加強IC設計基礎能力建設 走可持續發展之路
2012年是中國集成電路設計產業在進入新世紀后走過的最艱苦的一年,也是在內外部環境壓力下繼續取得進步的一年。在黨和各級政府的高度重視和持續支持下,經過全行業的艱苦努力,我國集成電路設計業仍然取得了較好的成績。可以歸納為:產業規模保持增長、發展質量繼續改善、競爭能力有所提升、企業效益明顯改觀、問題挑戰不斷加大。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/140125.htm產業規模繼續增長
2012年全行業銷售額將達到680.45億元,比2011年的624.37億元增長8.98%;產業“頭重腳輕”的格局得到一定改善。
中國集成電路設計業在2011年高速發展的基礎上,經過全行業同仁的努力,克服了內外部發展環境出現的諸多不利因素,取得了較好的成績,主要表現如下:
1.產業規模保持了增長勢頭。根據初步統計,2012年全行業銷售額將達到680.45億元,比2011年的624.37億元增長8.98%。按照1比6.25的美元和人民幣兌換率,2012年全行業銷售額為108.87億美元,占全球集成電路設計業的比重預計為13.61%(全球設計業的銷售額預計為800億美元),比2011年的13.25%略有提升。中國大陸集成電路設計業在全球產業中的地位得到進一步鞏固,在美國和中國臺灣地區之后繼續保持第三位。
2.區域發展進一步均衡。2012年,全行業的發展出現了“東緩西快”的態勢。東部優勢地區總體上保持了增長勢頭,但增長速度放緩,西部地區則快速發展,比2011年增長了近30%。全國集成電路設計業的發展更加均衡。
珠三角地區(含深圳、香港、珠海、福州和廈門)、長三角地區(含上海、杭州、無錫、蘇州和南京)和環渤海地區(含天津、大連、濟南和石家莊)產業發展繼續保持領先,分別達到183.04億元、282.68億元和169.66億元,增長率分別為9.9%、3.24%和13.6%。長三角地區的企業銷售額總和占到了全行業的42.15%,比去年下降了1.7個百分點,繼續占據著產業龍頭的地位。西部地區的增長速度最為搶眼,達到29.99%,增長率位居全國之首。前幾年曾經高速發展的長三角和珠三角地區的增長速度則降到了個位數。
各地政府對集成電路設計業的發展仍然十分重視,對推動當地集成電路設計業發展發揮了重要作用。例如,天津市的發展十分搶眼,在2011年增長205.88%的基礎上,2012年的銷售額從2011年的5.2億元上升到12.95億元,增長率達到149%,高居國內城市榜首。珠海自去年取得33.33%的增長率之后,2012年的增長率達到79.9%。福州扭轉了去年一度下滑28.57%的頹勢,取得25.2%的增長。廈門在去年增長15.71%的基礎上,今年再次取得增長17.41%的好成績。成都和西安繼續了去年的增長態勢,2012年的增長幅度分別達到34.77%和28.57%,比上年分別增加了17.36和11.9個百分點。北京成為單個城市設計業銷售額冠軍,達到142.86億元。中國集成電路設計產業“頭重腳輕”的格局得到了一定改善。
經營規模和經營質量繼續改善
10大設計企業的入門門檻提高到11億元,全行業設計企業的經營規模和經營質量繼續改善,產品檔次穩步提升。
2012年,我國設計企業的整體發展水平繼續提高,優勢企業的發展更上一層樓。根據最新的統計數據,中國集成電路設計前10大企業的座次有了新的變化。與去年相比,前10大設計企業中有3家為新進入者,說明這個行業仍然充滿生機。
這10家企業的銷售額總和達到231.17億元,比上年的201.47億元增加29.7億元。10家企業的銷售額總和占全行業銷售額總和的比例為33.97%,比上年的31.76%增加2.21個百分點。第一名企業的銷售額達到74.5億元,按照1比6.25的美元和人民幣兌換率,達到11.83億美元。這10家企業的平均增長率為14.74個百分點,有5家企業的增長率達到兩位數以上。從10大設計企業的分布來看,珠三角地區有4家,比上年增加1家;長三角地區有3家,與上年持平;環渤海地區有3家,比上年增加1家。10大設計企業的入門門檻提高到11億元。
企業的經營規模和經營質量繼續改善。據統計,2012年預計有98家企業的銷售額超過1億元,比2011年的99家減少1家,但銷售額提升到538.76億元,占到全行業銷售總額的79.18%,比2011年的65.86%,大幅提升了13.32個百分點。銷售額5000萬元~1億元的企業數量從84家增長到102家,增加比例為21.43%,增長率為9.43%。銷售額1000萬元~5000萬元的企業數量從125家增長到167家,增長比例為33.6%。銷售額小于1000萬元的企業從225家下降到203家,下降比例為9.78%。這說明,設計企業的經營規模繼2011年后再次整體向上平移。2012年,贏利企業的數量達到364家,比去年的309家,上升了55家,提升了17.8個百分點,不贏利企業的數量則從225家下降到206家,下降了8.44個百分點,延續了去年的趨勢。根據對排名前100的設計企業的抽樣調查,這些企業的平均毛利率為29.62%,比上年的27.61%,提升了2.01個百分點,而前10大設計公司的平均毛利率為40.49%,比上年的30.31%大幅提升了10.18個百分點,達到了國際同行的平均毛利水平。在人員規模上,設計企業穩步擴大,人數超過1000人的企業有6家,比去年增加1家,其中2家超過2000人,有一家企業的人員規模達到5000人。人員規模為500人~1000人的企業共6家,人員規模為100人~500人的有25家。
產品檔次穩步提升。從我國設計企業的產品范圍來看,其中從事通信、計算機和多媒體芯片研發、銷售的企業數量達到224家,占設計企業總數的比例為39.37%,比去年增加4.47個百分點,銷售總額為321.06億元,占全行業銷售額總和的48.2%,比去年大幅提升了13.3個百分點。幾個值得注意的動向是:從事計算機相關芯片研發的企業從去年的47家增長到今年的77家,從事模擬電路研發的企業從146家大幅減少到68家,從事消費類電子的企業從77家快速增加到131家,從事導航的企業從57家大幅減少到22家。這說明,眾多的企業正在跟隨市場的熱點不斷調整自己的業務方向,企業對市場變化的嗅覺更加敏感,調整步伐在加快。
過去一年中,展訊通信、銳迪科、海思、珠海全志等企業在智能移動終端SoC領域做出了不俗的成績;杭州中天、蘇州國芯等在國產嵌入式CPU的推廣中取得重大進步,國產嵌入式CPU的出貨量累計超過1億顆;山東華芯的國產動態隨機存儲器產品銷售累計超過1000萬顆;華大九天、概倫電子等企業的EDA產品贏得了國內外用戶的訂單,用戶數量不斷攀升;格科微電子和北京思比科等企業的CMOS攝像頭芯片出貨量穩步增長;兆易創新的閃存芯片受到市場的青睞,銷售額快速增長。這些成就充分證明了我國設計企業的創新潛力。
問題挑戰進一步凸顯
全行業的銷售額總和有可能會小于世界排名第一的設計企業銷售額,“跟隨”仍然是相當一部分設計企業的首選策略,價格戰依舊十分普遍。
統計數據表明,在過去一年中,我國集成電路設計業依然存在很多問題,面臨的挑戰進一步加大。主要表現在:
一是增長速度快速放緩。2012年全行業的增速只有8.98%,僅高于2008年的增長率。這固然有基數增加后出現增長不易、第二季度產能緊張等影響,但主要原因還是我國企業的競爭力不夠強,在一些國際同行快速增長的領域,如移動智能終端芯片,我國企業增長速度不快。
二是主流產品游離于國際主戰場之外的現狀沒有改變。在微處理器、存儲器、可編程邏輯陣列、數字信號處理器等大宗戰略產品領域的建樹不多。根據賽迪顧問的統計數據,在2011年進口集成電路中,上述幾項產品份額達到83.3%,金額高達1332億美元。盡管約有50%的產品隨整機出口國外,但仍有數百億美元產品在國內銷售。雖然“核高基”等國家科技計劃給予較大支持,在超級計算機用高性能多核CPU、動態隨機存儲器、嵌入式CPU等領域取得了重大進步,但與國際先進水平相比還有差距。
三是企業總體實力仍然偏弱、偏小。今年前10大設計企業的第一名未能進入世界前10位。全行業銷售額總和有可能會出現小于世界排名第一的設計企業銷售額的情況。
四是去年出現的企業并購現象在2012年沒有再出現。根據本次統計數據,目前我國集成電路設計企業的總數達到570家,比去年的534家增加了36家。一方面是由于留學生踴躍回國創業,另一方面是因為IC設計業成為一些地方政府產業結構調整、促進增長方式轉變的一個重要手段。盡管設計行業隊伍壯大,但不利于改善設計企業小、散、弱的現狀。
五是基礎能力提升不快的狀況仍未改觀。過去10年中,我國設計企業廣泛依靠工藝和EDA工具實現產品的進步。當前,全球集成電路已經進入28納米,少數國際巨頭已經在使用22納米工藝,28納米及以后的工藝節點上,工藝浮動、成品率等問題將日益突出,FinFET等新器件將導致芯片研發發生根本性改變,設計企業不僅要懂設計,更要懂工藝,甚至要建立強有力的工藝專家隊伍。對我國企業來說,這些挑戰將十分巨大。
六是企業家精神亟待提高。企業的發展有賴于領導人的遠見卓識。當前,有相當一部分企業家,仍然缺少敢為天下先的勇氣。“跟隨”仍然是相當一部分企業的首選策略,價格戰依舊十分普遍。也有部分企業領導人小富即安,苦中作樂,“植物人”企業、“侏儒癥”企業的數量依然不少。這些企業將有限的社會資源固化在他們長不大的企業中,無法實現社會資源的再分配,客觀上阻礙了整體產業的健康發展。
后摩爾時代產業生態發生變化
“后摩爾”時代之后,特征尺寸已經逼近物理極限,提升成品率將是代工廠和設計公司共同面對的重大挑戰,產業生態將發生一系列變化。
50年來,集成電路科技和產業最明顯的特征之一,就是按照摩爾定律,以指數規律迅速更新換代。然而,隨著半導體技術逐漸逼近硅工藝尺寸極限,摩爾定律將不再適用,工業界的發展路線圖和技術路線不再十分確定,且主流的基本器件結構及制造工藝發生根本性變化的時候,就進入了所謂的“后摩爾”時代。從22納米/20納米開始,無論是技術上,還是產業生態上都會發生巨大變化。這包括:
1.進入“后摩爾”時代之后,特征尺寸已經逼近物理極限。“等比例縮小”所指明的發展路線圖將要走到盡頭,只有在基本材料、器件結構等方面取得突破才有可能繼續發展。目前,產業界在這些方面仍未達到共識,集成電路發展路線圖不再清晰。
2.在“后摩爾”時代,生產線投資將達到上百億美元的規模,且研發持續投入規模直追固定資產投資,集成電路工藝研發與集成電路設計的成本將急速上升。如22納米/20納米的工藝研發費用將達到21億美元,而集成電路產品的設計費用也將達到上億美元。一個22納米/20納米芯片從投資回報率角度看需要售出6000萬至1億只,才能達到財務平衡點。因此業界共識,工藝尺寸達到22納米/20納米時,通用的成本下降理論已不再適用。
3.集成電路產品價值正由過去的CPU、處理器性能等硬件平臺來表征,讓位給系統芯片SoC、硬件與軟件的應用結合,即所謂的應用平臺。應用、軟件成為集成電路技術的重要組成部分。當前,一顆芯片上已經能夠集成70億只晶體管,系統復雜度前所未有,當軟件成為必不可少的部分時,系統復雜度將被進一步推高。
4.在“后摩爾”時代,工藝浮動(Process Variation)等因素將嚴重影響芯片制造的成品率,提升成品率將是代工廠和設計公司共同面對的重大挑戰。芯片設計工程師已經不太可能預測所設計的產品在最終生產過程中可能具有的成品率,許多原來屬于生產過程的問題將遷移到設計階段,可制造性設計(DFM)和面向成品率的設計(DFY)成為必不可少的技術。芯片設計團隊必須對芯片制造過程有深入的了解,尤其是工藝參數在制造過程中的變化。這已經成為芯片設計工程師不可或缺的知識。
5.由于代工廠數量減少,具有先進工藝節點產品的設計企業將和代工廠形成某種形式的捆綁。一方面,由于設計復雜度、與工藝的相關性、產品成熟需要的時間等因素影響,代工廠能夠同時支持的產品研發數量大大減少。另一方面,由于產品研發費用太高,設計企業也不太可能將一個成熟的產品輕易轉移到另外一家代工廠生產。這意味著,設計企業和代工廠之間的合作關系一旦建立將不會輕易改變。
6.在20納米節點,由于一個芯片產品需要銷售6000萬至1億只才能達到盈虧平衡,因此從財務角度來看,只有通用的平臺化產品才會被芯片設計企業和制造企業所接受。從技術角度來看,在22納米節點上,每平方毫米的平均邏輯門數達到156.6萬個,單個芯片上可以集成數十億只晶體管。這樣的芯片一定不會是ASIC,只可能是通用電路或平臺化的電路或數量巨大的ASSP,如移動通信終端芯片、數字電視芯片等。
7.在“后摩爾”時代,集成電路產業生態將發生一系列變化。首先,商業模式將發生根本改變。由于集成電路位于電子產品價值鏈的最上游,其價值需要依賴于電子整機和系統應用才能得到體現。過長的價值鏈將難以保證集成電路產品價值維持在較高水平。其次,軟件必不可少。傳統的軟硬件劃分準則不再有效,架構設計的內容將包括芯片和芯片軟件,軟件將從被動跟隨芯片升級,發展到主動引導芯片的產品定義。再次,EDA廠商將成為伙伴。高額的研發成本將要求EDA廠商更多地為設計公司提供定制服務。一對一的“貼身服務”將成為EDA廠商不得不面對的挑戰。
勇于創新才能成長壯大
創新是企業發展壯大的必由之路,我們不乏技術創新的能力,但缺少將技術轉化為產品、轉化為商品的能力,更缺乏的則是創新的勇氣。
今年是“十二五”規劃的第二年,中國集成電路設計產業依然保持增長,值得我們全行業同仁們自豪。但是,我們與國際同行間差距逐步縮小的同時,競爭更直接、更激烈,這對我們的企業提出了更高的要求。
一是要充分意識到集成電路技術正在迎接一個嶄新的時代。22納米這個被稱為“后摩爾”時代起始的工藝節點很快就要到來。“后摩爾”時代的影響是深遠的,尤其對設計的影響非常巨大。我們的企業一定要做好準備,否則28納米有可能是我們所能夠使用的最后一個工藝節點。這種準備包括:全面提升物理設計能力,建立強有力的工藝團隊等。在產品上要瞄準大宗主流產品,在產業規模上要盡快做大做強。
二是要認識到產業生態正在發生深刻變化,要盡快與集成電路代工廠建立新型的戰略合作伙伴關系。在“后摩爾”時代,集成電路設計公司和集成電路制造廠的關系正在從原來的商業伙伴關系,逐漸演進到一榮俱榮、一損俱損的榮辱與共、共同生存、共同發展的戰略伙伴關系。高額的投資和復雜的技術將迫使設計公司與代工廠進行更緊密的合作,設計企業能否發展,將取決于兩者間合作關系的緊密程度和牢固程度。
三是要勇于走前人沒走過的道路。中小企業,尤其是中小型集成電路設計企業理應成為技術創新的主力。簡單地跟隨和復制,可以獲得暫時的喘息,但是絕對不可能持久,更不要說在激烈的競爭中做大做強。創新是信息技術領域企業能夠發展壯大的必由之路,我們不乏技術創新的能力,但缺少將技術轉化為產品、轉化為商品的能力,更缺乏的則是創新的勇氣。
四是要努力培養21世紀的企業家素質。企業家理應是社會生活中最具創新能力、最具探險意識和最具胸懷的群體。應緊緊圍繞企業的發展,利用一切可以利用的資源,將企業做大、將產業做大。要勇于面對創業過程中的困難和失敗,尊重產業發展的客觀規律。整合他人和被他人整合都是成功的標志,只有形成合力才能具備更強的競爭力。
當前,我們處在一個難得的發展歷史階段,擁有難得的發展機遇,但這些機遇是否屬于我們要靠各位企業家的努力。我們已經跨過快速進步的階段,現在進入到一個更加艱辛和困難的階段,前方的每一個目標都是國際同行經過長期積累后才達到的,要趕上他們需要勇氣更需要智慧。在一個競爭日趨激烈的時代,我們對創新應該有更深刻、更全面的理解。只有不斷創新,特別是觀念上的創新,才能在激烈的競爭中脫穎而出,不斷成長壯大。
評論