- CMOS集成電路后端設計與實戰
- 劉峰
- 1766字
- 2021-02-23 11:35:42
1.2 國內集成電路發展現狀
集成電路對國民經濟的倍增作用已被人們充分認識,它對各行業的影響可表示為:IC業、電子整機業、應用服務業的比為1∶10∶100。有關資料表明,集成電路對一個國家經濟發展的貢獻率遠大于其他產業,例如,鋼鐵對國民生產總值(GNP))的貢獻率為1,汽車對GNP的貢獻率為5,彩電對GNP的貢獻率為30,計算機對GNP的貢獻率為1000,而集成電路對GNP的貢獻率為3000,發達國家GNP增長的65%與IC相關。尤其集成電路高級產品—芯片,它被人們形象地比喻為國家的“工業糧食”,是信息產業的核心,是所有整機設備的“心臟”。據國際貨幣基金組織測算,芯片1元的產值可帶動相關電子信息產業10元產值,帶來100元的GDP,歐美發達國家也紛紛將芯片產業列入國家戰略產業。
我國集成電路產業誕生于20世紀60年代,經過30多年的發展目前已形成一定的發展規模,由7個芯片生產骨干企業、十幾個重點封裝廠、幾十家設計公司、若干個關鍵材料及專用設備儀器制造廠組成的產業群體初步形成電路設計芯片制造和電路封裝三業并舉。在地域上,呈現相對集中的布局(蘇浙滬京津粵閩地區),據報道2004年我國(包括中國臺灣地區)在銷售增長方面排名全球第一,成為全球最大的半導體市場。在產業鏈接環節中,我國集成電路制造業銷售額規模在2004年成倍增長,全年規模突破100億元達到181.24億元,同比增長190%。作為集成電路產業龍頭的集成電路設計業,在2004年國內集成電路設計行業銷售收入同比增長81.5%,規模達到81.5億元。封裝測試業方面全行業全年銷售收入的同比增長達到15.8%,規模接近300億元。
國內集成電路產業最近幾年獲得了較快的發展,一些優勢企業的競爭力開始顯現。以增長最快的設計業為例,2011年,IC設計業銷售額達到473.74億元,同比增長30.2%;2012年,我國設計企業前10家的銷售額總和達到231.17億元,比2011年增加29.7億元,10家企業的銷售額總和占全行業銷售額總和的33.97%,比2011年(31.76%)增加2.21個百分點。但是,與韓國、中國臺灣(地區)比較,仍然存在發展速度相對較慢、產品技術含量低、企業競爭力差的情況。打價格戰還是主要商業策略,“正向設計”依然未形成主流,基礎能力提升不快的狀況仍未改觀。全行業的銷售額總和有可能還低于世界排名第一的設計企業銷售額。近十幾年來,我國大陸境內IC制造生產線快速增加,“十·五”期間增加了16條,“十一·五”期間增加20條,大尺寸線在總量中所占比例也逐步上升。2011年,雖然芯片制造業同比仍有8.9%的增速,規模達到486.91億元,但銷售收入增速出現明顯回落。目前,國內芯片制造廠有近50家,具有200mm及300mm的純芯片代工企業已有7家,即中芯國際、華虹NEC、上海宏力、海力士-意法半導體(無錫)、和艦科技、臺積電(上海)、上海先進等企業,形成了頗具規模的企業群體和生產能力。中芯國際目前可提供40/45nm工藝技術,可與國際基本接軌。但除了這幾家先進的外資或合資企業外,其他大多數生產線的盈利能力都不強。
需要特別指出的是,雖然大陸境內IC制造生產線快速增加,但其投資主體多為外資轉移的生產線或中外合資合作,并非國有控股,涉及國家安全的戰略性支撐缺失。國防軍用IC開發可控絕對是有必要的。軍品所需的安全性、及時性、高可靠、抗極端環境等要求是“委外代工”或“民用代工”無法達到的。在設計、制造和封裝測試三大生產環節中,封測可能是技術含量相對較低的部分,也是最靠近市場的后端生產環節。因此,國(境)外封裝測試代工企業大量地將其封裝產能轉移至中國大陸境內,直接促進了我國封測產業規模的迅速擴大。2010年,國內集成電路產業銷售收入規模為1440.2億元,其中,封測業銷售收入規模為639億元,占集成電路產業總銷售收入的比重約為44%。
引用鄧中翰院士的觀點,近幾年盡管我國取得了可喜的進步,但是我國每年進口芯片仍然高達兩千多億美元。在2013“兩會”上,國務院副總理劉延東也曾以芯片業進出口狀況為例,感嘆中國仍然缺乏關鍵科技技術。2014年初,根據海關總署在1月公布的數據,2013年全年我國集成電路進口額為2322億美元,比2012年同期的1724.99億美元增長了34.6%;逆差達到1441億美元,較2013年同期的1391億美元擴大了50億美元,連續第四年擴大。而同2013年相比,2014年雖然中國原油進口量繼續大幅增長,但進口額度只有2196億美元,較去年同期下降了0.5%。這也說明,2015年我國芯片進口額度與石油進口額度的比例也在進一步擴大。有人預計,2015年我國集成電路進出口將保持快速增長勢頭,其中芯片進口將突破2000億美元,貿易逆差仍接近1500億美元。