Network
當(dāng)前位置:主頁(yè) > 新聞中心 > 產(chǎn)業(yè)規(guī)劃 >
- 高新院新聞
- 政策解讀
- 高新區(qū)新聞
- 區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究
- 經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)新聞
- 科技創(chuàng)新
- 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)研究
- 行業(yè)洞見(jiàn)
- 一帶一路新聞
- 智慧城市案例
- 產(chǎn)業(yè)規(guī)劃
- 園區(qū)規(guī)劃
- 智慧城市news
我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究
來(lái)源:高新院 achie.org 日期:2022-02-17 點(diǎn)擊:次
近年來(lái),中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分坎坷,國(guó)內(nèi)集成電路行業(yè)的企業(yè)在疫情和外部環(huán)境的影響下艱難發(fā)展。新冠疫情的全球“大流行”導(dǎo)致許多企業(yè)停工,集成電路行業(yè)受上游供應(yīng)不足和下游需求下降的雙重影響,增長(zhǎng)速度放緩;中美貿(mào)易戰(zhàn)過(guò)程中,中國(guó)集成電路企業(yè)接二連三受到制裁,給中國(guó)集成電路行業(yè)帶來(lái)沉重打擊。疫情和外部政治因素使我國(guó)發(fā)展集成電路國(guó)產(chǎn)化替代的需求更加迫切,目標(biāo)也更加堅(jiān)定。
1、集成電路定義
集成電路為通過(guò)氧化、光刻、擴(kuò)散、外延、蒸鋁等半導(dǎo)體制造工藝,將電路中所需的晶體管、電阻、電容等元件及其布線連接并集成在一塊或幾塊微小的介質(zhì)基片上(通常為硅片),并封裝在一個(gè)管殼內(nèi),以實(shí)現(xiàn)所需電路功能的微型電子器件或部件。
集成電路具有體積小,重量輕,引出線和焊接點(diǎn)少,壽命長(zhǎng),可靠性高,性能好等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)成本低,便于大規(guī)模生產(chǎn)。它不僅在工、民用電子設(shè)備如收錄機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等方面得到廣泛的應(yīng)用,同時(shí)在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)在,集成電路已經(jīng)在各行各業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用,是現(xiàn)代信息社會(huì)的基石。
我們經(jīng)常把集成電路和芯片混淆在一起,但嚴(yán)格意義上,集成電路不能完全等于芯片,更恰當(dāng)?shù)卣f(shuō),芯片是集成電路的載體。半導(dǎo)體、集成電路和芯片三者之間的區(qū)別和聯(lián)系參照下圖,一句話總結(jié)就是半導(dǎo)體是組成集成電路和芯片的基本組成材料,而芯片是集成電路的最終載體,是集成電路經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試等后的獨(dú)立成熟產(chǎn)品。
2、集成電路分類
集成電路主要分為數(shù)字集成電路和模擬集成電路,其中數(shù)字集成電路主要包括邏輯器件、儲(chǔ)存器和微處理器。邏輯器件是進(jìn)行邏輯計(jì)算的集成電路;存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)程序和各種數(shù)據(jù)信息的記憶部件;微處理器可完成收取指令、執(zhí)行指令以及與外界存儲(chǔ)器和邏輯部件交換信息等操作。模擬器件是模擬電路集成在一起用來(lái)處理模擬信號(hào)的芯片,如運(yùn)算放大器、模擬乘法器、鎖相環(huán)、電源管理芯片等。
集成電路產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心。早在2014年,國(guó)務(wù)院就發(fā)布了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,明確了集成電路產(chǎn)業(yè)未來(lái)幾年的發(fā)展目標(biāo)。到2020年,集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐步縮小,全行業(yè)銷售收入年均增速超過(guò)20%,企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強(qiáng);到2030年,集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,一批企業(yè)進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì),實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),我國(guó)政府將集成電路產(chǎn)業(yè)確定為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,并頒布了一系列政策法規(guī),以高度支持集成電路行業(yè)的發(fā)展。
1、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈
集成電路處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的中游,上游主要是半導(dǎo)體材料和設(shè)備,半導(dǎo)體材料包括硅晶圓、光刻膠、濺射靶材、封裝材料等;半導(dǎo)體設(shè)備包括單晶爐、PVD、光刻機(jī)、檢測(cè)設(shè)備等,其中光刻機(jī)是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的核心設(shè)備,其制造難度之大,世界上只有少數(shù)廠家能夠制造,以荷蘭ASML、日本Nikon和日本Canon三大品牌為主。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的下游主要是芯片產(chǎn)品的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,包括5G通信、汽車、家電、手機(jī)、可穿戴設(shè)備、航空航天等領(lǐng)域。
2、集成電路產(chǎn)業(yè)鏈
集成電路的產(chǎn)業(yè)鏈可以分為設(shè)計(jì)、制造和封裝測(cè)試三大環(huán)節(jié)。這三個(gè)環(huán)節(jié)分工十分明確,各司其職,但是市場(chǎng)上也存在IDM廠商:整合組件制造商(IntegratedDeviceManufacturer),從IC設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試到銷售都一手包辦。芯片制造最早期大部分是IDM廠商,但是隨著半導(dǎo)體芯片的設(shè)計(jì)和制作越來(lái)越復(fù)雜、花費(fèi)越來(lái)越高,單獨(dú)一家公司往往無(wú)法負(fù)擔(dān)從上游到下游的高額研發(fā)與制作費(fèi)用。因此到了1980年代末期,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸走向?qū)I(yè)分工的模式——有些公司生產(chǎn)硅片,有些公司專門(mén)設(shè)計(jì),還有些公司專門(mén)做晶圓代工和封裝測(cè)試。
集成電路設(shè)計(jì)是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的部分之一,在這一領(lǐng)域利潤(rùn)較高,目前國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)公司在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得的了突破。其實(shí)中國(guó)目前有大量的芯片設(shè)計(jì)公司,像大家知道的華為海思、紫光展銳、寒武紀(jì)、地平線等等,集成電路設(shè)計(jì)層面中國(guó)其實(shí)目前和世界領(lǐng)先的技術(shù)差異不是很大,這也是集成電路生產(chǎn)制造三大環(huán)節(jié)中,中國(guó)目前和世界領(lǐng)先水平能夠差不多保持一致的環(huán)節(jié)。但進(jìn)行深入研究,在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),中國(guó)仍處于被動(dòng)狀態(tài),因?yàn)樾酒O(shè)計(jì)里面涉及到的芯片架構(gòu)和EDA軟件(芯片設(shè)計(jì)軟件)都是受制于人的。
集成電路制造環(huán)節(jié)離不開(kāi)材料和集成電路設(shè)備,在材料領(lǐng)域,由于技術(shù)壁壘較高,目前在此領(lǐng)域基本以日美等企業(yè)占主導(dǎo)地位。集成電路生產(chǎn)設(shè)備是集成電路大規(guī)模制造的基礎(chǔ),集成電路加工工藝繁雜,需要各種不同的設(shè)備,等離子刻蝕設(shè)備、離子注入機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、熱處理成膜設(shè)備、涂膠機(jī)、晶圓測(cè)試設(shè)備等。中國(guó)由于在集成電路制造行業(yè)起步較晚,技術(shù)工藝水平與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)有一定差距,目前我國(guó)晶圓廠以中國(guó)臺(tái)灣的臺(tái)積電一家獨(dú)大,但中國(guó)大陸本土企業(yè)中芯國(guó)際已完成14nm集成電路的研發(fā),n+1nm(與7nm芯片極其接近)的芯片正在研發(fā)中。芯片制造是目前中國(guó)受美國(guó)禁令影響最大的環(huán)節(jié),也是中國(guó)目前和世界領(lǐng)先技術(shù)水平差異最大的環(huán)節(jié)。
集成電路封測(cè)是我國(guó)最早切入集成電路的領(lǐng)域,目前我國(guó)封測(cè)企業(yè)已獲得了基本的技術(shù)和良好的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,技術(shù)和銷售規(guī)模已進(jìn)入世界第一梯隊(duì)。
我國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)的雖起步較晚,但經(jīng)過(guò)近20年的飛速發(fā)展,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有,從弱到強(qiáng),已經(jīng)在全球集成電路市場(chǎng)占據(jù)舉足輕重的地位。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2010-2020年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì),從2010年的1424億元增加至2020年的8848億元,這主要受物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車高新能源汽車、智能終端制造、新一代移動(dòng)通信等下游市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)。在集成電路產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)等環(huán)節(jié)中,設(shè)計(jì)業(yè)的市場(chǎng)增長(zhǎng)速度最快,2010-2020年復(fù)合增長(zhǎng)率25.72%,我國(guó)芯片設(shè)計(jì)能力有大幅提升。
2021年前三季度,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)平穩(wěn)增長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2021年1-9月中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為6858.6億元,同比增長(zhǎng)16.1%。其中,設(shè)計(jì)業(yè)同比增長(zhǎng)18.1%,銷售額3111億元;制造業(yè)同比增長(zhǎng)21.5%,銷售額為1898.1億元;封裝測(cè)試業(yè)同比增長(zhǎng)8.1%,銷售額1849.5億元。
1、全球半導(dǎo)體向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移
從全球范圍來(lái)看,集成電路制造產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生著第三次大轉(zhuǎn)移,即從美國(guó)、日本及歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家向中國(guó)大陸、東南亞等發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)轉(zhuǎn)移。近幾年,在下游通訊、消費(fèi)電子、汽車電子等電子產(chǎn)品需求拉動(dòng)下,以中國(guó)為首的發(fā)展中國(guó)家集成電路市場(chǎng)需求持續(xù)快速增加,已經(jīng)成為全球最具影響力的市場(chǎng)之一。
2、新一代技術(shù)推動(dòng)集成電路發(fā)展
近年來(lái),集成電路應(yīng)用領(lǐng)域隨著科技進(jìn)步不斷延展,5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智能駕駛、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)、機(jī)器人和無(wú)人機(jī)等新興領(lǐng)域蓬勃發(fā)展,驅(qū)動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
根據(jù)中國(guó)信通院《5G經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響白皮書(shū)》預(yù)測(cè),5G商用預(yù)計(jì)在2030年帶動(dòng)中國(guó)市場(chǎng)約6.3萬(wàn)億元的直接產(chǎn)出。5G的正式商用化將為新型芯片的上市帶來(lái)更多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。人工智能對(duì)數(shù)據(jù)運(yùn)算、存儲(chǔ)和傳輸?shù)男枨笤絹?lái)越高,推動(dòng)芯片設(shè)計(jì)和制造水平的不斷升級(jí)。云計(jì)算和大數(shù)據(jù)為人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的持續(xù)發(fā)展對(duì)于高性能計(jì)算芯片和大容量存儲(chǔ)芯片提出了新的要求。
基于上述分析,未來(lái)集成電路制造行業(yè)仍將保持較快增長(zhǎng)。
相關(guān)文章推薦: