2018.10.12
This year marks the 60th anniversary of the birth of integrated circuits, and it is also an extraordinary year for the Chinese semiconductor industry. On the one hand, the world's leading companies such as the United States, Japan and South Korea accelerate the industrial layout to strengthen their position and voice in the industry; on the other hand, the development of the Internet of Things and artificial intelligence, China's integrated circuit industry has ushered in the best opportunity to grasp Living this opportunity, to achieve "curve overtaking" is not impossible.
世界上第一塊集成電路的誕生歷程
在1958年,美國德州儀器公司青年工程師基爾比成功地實現(xiàn)了把電子器件集成在一塊半導(dǎo)體材料上的構(gòu)想,他將鍺晶體管在內(nèi)的五個元器件集成在一起,基于鍺材料制作了一個叫做相移振蕩器的簡易集成電路,這就是世界上第一塊集成電路的誕生過程,而這一天,被視為集成電路的誕生日,這枚小小的芯片,開創(chuàng)了電子技術(shù)歷史的新紀元。
集成電路的應(yīng)用非常廣泛
集成電路經(jīng)過特種電路設(shè)計,利用半導(dǎo)體加工工藝,集成于一小塊半導(dǎo)體(如硅、鍺等) 晶片上的一組微型電子電路。集成電路在體積上,單片集成電路可比同樣功能的分立電路小數(shù)倍,在結(jié)構(gòu)上,集成電路非常緊湊,可使多達數(shù)十億的晶體管等元件存在于一個人類指甲大小的面積上。
隨著半導(dǎo)體優(yōu)越的技術(shù)性能、半導(dǎo)體設(shè)備制造技術(shù)的飛速發(fā)展、集成電路高效率的大規(guī)模生產(chǎn)以及采用結(jié)構(gòu)單元的電路設(shè)計方式,使標準化集成電路迅速取代了過去運用分立元件的傳統(tǒng)電路設(shè)計。
如今集成電路已被廣泛應(yīng)用于所有電子設(shè)備,并推動了電子時代的到來,傳媒、教育、娛樂、醫(yī)療、軍工、通訊等各領(lǐng)域的發(fā)展均離不開性能卓越的集成電路設(shè)備。同時正因IC低成本、高性能的特質(zhì),才使得計算機、移動電話以及其他家用電子電器變?yōu)楫斀裆鐣钪胁豢苫蛉钡慕M成部分。
集成電路產(chǎn)業(yè)的三次變革
一、電腦元件的標準化
1960年至1970年,系統(tǒng)廠商包辦了所有的設(shè)計和制造,隨著電腦的功能要求越來越多,整個設(shè)計過程耗時較長,使得部分系統(tǒng)廠商產(chǎn)品推出時便已落伍,因此,有許多廠商開始將使用的硬件標準化,1970年左右,微處理器、存儲器和其他小型IC元件逐漸標準化,也由此開始區(qū)分系統(tǒng)公司與專業(yè)集成電路制造公司。
二、ASIC(特殊應(yīng)用集成電路)技術(shù)的誕生
雖然有部分集成電路標準化,但在整個電腦系統(tǒng)中仍有不少獨立IC,過多的IC使得運行效率不如預(yù)期,ASIC技術(shù)應(yīng)運而生,同時系統(tǒng)工程師可以直接利用邏輯門元件資料庫設(shè)計IC,不必了解晶體管線路設(shè)計的細節(jié)部分,設(shè)計觀念上的改變使得專職設(shè)計的Fabless公司出現(xiàn),專業(yè)晶圓代工廠Foundry的出現(xiàn)填補了Fabless公司需要的產(chǎn)能。
三、IP(集成電路設(shè)計知識產(chǎn)權(quán)模塊)的興起
由于半導(dǎo)體制程的持續(xù)收縮,使得單一晶片上的集成度提高,如此一來,只是用ASIC技術(shù),很難適時推出產(chǎn)品,此時IP概念興起,將具有某種特定功能的電路固定化,當IC設(shè)計需要用到這項功能時,可以直接使用這部分電路,隨之而來的是專業(yè)的IP與設(shè)計服務(wù)公司的出現(xiàn)。
中國集成電路產(chǎn)業(yè)迎來新機遇
中國集成電路產(chǎn)業(yè)起步于50年代中期,1956年,我國成功研制出了首批半導(dǎo)體器件——鍺合金晶體管;1961年,我國第一個集成電路研制課題組成立;1965年,我國第一代單片集成電路在北京、石家莊和上海等地相繼問世。
中國集成電路市場是全球最大的集成電路市場,其需求比例占全球的62.8%。在這強大的市場需求背景下,國家出臺相關(guān)政策的大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,根據(jù)稅收新政要求,2018年1月1日后投資新設(shè)的集成電路線寬小于130納米,且經(jīng)營期在10年以上的集成電路生產(chǎn)企業(yè)或項目,第一年至第二年免征企業(yè)所得稅,第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅,并享受至期滿為止。
近年來,我國集成電路產(chǎn)業(yè)保持高速增長,技術(shù)創(chuàng)新能力不斷提高,骨干企業(yè)實力大幅增強,產(chǎn)業(yè)發(fā)展支撐能力顯著提升。
總體來看,中國集成電路產(chǎn)業(yè)正在向技術(shù)含量較高的方向發(fā)展,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加趨于優(yōu)化合理。一個典型的表現(xiàn)是芯片設(shè)計業(yè)占比不斷提高。由于技術(shù)門檻相對較低、投資較小、見效快,長期以來,封測產(chǎn)業(yè)在中國集成電路產(chǎn)業(yè)中一直占據(jù)著較高的比重。隨著國內(nèi)芯片設(shè)計企業(yè)的實力逐步增強,設(shè)計業(yè)占產(chǎn)業(yè)鏈的比重穩(wěn)步增加,從2015年起在產(chǎn)業(yè)中的比重超過了封測業(yè)。
中國IC企業(yè)將走向世界
集成電路產(chǎn)業(yè)是全球化的產(chǎn)業(yè),伴隨國際集成電路產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,中國集成電路市場在全球占比將越來越大。由于國內(nèi)基礎(chǔ)水平相對薄弱,中國半導(dǎo)體裝備和材料產(chǎn)品能夠自主供應(yīng)不超過10%(按照金額計算),在建立半導(dǎo)體生產(chǎn)線時經(jīng)常面臨設(shè)備、材料短缺問題,目前投資受益的很多是國外的裝備和材料企業(yè),因此要尋找一個更好合作模式。未來的一個大趨勢是一個國內(nèi)IC企業(yè)的全球化,不是說中國公司收購?fù)鈬髽I(yè)再轉(zhuǎn)化為國內(nèi)公司,而是中國企業(yè)走出去成長為國際化大公司。