【我国IC设计业发展现状问题及政策建议】 赣锋锂业

　　 2008年第三季度爆发的全球金融危机震动了整个世界。全球半导体产业同样也遭受重创,市场在09年第一季度跌到谷底,该季度销售额仅为440.1亿美元,同比下降达30.6%。全球市场直到09年第三季度在北美市场的带动下才表现出了复苏的迹象。
　　 全球IC设计业的年均增长率始终高于整个半导体行业。IC设计业占据IC产业的比重也逐年提升。2008年,全球集成电路产业出现2.8%的负增长,相对而言IC设计业却有6%的增长,使其比重提高到21.4%。半导体市场的波动,同样也影响到了IP核市场的走势。IP核产业的走势相对于半导体市场的走势稍有滞后,但总体趋势基本一致。
　　 在全球市场中,亚太占全球半导体市场比重越来越大,而这一趋势并没有随着金融危机的来临而受到太大影响。目前亚太市场份额已经超过全球市场一半。我国在亚太市场中占据重要地位,09年上半年,中国大陆集成电路产业销售额达到68.5亿美元,占全球半导体市场的7.15%。IC设计业成为国内半导体产业链中唯一呈现正增长的环节。本文主要分析了2009年我国IC设计业发展状况和未来趋势,提出了目前该行业存在的主要问题及发展建议。
　　
　　1中国IC设计业发展现状与趋势
　　
　　 1.1 发展现状
　　 1.1.1 IC设计业一枝独秀,经济政策和内需市场成增长引擎
　　 2009年,中国IC设计业成为国内半导体产业链中唯一呈现正增长的环节,IC设计业实现销售收入116.94亿元,与去年同期相比增长9.7%。而国内芯片制造业以及封装业却呈现大幅下滑的状况。据统计,2001~2008年,我国IC设计业占国内IC产业的比重从5.5%提升到18.9%,占全球IC设计业的比重从2001年的1%攀升至2008年的6.1%。截止2009年我国共有IC设计企业500多家,我国IC设计业从业人员约5.5万人。2009年我国IC设计业销售收入预计达286.74 亿元。据iSuppli预测,2009年全年,中国半导体市场下降6.8%,至682亿美元,中国IC设计业2009年将扩大至42亿美元,比2008年时的34亿美元增长24.2%。这个数字占全球Fabless约500亿美元的8%,及占中国半导体业销售额(09年约1118亿元)的25.6%。
　　 在国际金融危机的严重影响下,2009年国内IC设计业能够实现正增长的动力主要来自国内大项目的带动和国内内需市场的快速恢复。由于政府实行了4万亿元投资的经济刺激方案和“扩内需、保增长”的政策,3G市场启动、家电下乡以及家电汰旧换新优惠措施的持续,新能源产业的发展,节能降耗的潮流,都为IC设计业带来新的商机。大部分IC设计企业在金融危机到来之际都采取了积极的应对举措。随着09年第二季度订单的恢复,也就能呈现较快的增长势头。
　　 1.1.2国内企业普遍具备0.18微米以下工艺水平和百万门规模设计能力
　　从工艺设计能力来看,我国IC设计企业普遍具备了小于0.18微米(含)的工艺水平。其中设计能力小于0.13微米的企业占相当比例,少数企业设计水平已经达到65纳米的先进水平。我国芯片主流量产工艺采用0.13微米和0.18微米。中国IC设计公司在选择工艺技术时更加务实,普遍表示视产品实际需要而定,以适用为度,而不会盲目追求先进工艺。
　　从产品的集成度来看,我国IC设计企业普遍具备了100万门规模以上的设计能力,最大设计规模已经超过1亿门。设计能力在100万门~500万门规模之间的IC设计企业比例达到了38%,设计能力在500万门~1000万门规模和1000万门以上规模的IC企业比例各占19%。三者相加,具备100万门以上规模设计能力的IC企业占到调查样本企业的76%。中科院计算所自主开发的龙芯系列芯片,设计规模超过了1亿门,并已小批量试投,反映出我国在CPU研发能力方面的显著提升。
　　 1.1.3 自主设计产品中SoC占主体,嵌入式CPU倍受关注
　　目前国内IC设计企业可以提供的产品范围涵盖IC卡、多媒体处理器、MCU、数字电视芯片、网络通信芯片、RF芯片、电源管理芯片、DSP、嵌入式CPU、ASIC、模拟线性IC、混和IC和通用逻辑IC等,种类比较丰富。调查发现,我国自主设计的IC产品中SoC类芯片所占比例达到了29%,居各类IC产品第一位。具有高性能、低功耗、小尺寸等优势的SoC芯片,可以有效地满足电子整机系统不断向多功能、高复杂度、小型化方向发展的需要,因而 SoC芯片正引领市场潮流。业界普遍看好SoC在未来的发展前景,并希望国家能够给予支持。另外,嵌入式CPU则是我国IC设计企业普遍看好的明日之星产品。
　　 1.1.4 企业对公共服务平台需求多样化,SMIC成IC设计发展支点
　　我国IC设计企业对国家集成电路公共服务平台的功能需求多样化,其中为中小企业和科研机构提供EDA工具租用、MPW服务的需求最大,这说明我国半导体产业,特别是IC设计机构,规模小,资金实力不够雄厚,需要政府搭建服务平台为其提供便利;提供芯片产品的推广应用服务居其次,这说明不少的国内IC设计企业与产业链中的其他环节并不能顺畅的沟通,需要第三方来促成;IC设计企业需要的其它服务还包括协助企业融资、提供知识产权深度分析服务、提供IP核评测、SOC验证、SOC参考平台等技术服务、提供小规模、快速封装测试服务以及提供人才培训等。
　　最新调查显示,国内超过60%的IC设计企业选择中芯国际(SMIC)作为代工(Foundry)合作伙伴。在中国大陆本土,中芯国际拥有最先进的工艺生产线,已可以量产65纳米工艺的产品,中芯国际目前对我国IC设计业的发展起着不可或缺的支撑作用。
　　
　　 1.2 趋势分析
　　 1.2.1 IC设计行业正呈现“分工极致化”与“企业虚拟化”的特征,纵向整合成未来方向。
　　随着半导体产业分工的日益细化,不仅封装测试、芯片代工等生产环节已经独立于IC设计行业之外,产品销售、方案提供、IP开发、甚至整体芯片设计也已从Fabless公司中剥离出来而成为独立的业务与专业化的企业,IC设计行业正呈现“分工极致化”与“企业虚拟化”的特征。目前国内IC设计行业激烈的市场竞争恰恰加速了这一演变进程,不断被压缩的利润空间使得IC设计公司很难维持一个庞大的人员团队,“轻型化”与“灵活性”对IC设计企业显得更加重要。
　　 2009年拥有强大整机企业背景的海思半导体、中兴微电子、比亚迪微电子等企业成功抵御金融危机和半导体产业衰退的冲击,将获得超过40%的增长,这大大超过了2009年我国IC设计业11%的增长率,这些企业的一个共同点是纵向整合产业链资源,在产业链的某一个环节上,取得核心竞争优势,从而使企业获得了快速发展,这或成未来中国IC设计业的一个发展方向。
　　 1.2.2 企业向主流核心产品拓展,网络多媒体终端成未来创新突破点。
　　近年来中国IC设计产业的发展过程中,出现了不少以市场为导向,具有竞争活力的公司。一些有实力的公司正在积蓄力量,准备向核心领地,如手机、上网本等领域发起冲击。未来2~3年,智能手机、3G、数字电视、互联网多媒体终端等领域都将是本土IC公司的创新突破点。数字电视市场发展潜力巨大,模拟手机电视也开始广受关注,吸引多家芯片厂商加盟。此外,本土IC厂商在支持CMMB及模拟电视的双模产品方面可有发挥。 3G带动手机向多媒体转变,对无线互联、音频、视频、图像的处理功能的需求增强。未来智能手机市场容量巨大,对芯片方案的需求也会不断变化,这将给本土IC设计公司带来更多发展机会。
　　 1.2.3 芯片设计周期长于产品生命周期,“Turnkey”升至IP环节
　　 我国IC设计企业普遍存在的问题是设计周期比产品生命周期长。IC设计周期通常是18个月,而通信、消费产品的生命周期缩短到12个月,研发周期赶不上生命周期。在此情势下,国内IC设计企业定义产品的形式一般有两种情况:大公司可以有多个项目、多个团队交替研发,在12个月内总有新产品,这种应对方案很少公司能做到;另一种是把能想到的都加入到设计中,但是又导致费用上升,成本难以控制。这已成为本土IC设计企业面临的难题。
　　近期值得关注的一个现象是新兴的IP供应商Andes(晶心科技)复制了联发科的成功经验,推出了一站式IP解决方案(IP Turnkey Solution)模式,其内涵是一站式解决方案(Turnkey Solution)不单指半导体芯片解决方案,现在已经延伸到IP层面,不仅为客户提供核心处理器IP,同时考虑市场与客户需求、SoC设计所需完整系统,提供一站式IP解决方案。这样可有效缩短IC项目设计周期,把产品快速推向市场。
　　 1.2.4 Foundry从单纯制造向行业主导者角色演变
　　调查发现,Fabless与Foundry之间的分工模式正在悄然发生着变化,Foundry目前已脱离原本单纯的制造范畴而拓展至生产过程中涉及的设计、设计服务、IP交易、封装测试等各个领域,其提供的服务也越来越趋于整合这些不同业务。可以说,Foundry企业正向扮演行业发展主导者的角色演变。台积电、联电、中芯国际等Foundry大厂也都在积极筹划各自的整合平台业务。Foundry整合平台无疑就是Foundry领域的Turn-key模式。这一模式确实可以有效的“协助其客户大幅缩短IC生产流程,降低整体IC研发成本”。但是Turn-key是否能够“加速IC产业创新和增长”尚需观察。
　　
　　2中国IP核产业发展状况
　　
　　鉴于IP与SoC设计的重要性,一位业界专家指出,一个国家发展集成电路产业的过程,从某种意义上说,就是研发和积累IP的过程。目前我国大多数集成电路设计企业已经在SoC设计过程中采购第三方IP核,以加快设计进度。但仍有约50%的集成电路设计企业在SoC设计工程中不采购第三方IP核,而代以自己开发的模式,这严重限制了我国IP市场的规模,也在一定程度上制约了我国IC设计业的快速发展。
　　虽然我国集成电路IP核产业发展较晚,但随着设计业的发展,也出现了几家较为成功的IP核供应商,如苏州国芯、四川和芯微以及神州龙芯、浩凯微等。除了以IP核授权为主的IP供应商外,几乎我国每家IC设计企业都有自有IP核。但约有40%的设计企业不愿意将企业自有IP核拿出来交易,已将IP核拿出来交易的企业占20%,还有40%的企业愿意但尚未推广自有IP核。知识产权保护问题和IP核的技术支持问题是IP核市场存在的根本前提,有很多企业不愿意将自有IP核拿到市场上交易,宁愿花更多的成本将其固化成芯片,正是基于这样的担心。如果IP核供应商可以提升IP核可交付资料的完备性,提升技术服务能力和便捷性,并且创造良好的IP核交易氛围,那么企业内部自有IP核的上市必将活跃我国的IP核交易市场,推动我国IP核产业的发展。
　　
　　3中国IC设计业及
　　IP核发展中的问题
　　
　　 3.1 我国IC设计业技术水平与国际先进水平差距明显
　　国际上IC设计公司的主流数字工艺集中在65纳米,部分公司已进入45/40纳米,相比较,我国本土IC设计公司中约有一半公司的数字工艺水平为0.13微米/0.18微米,能够达到90纳米的很少,只有个别企业具备了65纳米的设计能力。在IC制造环节,英特尔32纳米的产品在2009年年底量产,而国内企业65纳米平台还不算完备。另外,除了基于硅平台的演变,非硅突破、量子新兴电子学等先进技术对于我们发展时间不长,积累技术不丰富的国内IC设计业来说,又是一个巨大的挑战。
　　
　　 3.2 国内IC设计企业研发力量薄弱,缺乏足够IP积累
　　自全球IC设计业进入系统芯片(SoC)设计阶段,单个芯片上需要用到的IP越来越多。如果没有足够多并且有特色的IP,就无法设计出具有市场竞争力的产品。本土IC企业普遍规模小、实力弱,采购第三方IP难以承担高昂的费用,完全依靠自有力量研发,又会延长项目开发周期,这已成为不少企业的两难选择。由于这种状况不可能短期根本改观,它将成为制约我国IC设计业发展的一个隐性障碍。
　　
　　 3.3 国内IC设计骨干企业数量少,企业发展模式单一
　　尽管我国IC设计业产业规模在迅速扩大,但整体实力较弱,企业小而散,缺少大的骨干企业,导致产品同质化竞争、低价竞争的局面不断扩大,领头羊模式仍需进一步探讨。
　　从发展模式来看,国内IC设计企业持续创新能力不足,专利积累数量很少,极少企业能够自主进行创新理念和商业模式的突破。
　　
　　 3.4 IC设计企业与整机厂商脱节状况仍比较严重,缺乏完整的价值链
　　多数国内IC设计企业缺乏产品解决方案的开发能力,与全球IC设计和系统设计趋于融合的国际大趋势相比,国内IC设计企业与整机厂商间的联动机制依然薄弱。相比成功的跨国公司,国内IC设计企业缺乏完整的价值链。与代工厂商、测试厂商、封装厂商、EDA工具提供商、IP厂商、系统厂商等上下游企业缺乏密切的协作关系。
　　
　　 3.5 政策环境仍然难以适应产业发展的需要
　　随着产业发展环境的变化,现有政策已难于适应产业发展的新情况。突出的是我国的设计企业所承受的增值税税负问题。作为智力密集型的设计企业因进项很小导致增值税税负沉重。有的企业或者采取在国外生产制造、再进口到国内,或者采取复进口的方式,甚至个别企业采取变相的方法偷税漏税,以达到减免税收的目的。
　　
　　4发展建议
　　
　　 4.1 贯彻“以应用 促发展”战略,出台保障政策和措施
　　我国在2009年初发布的《电子信息产业调整和振兴规划》中,虽然明确了集成电路产业“以应用,促发展”的战略思路,但目前缺乏贯彻这一发展战略的具体政策和保障措施。任何一项计划或政策如果不能有效的影响企业的市场行为,该项计划和政策就不能称之为有效和成功的。调研中也发现多数IC设计企业认为近几年来国家对IC设计业的支持多停留在“口惠”层面。
　　建议围绕“家电下乡”和3G移动通信的建设和运营,设立集成电路研发和生产专项资金。加大财政投入和补贴,支持国内企业为“家电下乡”和3G通信配套集成电路产品的研发和生产。另外,在金融卡、交通卡、社保卡、医疗卡等领域,鼓励整机企业采购国产集成电路产品,各级政府应对相关集成电路产品建立政府采购制度。对自主设计并拥有自主知识产权的中高档集成电路产品实行首购制度。
　　
　　 4.2 鼓励整机企业向IC设计业投资,推动产业链垂直整合
　　通过IC设计企业、渠道商、方案提供商、系统整机企业之间的垂直整合,打造虚拟甚至是实体的IDM,可以形成整个产业的良性发展和互动。推动产业链垂直整合是突破国产IC应用瓶颈,实现中国IC设计业做大做强的有效途径。但是垂直整合的难度是在市场经济条件下,如何协调好各方利益主体,建立内在“粘着”机制。比较可行的做法是,以国家战略任务为牵引、组建包括IC设计企业、渠道商、方案提供商、系统整机企业在内的类似TD-SCDMA的产业联盟; 或者政府出台相关政策,如国家以一定比例跟进投资,鼓励整机企业向IC设计企业投资,或组建合资新公司,从而有效推动产业链的垂直整合。
　　
　　 4.3 集中、高效、循环利用国家资金,以风险投资方式入股企业
　　将国家资助资金进行有效利用, 如以风险投资方式入股企业, 当企业获得利润后,国家获得相应的投资收益, 并将所得收益进行再次投资给其他需扶持的企业, 实现支持资金的有效使用和放大, 使其进入良性循环。集中力量开发或招标开发具有战略意义的大项目。关键领域的产品研发要重点支持,支持要长期不懈。
　　
　　 4.4减轻企业税负,优化企业发展环境
　　减轻集成电路设计企业增值税税负。根据IC设计企业的实际情况,建议在征收IC设计企业产品增值税时,把企业对该产品的研发费用与试制批量流片费用列为企业的进项。
　　
　　 4.5 “扶优、扶强、扶大”,培育大公司
　　挑选有潜力的企业支持其为“国家队”,先要有几棵大树才能吸引资本和人才进入这个行业,也才能真正培养出高水准的本土人才。枝节不断掉下来又长成大树,这正是硅谷的发展模式。但要预防和避免把“国家队”做成国有大锅饭企业。
　　国家各类集成电路研发专项向重点企业倾斜,着力培育壮大一批IC设计的大型骨干企业,减免高级人才所得税,对新上项目中高端项目给予贷款贴息奖励,鼓励企业加大研发投入,引进和留住高端人才等。
　　
　　 4.6 国家出资建设可以提供绝大多数IP的公共平台
　　在集成电路产业发展中,政府应重点解决单个企业难以应付的情况和问题,以及单靠企业力量无法完成的事情。鉴于IP于SoC设计的日益重要性,结合目前我国IC设计业和IP核产业发展的现状和遇到的问题,建议完善和加强Foundry的IP,打造可以提供绝大多数IP的公共平台,国家负责IP费用。IP要全要好是关键,未来5年内主要应采用拿来主义,多买(License)别人的成熟的技术,尽快满足当前市场的需求,培育一批可以熟练设计某个领域内专用标准产品(ASSP)芯片的专家。
　　
　　 4.7 建设IP核评测与认证系统,切实贯彻执行IP核标准
　　 在我国IC设计业的发展中,一方面,要多买(License)别人成熟的技术。另一方面,必须立足自我,攻坚克难,开发和积累具有自主知识产权的IP核。这也是通过积累新IP,用“IP交换”突破国外专利壁垒的可行途径。而IP的开发一定要遵循标准, 否则使用者无法在评估阶段以适当的方法评估, IP整合阶段也会碰到许多的困难。如何在我国IP核开发使用企业中切实贯彻执行IP核标准,成为我国IP核产业发展中的一个关键问题。对于国家财政支持的IP核开发项目,要求开发企业必须遵循国家IP核标准进行IP核的开发,开发完成后要经过政府指定的第三方机构的评测与认证方可以进行项目结题验收。