币。
由于资金实力薄弱,国内芯片企业很难靠自有资金去升级和扩展生产线。并且,随着芯片业景气值在前几年步入低谷,风险投资也对这个产业敬而远之。因此,对于投资大、风险高的产业,需要一支国字号的产业基金来作为定海神针,以破解发展瓶颈。
我们认为,投资基金成立的目的,就是为了吸引大型企业、金融机构以及社会资金,充分利用其杠杆作用起到投资带动融资的效应,以千亿规模,成倍地撬动地方、银行和社会资本,最终汇集成万亿的庞大资金池,为中国芯片产业插上腾飞的翅膀。
从入股基金的公司业务布局来看,从资本到产业链的关键企业,再到终端设备采购商,均参与其中。籍由它们引领,芯片产业链条中的制造、设计、封装测试、设备和材料等环节,都可能从投资基金中受惠,中国芯片业“散乱小”的现状将迎来做大做强的并购整合潮。
需要指出的是,建立自我掌控的芯片产业,不能简单地理解为是对国家信息安全的考虑,事实上,更具战略意义的考量是,芯片产业是助力中国制造向“中国智造”转型的推进器。
在扑面而来的“中国智造”时代,无论是打造物联网,还是全新的智慧城市,以及智能汽车、4G应用、绿色能源等产业,无处不在的芯片需求将创造出一个巨大的内需市场。预计到2015年市场规模将达1.2万亿元。显然,这样一个关乎国家长远发展战略的核心产业,我们不能受制于人。
还需要提及的是,国家近期还在为发展自主芯片产业创造积极条件。