美國持續打壓之下，中國集成電路產業如何破局？

芯智訊|Core Zhixun|

2022-03-10 13:24:37 4

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近年來，在激烈的中美科技戰的背景之下，作為科技發展基礎的集成電路產業首當其沖，雖然以華為海思、中芯國際等為代表的國產集成電路領域的頭部企業受到了美國的壓制，但是中國的集成電路產業在近兩年來依舊實現了快速的發展，當然這其中也存在著一些問題，而隨著美國對中國集成電路產業限制的不斷加碼，對于中國集成電路產業未來究竟該如何發展，也存在著眾多的分歧。

7月15日，“2021 中國集成電路設計創新大會暨IC應用博覽會”（2021 ICDIA ）在蘇州獅山會議中心隆重開幕。中國集成電路設計創新聯盟專家組組長時龍興教授以及中國科學院微電子研究所葉甜春教授均對中國集成電路產業發展現狀進行剖析，對于國產集成電路產業未來該如何實現創新發展，也都提出了自己的看法。在會后的采訪當中，眾多產業界的企業負責人也分享了自己的觀點。

一、國內集成電路產業現狀

根據葉甜春教授在會上公布的數據顯示，1999-2020年的20年間，國內集成電路設計業實現了持續的高速的增長，產值由1999年的3億元到2020年已猛增至3778.4億元。2008年至2020年中國集成電路設計產業銷售額已增長了11倍，平均每年都保持了兩位數以上的增長率。

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在國內集成電路制造產業方面，2020年國內集成電路制造業銷售額為2560.1億元，同比增長19.1%。2008年至2020年間，國內的集成電路制造產業銷售額增長了將近7倍。

在國內集成電路封測也方面，2008年至2020年間也保持了持續的穩定的增長，銷售額由2008年的619億元猛增至2020年的2700億元，累計實現了4.3倍的增長。

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在國內集成電路裝備產業方面，2008-2020年也實現了高速的增長，12年間銷售額累計增長了9.5倍。特別是自2017年開始，泛半導體領域裝備裝備業銷售額出現了猛增，而隨著2018年中興事件的發生，以及2019年華為被禁，國內集成電路領域的裝備銷售額才開始出現了更為明顯的增長。

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葉甜春教授表示，過去多年來國內集成電路裝備產業銷售額一直很低，這說明我們裝備很弱，前期沒什么東西賣，而隨著十三五（2016-2020年）規劃，*重大專項的支持，一些裝備實現了突破，從進入客戶端打磨，到通過客戶認證，再到產品出貨，這期間至少要經過一兩年的時間。而近兩年國內集成電路裝備銷售額的起來，也與國際形勢變化密切相關。一開始，很多制造廠對于國產設備不放心，十臺設備八臺都是進口的，現在進口的難買，那么可以買八臺國產的，買兩臺進口的。今年我們的裝備銷售預計可能再翻番。

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△中國科學院微電子研究所葉甜春教授

在集成電路材料產業方面，2020年國內集成電路材料產業銷售規模為340.1億元，相比2008年增長了超過4.6倍。

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葉甜春教授表示，近年來國內的集成電路材料對于進口材料的替代比較比較高，因為材料一旦用了之后，很少會更換。目前我們國內份額超過50%的材料品種已經有了四五十個，當然，還有上百個材料品種我們仍處于落后地位。

總結來看，過去12年來，在*科技重大專項引領下，國內集成電路全產業鏈技術實現了跨越發展：在設計方面，高端芯片設計能力大幅提高，CPU、FPGA、通信SoC等取得重大突破；在制造方面，55-14nm制程和先進存儲器量產，面向產品的特色工藝也在逐步豐富。7nm技術在研發，3-1nm研究取得進展；在封裝集成方面，實現了從中低端進入高端，達到國際先進水平技術，種類覆蓋90%；在裝備和材料方面，對55-28nm技術形成整體供給支能力部分產品進入14-7nm產線，被國內外生產線采用；在企業方面，培育了一批富有創新活力，具備一定國際競爭力的骨干企業，成為產業支柱。這些

體系和能力的建立，給我們的集成電路產業的發展帶來底氣和信心。

雖然在一些領域我們仍被一些*“卡脖子”，但是中國目前已經是全球集成電路產業鏈體系最為完整的*，即便是美國其在眾多的集成電路產業鏈環節仍依賴于全球其他*和地區。

二、國內集成電路產業發展面臨的問題

雖然近年來，國內的集成電路產業得到了快速的發展，部分領域也實現了突破，但是我們仍然面臨著很多的問題，在一些領域我們仍是被一些*“卡脖子”。

1、在高端芯片市場，幾乎被國外廠商所壟斷，國內自給率低

比如，筆記本電腦、桌面PC及服務器市場，美國的英特爾和AMD的CPU占據了全球95%以上的市場份額；在GPU市場，英特爾、AMD和英偉達則壟斷了99%的市場；在內存芯片領域，三星、SK海力士和美光占據了95%左右的市場；在FPGA市場，賽靈思和英特爾也占據接近95%的市場；在通信芯片市場，高通、Broadcom、Qrovo和skyworks占據了79%的市場份額。

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相比之下，國內在很多領域自給率都在0.5%以下，只在嵌入式CPU、應用處理器、移動通信終端、NorFlash等方面擁有一定的自給率，但是依然偏低。

根據IC Insights的數據顯示，2020年中國大陸半導體芯片市場的總量為1434億美元，其在中國大陸生產的半導體芯片產值約為227億美元，占比約15.9%，相比2010年（10.2%）增長了5.6個百分點。即2020年中國大陸的芯片自給率僅為15.9%。

按照IC Insights的預測，到2025年中國大陸生產的半導體芯片產值在整個中國大陸半導體芯片市場當中的占比將達到19.4%，較2020年成長了3.5個百分點。即2025年中國大陸的芯片自給率為19.4%。

2020年8月，國務院印發了《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》，明確指出中國芯片自給率要在2025年達到70%。顯然，這與IC Insights的預測的中國大陸2025年不到20%的芯片自給率有著很大的差距。

這主要是因為有大量的國產芯片設計廠商設計的芯片是在大陸以外生產制造的。因為目前國內的芯片制造產能嚴重不足，同時制程工藝水平、良率等也與海外有著較大的差異。此外還有一些國內廠商并購的海外芯片制造企業的晶圓廠很多也是在大陸以外。

2、國內集成電路設計企業小而散，同質化競爭嚴重

通過前面的數據我們可以看到，相比國內的集成電路制造、封測、裝備、材料等領域，國內的集成電路設計產業發展的更快、銷售規模也更大。但是，如果與國際芯片設計巨頭相比，仍有很大的差距。

根據IC Insight的數據顯示，在全球IC市場銷售額占比當中，美國占據了55%的份額，中國僅有5%；在全球IC設計業銷售占比當中，美國份額達到了64%，中國則為15%；如果以IC設計公司的平均毛利率水平來看，美國企業達到了50%，中國企業則只有50%。

另外，根據中國半導體行業協會的數據顯示，2020年國內的芯片設計企業達到了2218家，比2019年的1780家多了438家，數量增長了24.6%。雖然數量眾多，但是大部分的體量都比較小。其中，銷售收入超過1億元的僅有289家，有高達1164家企業銷售收入都在1000萬元以內。

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以行業劃分來看，大量的芯片設計企業聚焦于消費（996家）、通信（498家）和模擬（270家）等領域，同質化競爭嚴重。

以研發投入來看，中國大陸的芯片設計企業的平均研發投入在營收當中的占比僅為8.3%，而美國芯片設計企業的研發投入占比則達到了16.4%，相差近一倍。

3、先進工藝制造受阻，追趕更加困難

在芯片制造領域，目前中芯國際是國內規模最大、技術最為*的芯片制造企業，2019年中芯國際的14nm工藝已成功量產，最新的N+1工藝也已實現了量產。根據TrendForce的數據顯示，在2020年全球晶圓代工市場營收排名方面，中芯國際雖然排名第五，但在全球市場的占比僅有4%。

另外，在2020年12月18日晚間，美國商務部宣布將中芯國際及其部分子公司及參股公司列入“實體清單”。這也使得美國半導體設備及材料廠商要想供貨中芯國際，必須要取得美國商務部的許可證。并且，美國商務部有特別指出，對于10nm及以下先進工藝所需的物品都會直接拒絕。這也使得中芯國際發展10nm及以下先進制程受阻。

而在此之前美國已經限制了EUV光刻機對中國大陸供應，這也意味著中國發展7nm以下先進制程的陸續被阻斷。

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根據SIA的數據顯示，在2019年全球邏輯芯片領域，臺灣在10nm及以下先進制程領域占據了高達92%的市場，并且在28-45nm及28nm以上成熟制程市場也占據了最大的市場份額。相比之下，中國大陸的28-45nm產能只占到了全球19%左右，45nm以上的占比則達到了23%。

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△中國集成電路設計創新聯盟專家組組長時龍興教授

中國集成電路設計創新聯盟專家組組長時龍興教授表示，目前全球75%的芯片實際上可以用28nm的工藝實現的，目前我們國內在28nm以上成熟制程領域雖然擁有一定的市場份額，但仍有很大的攻克的空間。特別是在目前國內先進制程發展受阻的背景之下，可以針對28nm的及以上成熟工藝進行強化，可以從可用到好用進行深度打磨，釋放國產的產能，緩解我們現在面臨的供應鏈供給不足的問題。

4、研發投入差距巨大

近年來，隨著*對于集成電路產業的重視，為了加速集成電路產業的發展，*投了很多錢，比如一系列的重大專項，但是相比國際研發投入仍相差巨大。

在企業的研發投入層面，國內企業的研發投入與國際企業的研發投入也是差距巨大。從下面這張圖表上，我們可以看到，國內半導體產業鏈頭部的55家企業的研發投入總金額為116.29億美元，而國際上的半導體產業鏈上的26家頭部企業研發投入總金額高達3948.81億美元，差距巨大。

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其中，在半導體裝備與零部件領域，國內頭部的22家企業的研發投入經費為40.68億美元，而國際上的6家頭部企業的研發投入就高達538.26億美元；在工藝制造領域，國內8家頭部企業，研發投入合計為46.7億美元，而國際上12家企業的研發投入則高達3366.95億美元。這樣的差距確實非常巨大。

另外，來自SIA的資料也顯示，美國在半導體領域長期以來都保持著高投入。1999年至2019年美國半導體公司研發費用和資本支出總額年復合平均增率達到了6.2%。2019年的美國半導體公司研發費用和資本支出總額已高達717億美元。在半導體領域持續的高投入，也使得美國長期占據了價值鏈的高端。

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雖然2019年中國大陸對于半導體的消耗規模已經與美國相當，但是在全球半導體價值鏈貢獻占比當中，中國大陸仍只有9%，而美國則高達38%。

5、人才匱乏

根據《中國集成電路產業人才白皮書（2019-2020年版）》顯示，2019年國內集成電路就業人數約為51.2萬，盡管比兩年前增長了20萬，但缺口仍接近30萬。預計到2022年，國內芯片專業人才缺口預計仍將超過20*。

國內招聘網站51job的數據也顯示，2021年Q1集成電路行業招聘量同比增長了65.3%，集成電路人才需求量呈現高速增長的態勢。

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雖然，我國每年約有20萬集成電路相關專業的畢業生，然而大量的畢業生卻流入了其他行業，這也加劇了國內集成電路行業人才緊缺的問題。

《中國集成電路產業人才白皮書（2019-2020年版）》顯示，2019年只有約12%的集成電路相關專業畢業生進入本行業就業，60%以上的畢業生流入了其他行業。

即使留下來的這些集成電路相關專業的畢業生，很多也并不能來之即可用，需要企業的一個培養的過程。

另外，在國內集成電路產業急需加速追趕國際巨頭的背景之下，眾多的集成電路企業都對應聘者提出了更高的要求。

《中國集成電路產業人才白皮書》顯示，要求應聘者擁有3至5年工作經驗的雇主比例從2017年的21.6%上升到2020年的32%，市場對有工作經驗的人才需求度逐年提高。

特別是在國內集成電路產業薄弱的環節，相關人才非常的匱乏，高端人才更是稀缺。但是高端人才成長的過程有一個非常漫長的過程。

剛剛在去年成立的國產高性能GPU企業沐曦集成電路（上海）有限公司CEO陳維良告訴芯智訊：“現在國內好的芯片項目確實很容易籌集資金，但是*人卻很難。去年人才缺口20萬，即使高校擴招培養也需要周期。就我們所從事的GPU行業來看，目前國內的GPU人才非常匱乏，全球GPU人才主要聚集在GPU領域兩大巨頭AMD和英偉達，目前全球的GPU人才也主要是由這兩家企業培養起來的。不過，英偉達的研發主要在美國，所以并沒有在國內培養人才，相比之下AMD在國內有比較多的研發投入，而我們的優勢就是人才，我們的核心團隊主要源自AMD，大多擁有15年以上的技術經驗積累。”

“集成電路行業的競爭，歸根結底是人才的競爭，雖然我們目前已經有了300人左右的團隊，而且大部分是研發人員，但是與國際*巨頭仍有著巨大差距，要知道AMD、英偉達都有*以上的研發團隊。”陳維良說到。

國內主攻先進工藝下芯片設計需求的EDA企業-行芯的CEO賀青也表示，現在國內集成電路相關領域好的創業項目確實都比較容易拿到投資，EDA行業更是“紅紅火火”，但是人才才是競爭的核心。投資款甚至當天就可以到賬，但是一個經驗豐富的EDA人才的培養可能需要5-10年。

目前在EDA領域，人才同樣也是集中在頭部的三大國外EDA企業，比如Synopsys擁有超過1萬多名員工，Cadence和Siemens EDA也有六七千人。相比之下國內最大的EDA企業——華大九天也只有不到500人。

三大國際EDA巨頭也是通過并購成長起來的，國外很多能被并的已經被三大巨頭并了，EDA人才也主要被這三大家所壟斷，這對于國內EDA行業的發展來說，是非常困難和痛苦的。因此，國內絕大多數的EDA企業都是選擇做點工具。

6、為什么會存在這么多的問題？

葉甜春教授認為，全球集成電路產業六十年來一直遵循“摩爾定律”持續發展，從未減緩。相比之下，中國集成電路發展則經歷幾個階段，幾起幾落，運動式，多次另起爐灶，不持續。大約有近20年是處于停滯的狀態。

之所以會出現這種情況，主要在于國內產業界“過度信任和依賴全球化，過度強調‘有所不為’，不能堅定地建立自主體系，導致‘短板問題’凸顯。”

雖然過去12年來，國內一直在加大對于集成電路產業的投入，但是仍未達到需求。

“近20年停滯，12年是補不回來的，因為我們追趕的是一個快速前進的動態目標。”葉甜春說到。

三、國內集成電路產業如何破局？

對于目前國內集成電路產業面臨的各種困局這個問題，芯智訊結合葉甜春教授與時龍興教授的演講，以及自身的理解和看法，歸納為以下應對策略：

1、中國IC產業都需要重新定位

葉甜春教授表示，中國集成電路產業經過六十年的發展，尤其是過去十二年的努力，已經進入了一個新階段。已經建立較完整技術體系和產業實力，并非“一無所有”，妄自菲薄和盲目自大都不可取。

在當前形勢下，最需要的是保持信心和定力。要敢于堅持得到實踐證明的有效做法(研發先行、產業跟進、金融支撐)，在發展中去解決出現的問題。千萬不能另起爐灶，重犯當年運動式、間歇式攻關的錯誤。這方面無論是政府還是企業都不能短視，不可僥幸，需要視野、格局、勇氣和擔當。

同時，產業、創新、金融“三鏈融合”是必由之路，中國需要更專業的投融資平臺和更寬松的信貸政策扶持，并且要防止投機資本產生短視和泡沫。

中國需要保持自己的節奏和發展態勢，專心做好自己的事最重要，放眼下一個15年，通過系統性的策劃，通過自主研發、特色創新，才能真正解決受制于人的問題。

接下來中國還需要“升級版的發展戰略”，推動解決市場產品供給問題。重點需要“以產品為中心，以行業解決方案為牽引”。系統應用、設計、制造和裝備材料融合發展。需要從“追趕戰略”轉向“創新戰略”，要更多發揮中國市場的優勢，利用“雙循環”開辟新的增長空間，創造合作共贏機遇，推動全球產業鏈發展。

2、核心領域堅持自主研發

對于集成電路產業來說，裝備、材料和軟件工具(EDA）是核心基礎，將是國際博弈的長期焦點。葉甜春教授認為，對供應鏈安全不能抱有幻想，哪怕成本高一點，也必須要做。

確實，對于芯片設計來說，EDA工具是卡脖子的關鍵環節；對于芯片制造來說，設備和材料則是卡脖子的關鍵環節。此前，日本就曾依靠限制關鍵半導材料的出口，直接打擊了韓國的半導體和面板產業。同樣，目前美國正依靠限制半導體設備的出口來打壓中芯國際先進制程的發展，依靠其在半導體設備和EDA領域的優勢地位，直接限制了華為海思芯片的設計和委外制造。

正因為如此，在集成電路產業的這些關鍵環節，我們必須要堅持自主研發，哪怕付出的時間成本和資金成本更高，也是必須要去做。

3、堅持開放合作，培育“不被制約的全球合作新生態”

堅持自主研發，并不是說整個產業鏈所有環節都需要100%的國產化。要知道半導體產業鏈條非常的長，涉及數百種半導體材料、上百種半導體設備、成千上萬千個半導體IP，所有的環節都要100%國產化并不現實。*上也沒有任何一個*能夠實現整個半導體產業鏈的100%的國產化，如果貪大而全，往往是什么都做不好。即便是美國也只是控制了部分關鍵環節，更多的環節也同樣是高度依賴于其他*和地區的協作。

過去，中國也一直是全球化的最大受益者之一，中國電子產業的高速發展正是受益于半導體供應鏈的全球化。2000年之時，中國電子產業在全球價值鏈當中的占比僅7%，而到了2017年這一比例已猛增至41%。

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所以，我們集成電路產業的發展也依然是需要堅持開放合作，不能閉門造車，不能放棄全球化，但是我們也不能依賴全球化，需要大力培育“不被制約的全球合作新生態”。

目前中國擁有全球最大規模的電子信息制造業，全球經濟貿易對于中國市場的依賴在持續加強，同時國內的市場也在持續增長，特別是智能化應用擴大、高科技產業發展、傳統產業升級等方面的需求，也極大提升了國內對于集成電路的巨大的市場需求。

根據麥肯錫的數據顯示，中國商品占全球產量比例已從1995的4%，快速增長到了目前的20%。這體現了中國制造的力量。而隨著中國內需的持續擴大，未來全球更多的消費將發生在中國，中國市場的地位將變得越來越重要。麥肯錫預測到2030年中國在全球消費市場當中的占比將達到16%。在此背景之下，發達*對于中國的出口額也在顯著增長，特別是在電子和計算機領域。

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美國政府對中國的遏制將是長期戰略，我們當然不能保持僥幸心理，要有長期應對的準備。但是，美國的部分企業，以及歐洲、日本、韓國等美國盟國也并不是完全與美國政府一條心，能夠開放合作的，我們還是應該堅持開放合作，只不過我們需要保持清晰，不能去“依賴”與他們的合作。

中國完全可以憑借自身所擁有強大的電子信息制造業優勢，以及龐大的國內市場優勢，進行合縱聯橫。

葉甜春教授也表示，開放合作必須堅持，但全球化的策略需要調整，關鍵是如何發揮中國市場潛力，通過創新合作，開拓新的空間，形成一個合作共贏的新生態。

4、“國產”概念要回歸“Made in China”

近兩年，國內集成電路產業界都在大談國產化、國產替代，但是目前對于“國產”這個概念的解讀，已經由傳統的“Made in China”發生了各種不同的變化。

比如華為的麒麟處理器，是華為設計的，通常大家都認為其是國產芯片。但是其中依靠了很多全球化的技術來實現的，比如其中采用了Arm的CPU和GPU內核IP，芯片設計采用了美國的EDA工具，制造也是由臺積電代工的，而臺積電的代工過程中還用到了美國的半導體設備，那么華為的麒麟處理器還算是國產嗎？

所以不同的標準尺度下，國產的概念已經發生了變化。甚至有極端的看法，認為所有環節100%的都是由中國制造才算是“國產”。

與此同時，對于傳統的曾被劃入國產概念的國外廠商在中國制造的芯片，也開始被排除到“國產”之外，成為了要被替代的“角色”。同時網絡上甚至出現了將在中國設廠的國外芯片廠商趕出國內，以避免與國產芯片廠商競爭的言論。

那么到底應該怎樣來定義“國產”這個概念，才更有利于國內集成電路產業的發展呢？

葉甜春教授在會上表示，我們所說的國產，需要回到“Made in China”這個定位上來。也就是說，只要是注冊在中國的獨立法人，在中國有獨立銷售權，接受中國政府管控的，不論是在中國制造的產品也好，在中國研發的知識產權也好，都可以視為國產，是中國產品，我們應該有這樣的理念。

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那么回歸到“Made in China”這個定義之下，來發展國產半導體產業，到底有什么意義呢？

前面我們提到，按照IC Insights的預測，到2025年中國大陸生產的半導體芯片產值在整個中國大陸半導體芯片市場當中的占比將達到19.4%，也就是說這個芯片自給率只有普19.4%，遠低于*提出的70%的目標。而且這個自給率當中還包括了例如臺積電、SK 海力士、三星、聯電等在中國大陸的晶圓廠的貢獻。

因為，自給率實際上是“國內芯片生產總值（包括國外企業在中國生產的芯片） / 國內芯片需求總值（包括進口芯片）。所以，如果將海外企業在中國制造的芯片排除在國產之外，那么這個芯片自給率達到70%的目標更是難以實現。

根據IC Insights的數據，在2020年中國大陸生產的價值227億美元的半導體芯片產品當中，總部位于中國的企業所生產的半導體芯片產品僅價值83億美元，占比僅36.5%。而即使未來五年國內芯片制造也加速發展，預計海外的半導體企業在中國生產的半導體芯片的產值，在2025年中國大陸半導體芯片產值（432億美元）當中的占比仍高達50%以上。

這也意味著，到2025年，真正由中國大陸企業貢獻的半導體芯片產值可能仍不到216億美元，在整個中國大陸半導體芯片市場（2230億美元）當中的占比不到10%。也就是說，從嚴格意義上來看，到2025年真正由中國大陸企業支撐的半導體芯片自給率可能還達不到10%。即使將所有在“Made in China”的芯片都算作是自主制造的，那么自給率仍是不到20%。

這也意味著，我們要提升國內的芯片自給率，不僅要大力發展以本土企業為主導的國產晶圓制造，同時也應該開放合作，吸引國外半導體廠商來中國大陸投資建設晶圓廠。當然，我們的開放也應該是有條件的，只要對國內產業發展有利的項目都應該歡迎。

5、創新才是出路

對于如果突破中國集成電路產業的發展所面臨的困境，葉甜春教授和時龍興教授都認為，最終解決不能靠“大而全”，不能只是做替代者，而是要靠創新，形成特色優勢，最終成為引領者。

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①延續摩爾定律的同時，大力發展先進封裝、特色工藝

眾所周知，目前半導體制程工藝的提升，都是通過不斷的縮小晶體管來實現的，但是隨工藝制程的繼續向著更小的5nm、3nm、2nm甚至是1nm推進，已經是越來越逼近物理極限。不僅難度越來越高，良率也越來越難保障，所需要付出的成本也是越來越高。即便是摩爾定律的發明和踐行者——英特爾目前在工藝制程的推進上也遇到極大的阻力，導致其7nm制程一再跳票。這也使得外界關于“摩爾定律已死”的言論甚囂塵上。

正由于摩爾定律發展放緩，再加上繼續追隨摩爾定律所能帶來的經濟效益越來越少，使得不少國外芯片廠商的前進腳步開始放緩，這也給了繼續追隨摩爾定律發展的國產芯片廠帶來了進一步縮小差距的機會。

如果要延續摩爾定律，則需要依賴于新材料、新工藝和關鍵裝備（EUV光刻機）等。目前很多國內芯片設計企業依然可以借助外部晶圓代工廠來實現先進制程芯片的追趕，因此，可以抓住機會來縮小與國外先進芯片之間的差距。

另外，近幾年來，先進封裝技術發展迅猛，芯片的封裝開始朝著Chiplet（芯粒）、系統集成、2.5D/3D晶圓級封裝等方向轉變。可以在現有的制程工藝基礎上，通過先進封裝，實現芯片功能的豐富，性能的提升和成本的優化。因此，先進封裝也已經成為了眾多芯片廠商從另一個維度繼續推動摩爾定律經濟效益的路徑。

芯原股份創始人、董事長兼總裁戴偉民博士也表示，chiplet（芯粒）延續了摩爾定律，器件將以多種方式集成，系統空間內的功能密度將持續增長。芯粒的市場規模不斷擴大，計算領域將成為其主要的應用市場。其中，異構計算驅動芯粒市場快速增長，如圖形處理、安全引擎、AI加速、IoT控制器等。芯粒帶來了“新四化”，即IP芯片化、集成異構化、集成異質化和 IO增量化。他指出，芯原提出了“IP即芯粒”的理念，旨在以芯粒實現特殊功能IP的“即插即用”，解決7nm、5nm及以下工藝中，性能與成本的平衡，并降低較大規模芯片的設計時間和風險，實現從SoC中的IP到SiP中以芯粒形式呈現的IP。

雖然目前在美國的限制之下，國內芯片制造業在先進制程制造的發展上遭遇了困難，但是在先進封裝領域，國內則有著不錯的發展基礎。

根據研究機構數據顯示，在全球半導體封測領域，中國臺灣地區占比最高，達到了52%。其次就是中國大陸廠商，占據了21%的份額。美國廠商只有15%份額。比如中國大陸的中芯國際、長電科技也都在大力發展先進封裝技術。

除了依賴于摩爾定律來提升性能的邏輯芯片之外，還存在著大量的對于工藝制程并不敏感的半導體器件，比如MEMS傳感器、射頻、功率半導體、電源管理芯片等等，這些都主要依賴于成熟的特色工藝。這對于先進制程發展受阻的國產半導體制造廠商來說，特色工藝依然是可以大力發展的一個方向。目前在這塊華虹半導體發展的很不錯，中芯國際也在大力的推進。

值得一提的是，以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體材料也已成為了特色工藝市場的一個重要的爆發點。比如在新能源汽車領域，基于碳化硅的功率半導體器件可以提供更高的性能表現。比如在快充市場，基于氮化鎵的充電器則能夠實現更快速的充電。

時龍興教授也認為，國內半導體產業的發展，延續摩爾定律、拓展摩爾定律（發展先進封裝、特色工藝），兩手都要抓。另外還可以通過各種新器件的研發（量子器件、單電子器件等）來實現超越摩爾。

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葉甜春教授也認為，尺寸微縮仍將持續到2030年后，對物理極限的接近將導致技術難度劇增，不過也有新的創新機遇，比如集成方法從平面到三維將成為技術演進的新途徑，功能融合趨勢將拓展出新空間。架構創新、電子設計工具(EDA)智能化、硬件開源化等技術創新成為新焦點。

②聚焦設計的核心環節

雖然目前國內的先進半導體設備進口受阻、先進制程制造發展受阻，除了大力發展國產設備和材料之外，依然有很多必須突破的環節。

時龍興教授認為，我們需要聚焦于設計的核心環節，其中，EDA是我們受制約比較嚴重的環節，而且它不僅對設計，同時也制造產業鏈的核心環節，EDA需要得到高度的關注。

目前在國EDA方面，隨著近年來國內產業界的重視以及資本的熱捧，國產EDA產業得到了快速的發展，數據顯示，目前國產EDA廠商數量已經達到了超過六十多家。除了華大九天、概倫電子等即將在科創板IPO的頭部企業之外，還有一大批新的國產EDA企業，雖然與國際巨頭仍有極大差距，但是仍不乏一些有特色的企業。比如前面提到的主攻先進制程工藝的EDA廠商行芯科技。

據行芯CEO賀青介紹，目前針對先進工藝芯片設計的EDA工具主要是國際三大EDA巨頭，而行芯則是國內極少數敢于在先進制程領域開發主流產品的EDA廠商。

“對于芯片設計公司和Fab廠而言，先進工藝遇到的問題比想象中多得多，但是它可以選的供應商很少，對他們來說也是一個很痛苦的事情。所以，當我們產品出現了之后，也讓客戶眼前一亮。我們的優勢就是技術高端，滿足客戶前沿且苛刻的需求。我們和客戶緊密合作，用最快的速度去迭代磨合產品，滿足他們的需求，同時不斷提高我們產品質量。這也使得我們在先進制程的芯片設計EDA工具領域取得了成功。更為關鍵的是，我們所有產品的知識產權完全都是我們自主研發出來的。”據賀青透露：“目前公司團隊已有上百人，其中研發人員占比百分之九十以上，在沒有專職銷售團隊的情況下，客戶需求紛至沓來，包括國內和國際的頭部客戶，讓我們應接不暇。”

賀青也表示，目前的國際環境雖然對國內先進制程的持續前進造成了一定影響，但對國內EDA的發展影響有限。因為對于EDA工具來說，目前繼續向前推進的工藝發展對EDA的技術要求在本質上并沒有革命性的變化，并且我們行芯在陪伴國際先進工藝客戶的過程當中，也在持續演進，保持技術先進性。

除了EDA之外，時龍興教授認為另一個需要聚焦核心設計環節，就是芯片設計所需的關鍵IP，它是提高芯片產品的競爭力，縮短開發周期，提升良率的關鍵環節。目前全球的十大的IP廠商當中，國內僅芯原股份進入了前十，但是份額僅不到2%。時龍興教授表示，國內需要促進IP的平臺化，扶持龍頭企業推進國產IP的發展。

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作為專注于高速接口IP、高性能計算IP和定制芯片領域的國產IP廠商，芯動科技技術總監高專表示：“目前全球IP市場規模才50億美元左右，但是它撬動了5000億美元的芯片市場，30000億美元的終端市場，有著600倍杠桿效應。可以說，IP是信息時代的一個基石。目前國內在半導體IP這塊還很薄弱，需要有更多的IP企業來做這個基石，幫助國內芯片企業做大。”

“我覺得生意的好壞不能完全靠錢的多少來看，作為一個對技術有愛好，而且對技術有底氣的公司，我們首先要做難的。我們談一個產業，產業最追求的就是生態，就像數據里面，我們要提取公因式的環節，解決很多人的問題，解決很多行業的問題，即使它是一個硬骨頭，即使我們在別的產品上我們賺了錢，仍然是以我們IP的開發作為我們的*選擇，這就是我們的一個選擇和追求。”芯動科技聯合創始人敖鋼表示：“我們從公司15年的發展歷程來看，IP是需要時間來考驗和打磨的，客戶才能夠放心使用，我們公司在國內量產方面一直做得比較好，我們從每一個工藝階段現在做到了5nm。另一方面，我們從IP的設計到后段服務到芯片的量產，甚至一些系統的集成方面實現了跨越。不久前，我們還舉辦了國產IP生態大會，1000多人踴躍參會人數遠超預期。我們希望把產業鏈的各個環節聚集在一塊，看怎么能一起加強合作，實現各個環節的聯合。”

“國內很多芯片公司實力還不夠強，很多公司都缺乏核心競爭力，這樣容易讓行業陷入同質化競爭，陷入價格戰。這個行業需要整合，有整合才會有提升。”芯原股份董事長兼總裁戴偉民稱：“芯原股份通過多年的研發積累和并購，已經實現了一套完整的處理技術平臺，包括自主可控的圖形處理器 IP、神經網絡處理器IP、視頻處理器IP、數字信號處理器IP和圖像信號處理器IP五類處理器IP，以及1400多個數模混合IP和射頻IP，搭建出了比較完整的平臺解決方案。

除了國內像芯原、芯動科技等老牌的IP廠商之外，由于國內在IP領域的弱勢地位，最近兩年國內也涌現出了很多初創的半導體IP廠商，并受到了資本的熱捧。

比如國產RISC-V處理器IP供應商芯來科技，成立三年多來，以自主可控的RISC-V架構CPU內核研發技術為源，已輸出了從超低功耗的200系列，面向中端市場的300、600系列，再到最新推出的最高性能的900系列處理器核心IP產品，覆蓋了全部AIoT領域，成為了國內*的RISC-V IP供應商。

芯來科技執行總裁彭劍英告訴芯智訊：“未來3年，我們將會繼續往高性能的方向繼續去邁進，面向數字中心以及更多的一些通用的高性能IP。我們也會往一些垂直領域，比如說像信息安全，汽車功能安全等領域發展。另一個方向是圍繞RISC-V為核心，打造全矩陣的IP平臺。”

值得一提的是，在此次的ICDIA會議上，成立僅兩年多的國產DSP廠商中科昊芯還推出了自研的全球*基于RISC-V架構的DSP。

據中科昊芯總經理助理&銷售總監王鎧介紹，中科昊芯創新性的基于開源的RISC-V指令集架構，加入了豐富的DSP指令集，形成了具有自主知識產權的H28x內核IP，不僅具有高性能體系結構和低功耗特性，并且結合目前國內最好的ADC IP，實現了相比國際大廠更高的精度。

目前中科昊芯已經量產了兩款HX2000系列DSP芯片，相比國外大廠友商的產品，性能提升了50%-110%，且支持替代。據了解，自去年缺芯潮以來，中科昊芯的DSP產品由于供應鏈準備較為充分，在工業控制市場出貨極為迅速，滿足了國內市場的增長需求。

作為初創的半導體IP廠商，芯耀輝認為中國集成電路產業如果要實現破局，最核心的是要始終保持創新目標，實現面向未來的技術，所以研發團隊是至關重要的。去年6月才成立的芯耀輝科技，在短短一年的時間，匯聚了近200位國內國外*的EDA/IP/芯片公司人才，目前正在集中力量自主研發28/14/12nm及以下先進工藝IP研發和服務，并已陸續推出覆蓋DDR、PCIe、HDMI、USB、SATA、MIPI等產品解決方案。

芯耀輝科技CTO李孟璋也表示：“對于IP廠商來說，最核心的還是在于研發團隊，非常自豪，我們公司的管理團隊是一支“夢之隊”，核心骨干均來自國內外*的IP廠商，兼具國際視野和強大的本地市場運營能力，擁有前瞻的技術理念和深厚的技術積累。其中包括原新思科技中國區副總裁曾克強和前新思全球研發副總裁及英特爾全球副總裁的泰斗級專家安華(Anwar Awad)，以及澳門首位獲得*科技進步二等獎的集成電路專家、澳門大學集成電路*重點實驗室聯合創始人、IEEE Fellow余成斌教授。我本人的話，很榮幸在公司成立之初加入，并擔任CTO職務。我在半導體行業，有20多年知名大型跨國芯片設計企業研發和產品量產經歷以及12年大型跨國研發團隊管理經驗，我們希望帶領公司團隊專注先進工藝半導體IP的自主研發與服務，通過硬科技源頭技術創新，打造面向未來的芯片IP產品。我們相信芯耀輝的技術和產品將為國產芯片創新帶來新的力量，賦能中國的數字化轉型。”

對于國內的IP產業發展，戴偉民認為，國內需要重視IP保護的問題。因為一家公司往往要堅持投入數年才會發展出成熟的IP，但很容易隨著人才的流失而流失。我們這個行業需要加強知識產權保護，否則產業很難健康發展。

6、人才培養是重中之重

推動國產集成電路產業的創新最為核心關鍵因素無疑是人才，前面我們也介紹了，國內目前在集成電路人才方面缺口非常大。

時龍興教授也表示，“在增量的人才的供給方面，需要解決現在高校的人才培養，進入企業的最后一公里的問題。同時也得考慮存量的怎么把相關行業，相關的人才吸引到我們集成電路行業里面來，這個要靠企業的盈利能力跟企業的持續的投入。人才的問題應該是我們集成電路產業創新突破的核心要素。特別是高端人才成長的過程有一個非常漫長的過程，我們需要關注人才的持續發展。”

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對于國內集成電路高端人才的培養，行芯CEO賀青認為：“首先應該把人才池子做大，把“苗”聚集起來，培養起來，這個最主要就是高校需要去做的。其次，要把人才上升的‘梯子’搭起來，才能實現高精尖人才的培養。這個要把從高校到產業間的路子打通，讓高校更了解產業界需要什么樣的人才，企業也能幫助高校來改進人才培養的模式。目前高校的人才培養和企業的需求是離得比較遠的。”

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