“中国创造”与“中国制造”同步发展促进集成电路设计业大品牌战略的实施 集成电路设计
一、创造是制造的源泉, 制造是创造的延伸 2010年,中国的GDP总量将位居世界第二。所投入的主体生产要素是人力(廉价劳动力)、土地(基础设施与房地产)和能源(科技部部长万钢在2007年中国科协大会上的讲话中指出,从1980年到2006年,我国国民经济年均9.8%的增长,是以能源消费年均5.6%的增长为支撑的)。这一结果与人类历史发展的轨迹基本吻合。
农业经济是体现人力和土地价值的经济,拥有人力和土地资源的多寡决定了生产力的高低。从公元元年至1820年,世界主要国家的GDP占世界总量与人口占世界总量的比例大体呈1:1的关系。
工业经济是体现能源价值的经济,拥有和消耗能源的多寡决定了生产力的高低。作为世界经济的驱动器,无论是最初的纺织、钢铁、石化还是近期的汽车,无一不在消耗着宝贵的一次性能源。从1820年至1950年,世界GDP的增长是人口增长的3.2倍,在此期间内,能源消耗同比增长了3.36倍。我国正处于工业化后期的历史阶段,在发达国家进行产业转移的过程中,我国在以“中国制造”为标志的经济增长中不得不付出劳动力、土地和能源的代价。
知识经济是体现智慧价值的经济,拥有知识财富的多寡决定了生产力、尤其是人均GDP的高低。也就是说,国家之间的竞争正在由“体能”(包括人力在内的所有自然资源)的比拼转化为“智慧”(人类特有的创造性劳动)的较量。这一点在蓬勃发展的信息产业中展现得淋漓尽致。
一切“制造”都来源于“创造”。“创”意味着破旧,“造”意味着立新;“创”意味着涅�,“造”意味着新生;“创”是思想的火花,“造”是燎原的烈火。在从猿到人的漫长历史中,人类“创”出了工具,也因此“创”出了人类本身。人类在反复进行创新和不断否定曾经创新的过程中,逐步认识了世界,在改造世界的过程中,逐步提高了生产效率,同时也改变了自己的生活方式。从石器、铜器、铁器、机械、电力、石化、汽车到信息,创新一直是推动人类历史车轮前进的动力。
“制造”是“创造”的延伸,是将“创造”转化为生产力的途径,是使“创造”产生价值、并且最终普惠于人类大众的必由之路。没有“制造”,“创造”或者成为令少数人炫耀的资本,或者成为永远被历史尘封的遗痕。在一个“创造”可以被“制造”的时候,首先要创出“制”,“制”就是标准,是规范。“制”涵盖了人类生产和生活的所有领域。“车同轨,书同文”、“股份制”、“流水线”、“连锁店”、“工艺流程”、“员工守则”、“操作程序”、“组织结构”等等都是“制”的体现。在农业社会中,由于生产的主体是个人和家庭,因此“制”所约束的范围不大;而在分工日趋细化的工业社会,“制”在生产中的地位越来越重要,因此也就越来越凸显“制”的价值。在工业社会中,能够创立“制”的人或群体永远处于产业价值链的最高端,他们用智慧创造的标准和专利牢牢控制住下游产业的命脉,控制着在利益分配中生杀予夺的权力。以近期上市的iPhone4为例,一部售价为600美元的手机,Apple公司(“制”的拥有者)获得360美元的收益,而作为组装者(“造”的操作者)的富士康公司,只能得到6.54美元的报酬。为此,纽约时报的一篇文章得出了这样的结论:“The value goes to where the knowledge is.” (价值流向知识聚集的地方)。
二、集成电路设计是产品创新的源头
集成电路制造工艺是集成电路生产的基础,随着加工尺寸的不断缩小(Scaling down),集成电路的集成度也在不断提高,其规律可以用“摩尔定律”来描述,即处理器的集成度每24个月翻一番(或存储器每18个月翻一番)。问题是,在每一个工艺节点(如90nm、65nm、45nm等)成熟的周期中,市场的急剧扩大就会要求各种类型的产品来满足其不同应用的需求,一条生产线不可能只生产单一品种的产品,这就要求集成电路设计业必须不断地研发新的产品。也就是说,在集成电路制造工艺相对稳定的时期,设计担负着产品创新的使命,这也就促使了Faless的诞生。由于集成电路设计企业的硬件投资远小于制造、封装和测试企业,其主要投入是人力资源,因而集成电路设计也就成为通过知识聚集来产生价值的最具代表性的产业。
正因为集成电路设计所具有的特质,即使在全球面临经济危机,市场萎缩,银根收紧,我国集成电路制造及封装均呈现较大幅度负增长时,设计业依然保持10%以上的正增长而一花独秀,再一次显示出设计是驱动产业发展源头和优先发展设计业的重要性和客观需要。设计业仍将是国内集成电路产业中最具发展活力的领域,并将成为整合和链接集成电路设计,代工制造,封装测试,应用方案,渠道商,运营商的重要推动力,成为打造新兴产业价值链的核心要素,并共同走向繁荣。
目前,我国集成电路的产业结构主要由Fabless、Foundry和封装测试企业组成。经过十多年的发展,我国集成电路设计业已经初步形成,并在我国集成电路产业销售总额中占有近1/3的份额。2009年,我国集成电路设计业的销售总额已达到380亿元。得益于国内外市场的回暖,经过不完全统计,我国集成电路设计业2010年预计实现550亿元的销售额,同比增幅超过44%。其中7家公司达到了2亿美元以上的营业规模,海思半导体有限公司的营业规模已超过7亿美金,还有近10家公司的营业规模在1亿到2亿美金之间,比起2000年全行业营业额为12.5亿人民币,仅有4家企业达到1亿人民币的规模,真是判若天壤。根据证监会三季度发布的上市公司业绩看,杭州士兰微电子公司2010年上半年的业绩同比增长了6倍以上,实现净利润1.19亿元;“国民技术”实现了利润100%翻番的增长。作为以研发手机芯片为主、被称为“F4”的展讯(Spreadtrum)、锐迪科(RDA)、艾为(Awilic)和格科微(Gcoreinc)在3G、准4G的通信设备中不断推出新功能的芯片,在2010年中均取得了不俗的业绩,预计2010年与2009年相比,他们的出货将呈现成倍增长。这些成长中的企业正在成为我国微电子产业新兴力量的代表。
在企业逐步“做大”的同时,我国集成电路的自给率也仅仅是市场的15%,2004年到2009年的5年之间,中国集成电路的供需缺口不仅没有改善,几乎翻了一番,这昭示了在日益强劲的市场需求压力面前,我们所面对的差距仍然是巨大的,因此需要在产品创新,工艺提升,产能产量扩张上下大功夫,着力提高集成电路的国产化率。得益于这些年企业的努力,技术积累有了一定厚度,生产资源不断丰富,人才资源不断积累,不少企业在产品创新中也取得了可喜的成果,向“中国创造”的转型上迈了值得肯定的一步:
西安优势公司开发了物联网核心芯片“唐芯一号”。该芯片为工作频率2.4GHz的超低功耗射频可编程片上系统,集射频无线收发、数字基带数据处理于一体,可作为无线传感网(WSN)、无线个域网(WLN)有源RFID等在内的IOT(Internet Of Things,物联网)产业链上的核心器件。
北京创毅视讯公司和香港应用科学研究院通力合作开发的“TD-LTE”芯片。该芯片支持中国的“准4G”技术标准,带宽大于20MHz。在2010年的上海世博会上,中国移动运营了全球首个TD-LTE规模实验网。
苏州盛科网络公司推出了全球首颗100Gbps运营级以太网核心交换芯片CTC6048。该芯片65nm高速CMOS工艺,集成了大量先进的以太网功能特性,支持流量控制、IEEE1588VZ和同步以太网时钟技术,使用于企业网、城域以太网、PTIV和POTV等多种网络环境。
广州新岸线公司研发了首颗ARM双核2.0G计算机系统芯片,该芯片采用40nm工艺,具有仅2W的超低功耗性能,并将数据处理和图像处理集于一体。
山东华芯半导体公司联合澜起、清华、西安交大、复旦大学等单位,研制成功1Gb-DDR2和2Gb-DDR2等DRAM芯片。该芯片采用领先的BWL(埋藏字线)技术进行设计,可在同等工艺水平下,提供更优异的性能和更低的功耗。
福州瑞芯公司推出了移动互联网装置(Mobile Internet Device,MID)所用芯片RK2808和RK2816,其运行速率达1GHz以上。未来消费类电子产品的正在呈现多用途、人性化和智能化的发展趋势,由于目前作为信息终端的笔记本电脑不十分适合便携使用,而手机的屏幕尺寸又较小,且处理信息能力较弱,为此MID便应运而生。其屏幕为4~6英寸,操作系统为Linux。有人认为,MID有可能成为最有市场前途的手持终端产品,现在MID已经进入孕育期,预计不久的将来会实现爆炸式增长。
北京兆易创新科技公司开发了自主创新的二管逻辑NOR-FLASH产品,并在中芯国际的工艺线上实现量产,GD25Q80和GD25Q16, 2010年已向市场供货1.9亿颗,被广泛应用于机顶盒、电视,MP3/MP4之中。
深圳海思推出了H.264编解码处理芯片Hi3512,该产品是一款基于ARM9处理器内核以及视频硬件加速引擎的高性能通信媒体处理器,具有高集成、可编程、支持多种协议的实时编解码视频处理单元,可支持MJPEG和H264同时编码,广泛应用于实时视频通信,数字图像监控、网络摄像机等领域。
无锡基地的一批企业在2010年也开发了多种集成电路创新产品,如美新半导体公司的磁传感器芯片,海威半导体公司的图像传感器,中微爱芯公司的MEMS加速度传感器,中昊微电子公司的车用压力传感器以及网芯科技、士康通讯等公司开发的3G网络通讯芯片、智能电网电力载波芯片、以太网供电芯片等,以上产品已逐步实现了产业化生产。
尽管如此,如上列举的集成电路创新品种即使已量化,也不足以达到市场发展的需求,仍然未能形成生产力,为此,必须在“中国制造”上下大功夫。
三、实施大品牌战略,
建设从创造到制造的完整产业链
制造(特别是工业制造)是一条从高端到低端的完整生产链。在高端制造中饱含了无数创造性的内涵。在电子信息产品中,元器件的制造(包括相应材料、设备的支撑条件)属于高端制造,而元器件的组装则为技术含量不高的低端制造。
集成电路制造的首要任务是设计。最高端的设计是系统设计以及为系统所需要的成套芯片设计。设计的依据来源于两个方面,一是市场需求,二是成熟的工艺(包括物化了工艺过程的设备),二者缺一不可。没有成熟的工艺,再新颖的创造也只能成为被束之高阁的图纸或数据;反之,没有不断创造的产品,再成熟的工艺也将成为无米之炊。
20世纪,我国的集成电路设计业面临两种困境,一是缺乏系统设计能力,产品零散;二是缺乏大批量生产的制造能力,所设计的产品不能快速和大量地推向市场。这就形成了一种现象,即占领市场的大多是低端产品,而高端产品虽然也推出了不少研发成果,但大多成为了“礼品”、“样品”和“展品”。因此,在整机生产中所需要的大量芯片仍须通过进口来解决。2006年以来,我国每年的集成电路进口额均超过1000亿美元,一直位列进口产品的榜首。所以,即使已研发一批面向市场的创新产品,因为没有形成量产,也不能进入市场和占据市场中应有的份额,那么应用需求和创新自给之间就依然是遥不可及的鸿沟。创新产品只能停留在“礼品”“样品”“展品”初级阶段。一个企业,一个产业要履行其支撑经济,服务社会的责任,就必须跨越初级阶段形成生产力。否则,所有的付出将大打折扣。
近年来,我国设计业与制造业在产能的供给与需求中一直存在着矛盾。在21世纪初,新建的制造企业需要大批量的定单来维持生产线的正常运转,但那时候,设计企业往往没有足够的“下单”能力,制造企业不得不接收国外大企业的定单;但随着设计业产品的不断创新和市场的不断开拓,设计企业的制造量激增,制造业的产能又显得捉襟见肘,国际国内的产能平衡上往往失衡,不得不一再削减分配给国内设计业的产能。这样,国内设计业和制造业始终不能完成很好地“对接”,不能形成“合力”来占领市场。在与国外IDM公司和Fabless公司的竞争中往往处于劣势。
为此,必须实施大品牌战略,尽快完善从创造到制造的完整产业链,实现量产。脱离量产和市场份额来谈品牌是没有意义的,只有在大量供给的前提下用户才有可能通过实践接受品牌和认知品牌。集成电路设计业在以创新为快速发展的基础上必须要对完善产业价值链,提高国产化率有充分的认识和准备并努力付诸实施,才能有长足的发展。
1、 从“山寨”手机说起
前几年,中国手机市场上刮起一股山寨风,据说山寨手机曾占领过市场40%的份额。“山寨”的实质是“贴牌”,即以“自攒”的产品贴上“名牌”的铭牌在市场上销售。这就会带来两个问题,一是侵犯了“名牌”的知识产权,二是由于“山寨”产品没有质量和服务的保障,因而也同样侵犯了消费者的权益。“山寨”现象的直接后果是扰乱了市场秩序,少数企业的短期利益使得多数企业乃至国家的长期利益受到损害。为此,2010年6月开始,深圳市政府在中央政府的指导下,组织了针对手机市场的“稽查风暴”,该行动有利于净化恶性竞争的市场环境和促进产业升级,有利于提升对知识产权的尊重和对创新、创造更加深刻的认知。面对“山寨”企业,一是简单地利用行政或法律手段来“关、停”,另一条道路是通过扶持和疏导,使这些企业尽快完成“后山寨”时代的“并、转”,而“转正”、做品牌是山寨产品的唯一出路。做品牌有两种选择,一是与诺基亚、三星、摩托罗拉、黑莓、iPhone、HTC等“市场大佬”进行正面竞争,在成熟的领域中力求分一杯羹,这是一种在“红海”中进行“血拼”的竞争方式;另一种选择是避开同质竞争的锋芒,另辟蹊径,用差异竞争的手段来开拓新的市场,如老人机(字型大,声音大,功能简洁)、儿童机(外形时尚,物美价廉)、学生机以及具有某些民族或宗教特色的机型等等,这是一种“蓝海”的竞争方式,也是提高山寨企业转型成功概率的有效途径。在从简单制造到精心创造再到品牌建设的千锤百炼中,重塑企业的全新形象。
山寨手机如此,集成电路设计亦如此,集成电路设计也必须坚持差异竞争的方向,逐步在与制造业的不断磨合中,形成“虚拟的IDM企业”,从而创出在市场中独具特色的品牌,并以此来做大、做强企业。
2、 品牌的内涵与品牌的建设
品牌是给拥有者带来溢价、产生增值的一种无形的资产。增值的源泉来自两个方面,一是产品的生产方,包括产品的性能、功能、价格、质量、时尚、信誉和服务;二是产品的需求方,包括消费者对产品的体验、认知、记忆、忠诚和偏好等等。也就是说,品牌是消费者和生产(包括经营)者共同作用的结果,是消费者和生产(包括经营)者之间心灵的烙印。品牌的影响并不总是正面的,也有负面的,赢得好名声很难,但失去也很容易。强大的资产规模与独具特色的技术固然重要,但无论年景的好坏,好的名声永远是产业界不变的制胜法则。
工信部李毅中部长在2010年7月23日接受新华社记者专访时表示:“质量是企业的生命,是国家生产力综合水平的集中体现。”“必须把提高产品质量作为关系民生、拉动消费、扩大内需、增强国际竞争力的一项长期任务,认真贯彻落实有关法律法规,严格管理,持之以恒。”另外,推进产品标准和对标达标工作也将是工信部系统下一步的质量品牌建设重点。李毅中说:“重点对比分析国内标准与国际先进标准的差异,推动重点行业、重点产品提高采标率,以求稳定提升产品质量。”
在以质量为核心的品牌建设中,要注重大批量生产中的质量,而非“礼品”、“样品”、“展品”的特优集成或精细堆砌。要注重市场细分,明确企业的专业定位,要避开与率先进入市场的、在市场中占有垄断份额的企业进行正面的、同质化的和同类产品的直接交锋。同时也要注意及时制止与纠正简单仿冒的、侵犯他人知识产权的短期行为。在集成电路产品开发中,特别要注重与运营商的结合,注重与政府采购市场的结合,获得高水准准入门槛的检验以提升品质。广东省五市试点的“岭南一卡通”项目就是与政府行为结合的成功范例。
企业发展速度和文化建设的灵活性成为重要的竞争力因素。在世界经济发生深刻变化的时期,中国企业要能够做到“随需应变”。
在实施品牌战略的过程中,企业要特别重视人才队伍、尤其是高素质、专业化员工队伍的建设,包括培养人才和引进人才。在品牌战略的指导下,形成一系列的培训机制、晋升机制和奖罚机制。无论是“空降兵”还是“子弟兵”, 都应在符合企业商业模式和战略目标的前提下,获得同等的发展机会。
塑造创新文化的大敌是陈旧的组织体系与腐朽的文化沉渣,因此,在进行技术和产品创新的同时,更要对体制和机制的创新进行有益的探索。中国的改革开放和特区建设等成功的历史经验证明,体制和机制的创新作为解放生产力和推动社会发展的驱动力,正在发挥着越来越强劲的作用。
四、用创新迎接集成电路产业的未来
集成电路自发明以来,历经了50余年。如今,集成电路已经成为信息产业的基础,信息产业也因此成为了世界第一大产业。随着集成电路技术的不断进步,集成电路的应用范围也在不断扩大,继计算机、移动通信、互联网之后,物联网、三网融合(公众电信网,电视网,广播网)、智能电网、云计算、石墨烯等新材料、新技术层出不穷,新的应用市场将会不断出现在人们的视野之中。
未来科技发展的一个明显趋势是跨领域的融合。在科技融合的时代,IT产业将会“消失”,即IT产业的存在将发生形态上的改变。或者说,我们很难在GDP中单独计算和统计IT产业的贡献。因为IT产业将如水银泻地般地无处不在,人们将不再有意识地区分任何技术或方案里的IT技术。IT技术与其他产业的水乳交融正如数学一样,数学的重要性不言而喻,但没有一个单独的产业可以称为“数学业”。
在“后摩尔时代”,投资市场将更加关注集成电路的应用和成套解决方案,另一方面,封装技术(尤其是SiP)、混合信号处理技术等综合技术的创新将产生新的突破。而半导体公司与客户、供应商之间的一般关系,也会向建立紧密战略联盟的方向发展,形成大生态系统的关系。
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2010年10月18日,中共中央十七届五中全会通过了“十二五”规划。国家发改委秘书长杨伟民认为,“十二五”规划与以往规划有着本质的区别,过去的规划追求“国强”,“十二五”规划则追求“民富”。民富是转变经济发展方式的关键,民富是提高民众消费能力的根本,是拉动经济增长的源泉。可以预见,“十二五”电子消费市场将会有持续的强劲发展,这就是我们发展生产力的基础。
集成电路最初的市场是政府采购市场,从1971年起,法人(企业法人和社团法人)的采购市场超过了政府市场;2004年以后,集成电路的个性化消费成为了市场主流。
“以人为本”是未来集成电路市场的发展趋势,也是将我国建成集成电路产业强国的强大驱动力。我们相信在“以人为本”的不断创新中,在不久的将来,中华民族的伟大复兴一定能尽快实现。
