（工商管理专业论文）上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨.pdf

0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的凼境及出路探讨 摘要 随着以i t 技术为先导的全球新经济时代的来临，作为信息产业基础和动力 的集成电路己成为2 1 世纪国民经济发展的支柱产业，战略重要性日益凸显。我 国的集成电路产业经过近半个世纪的发展，目前形成了芯片设计、芯片制造、封 装测试、半导体设备厂、半导体材料厂组成的较为完整的产业链结构，并已成为 全球最大的集成电路市场。中国集成电路发展的重点是集成电路设计产业的发 展。因为集成电路设计是集成电路产业的“核心”，也是电子行业的“核心”利 润之所在，其发展状况对产业下游的制造和封测环节有着较大影响。 随着2 0 0 7 年以来的全球半导体产业的下滑，特别是步入2 0 0 8 年后，世界经 济危机带来了实体经济受损，使得国内集成电路设计企业举步为艰，作为中国集 成电路聚集地的上海更是首当其冲，其设计产业面临重重困境。在这种不利状况 下，如何摆脱困境已成为亟须解决的问题。 本文通过从全球、中国和上海的集成电路产业介绍入手；结合中国特别是上 海地区集成电路设计产业所面临的困境，利用p e s t 模型、产业周期理论和波特 模型，分析其面临困境的外部环境因素；以战略要素分析和s w o t 分析剖析企业 内部资源；据此提出了上海集成电路产业走出困境的“一个中心，两个基本点和 三个保障 的金字塔战略选择，并提出了具体的战略措施：即以盈利模式指导， 以技术创新和市场创新为抓手，以政策、资金和人才作保障。措施阐述期间，运 用了波士顿模型，效用杠杆分析和整体产品、整体营销等理论。最后还对处于全 球经济危机下的上海集成电路设计企业提出了几点具体建议。 关键词：集成电路设计产业链波特模型s w o t 盈利模式产品创新市场创新 中图分类号：c 9 3 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 a b s t r a c t b e i n gt h eb a s i sa n dt h ed r i v eo ft h ei n f o r m a t i o ni n d u s t r y ，t h e i n t e g r a t e dc i r c u i t ( i c ) h a sa l r e a d yb e c o m et h ei n d u s t r yc o r n e r s t o n eo ft h e n a t i o n a le c o n o m yd e v e l o p m e n ti nt h e21 nc e n t u r yw i t ha p p r o a c h i n go ft h e g l o b a ln e we c o n o m yt a k i n gi tt e c h n o l o g ya st h ef o r e r u n n e r i t s s t r a t e g y s i g n i f i c a n c ei sg r a d u a l l yp r o t r u d i n go b v i o u s a f t e rd e v e l o p m e n tf o ra l m o s t h a l fc e n t u r i e s ，t h ei ci n d u s t r yi nc h i n ah a sp o s s e s s e da c o m p l e t ei n d u s t r y c h a i ns t r u c t u r ec o m p o s e do fc h i pd e s i g n ，c h i pm a n u f a c t u r i n g ，c h i pt e s t i n g a s s e m b l y ，s e m i c o n d u c t o re q u i p m e n ta n ds e m i c o n d u c t o rm a t e r i a l ，a n di t h a sb e c o m et h el a r g e s ti cm a r k e ti nt h ew o r l d t h ep r i o r i t yo fc h i n e s ei c d e v e l o p m e n ti st h ei cd e s i g ni n d u s t r y ，b e c a u s ea st h ei ci n d u s t r y sc o r e a n dt h el o c a t i o no fe l e c t r o ni n d u s 叫sc o r ep r o f i t ，t h ei cd e v e l o p m e n t s t a t u sh a sg r e a ti n f l u e n c eo nt h ei cd o w n s t r c a mi n d u s t r y w i t ht h e g l o b a l s e m i c o n d u c t o ri n d u s t r y sd e c l i n e ss i n c e 2 0 0 7 ， e s p e c i a l l yt h ee n t i t ye c o n o m yi m p a i r m e n tr e s u l t e df r o mt h ew o r l de c o n o m y c r i s i s i n2 0 0 8 ，t h ed o m e s t i ci cd e s i g ne n t e r p r i s eh a sc o m ea c r o s se n o r m o u s d i f f i c u l t i e s t h ei cd e s i g nc o n f r o n t e dw i t hm a n yd i f f i c u l t i e si ns h a n g h a i ， t h ec e n t r eo fc h i n e s ei ci n d u s t r y u n d e rt h i sd i s a d v a n t a g e o u ss t a t u s ，h o w t oe x t r i c a t et h e m s e l v e sf r o ms u c hap r e d i c a m e n th a sb e c o m ea nu r g e n t p r o b l e m i nt h i st h e s i s ，f i r s t l yt h e9 1 0 b a l ，c h i n e s ea n ds h a n g h a ii ci n d u s t r y s t a t u sq u oa r ei n t r o d u c e d s e c o n d l yc o m b i n e dw i t ht h ei ci n d u s t r y d i l e m m ai nc h i n a ，e s p e c i a l l yi ns h a n g h a i ，t h i sp a p e rp r o p o s e sap y r a m i d s t r a t e g yo f “o n ec e n t r e ，t w of o c u s e sa n dt h r e eb a s e s 丹a f t e ru s i n gp e s t p a t t e r n ，i n d u s t r yc y c l et h e o r ya n df i v ep o w e rc o m p e t i t i o nm o d e lt o a n a l y z et h ee x t e r i o re n v i r o n m e n ta n ds t u d y i n gt h ee n t e r p r i s e si n t e r i o r r e s o u r c ew i t ht h eu t i l i z a t i o no ft h es t r a t e g ye l e m e n ta n a l y s i sa n ds w o t a n a l y s i s t 1 1 i r d l y ，t h ed e t a i l e ds t r a t e g ya p p r o a c h e sa r ea l s ob r o u g h t f o r w a r d ，t h a ti sw i t hp r o f i tm a k i n gm o d ea sg u i d a n c e ，而t ht e c h n o l o g i c a l i n n o v a t i o na n dm a r k e t i n gi n n o v a t i o na sc h a n n e l sa n dt h ep o l i c y ，c a p i t a l a n dt a l e n t e da sg u a r a n t e e s d u r i n gt h i se l a b o r a t i o n ，t h eb c gm o d e la n d _ h 2 j ：，： 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 u t i l i t yl e v e r a g ea n a l y s i s ，a n di n t e g r a t ep r o d u c t ，i n t e g r a t e dm a r k e t i n g t h e o r i e sa r ew e l la d o p t e d f i n a l l yt h ep a p e rh a sg i v e ns e v e r a lc o n c r e t e s u g g e s t i o n s f o rs h a n g h a ii cd e s i g n e n t e r p r i s ec o n f r o n t e dt h eg l o b a l e c o n o m i c a lc r i s i s k e y w o r d s ： i cd e s i g n ，i n d u s t r yc h a i n ，p o r t e rs i xp o w e rc o m p e t i t i o nm o d e l ，s w o t p r o f i tm a k i n gm o d ep r o d u c ti n n o v a t i o n ，m a r k e t i n gi n n o v a t i o n c h i n e s el i b r a r yc l a s s i f i c a t i o nn u m b e r ：c 9 3 3 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰 上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 第一章导论 1 1 研究背景一提出问题 集成电路( i n t e g r a t ec i r c u i t ，i c ) 产业是2 0 世纪最伟大的成就之一，半个 世纪以来发展日新月异，成为社会推动最大的新兴产业之一。以i t ( i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y ) 为先导的全球新经济时代的来临，使得作为信息产业基础和动力的 集成电路产业的重要性日益凸显。飞速发展的电子信息业亦为全球集成电路产业 提供了广阔的发展空间，可以说集成电路产业的起步至今只有短短的半个世纪， 但其发展不仅影响了人们的生活方式，而且也为社会创造了巨大的财富。现在， 世界国民生产总值的6 5 都与半导体集成电路产业相关，集成电路产业已成为2 l 世纪国民经济发展的支柱产业。 半导体技术是推动信息时代前进的原动力，是现代高科技的核心与先导，其 渗透性、带动性、倍增效应明显，这就使得一个国家集成电路产业的技术水平往 往决定了其在国际电子信息产业的地位。因而各国都把集成电路产业作为国家经 济发展战略性产业来发展。美、日、韩和台湾经济的起飞无不是从抓半导体集成 电路产业开始。 我国的集成电路产业经过近半个世纪的发展目前已形成芯片设计、芯片制 造、封装测试、半导体设备厂、半导体材料厂组成的较为完整的产业链结构。伴 随中国经济的高速增长和信息产业的飞速发展，国内集成电路市场保持稳定高速 增长，并已成为全球最大的集成电路市场。但是应该清醒的看到，目前我国的集 成电路产业仍处于发展阶段，企业的设计开发能力弱，大规模生产技术还完全依 赖国外。作为i c 设计位于产业链的上游的集成电路设计业，是产业内利润较高 的环节，其发展下游的制造和封测环节有着较大影响。因此，前一阶段中国政府 完成了先进制程技术( i d m ) 的引入工作，为集成电路行业带来了人才技术，为 发展中国自己的集成电路产业储备了人才。现在，中国集成电路发展的重点便是 集成电路设计产业的发展，因为集成电路设计是集成电路产业的“核心”，也是 电子行业的“核心 利润之所在。 近几年，我国的集成电路设计产业发展相当迅速，其数量的发展堪称世界第 一。但企业规模的普遍较少。国外集成电路设计的企业不会轻易放弃自己的霸主 地位，而我国也必须迎难而上、突破重围，努力发展自己的集成电路设计产业。 在这方面，上海作为国内国内集成电路产业投资规模最集中、产业体系最完整、 技术水平最先进、生产规模较大和极具发展潜力的集成电路产业聚集区域，其在 4 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 设计产业方面的发展有目共睹，特别是以民营( 海归型) 和外资形式为主的设计企 业引人注目。 但随着2 0 0 7 年以来的全球半导体产业的下滑，特别是步入2 0 0 8 年的世界经 济危机带来实体经济受损，使得2 0 0 8 年成为国内集成电路( 设计) 企业的生死年， 作为中国集成电路产业聚集地的上海更是首当其冲，其设计产业面临重重困境。 在这种不利状况下，如何摆脱困境已成为摆在国家、行业和所有从业人面前的一 道势待解决的问题。 1 2 研究思路一分析问题 本文先从集成电路产业特点入手，介绍了全球产业发展态势，重点描述了上 海地区的产业发展现状。紧接着聚焦集成电路设计产业，阐述了其行业特点，分 析了中国，特别是上海地区设计产业面临的困境及原因。 针对这一困境，本文首先从产业和经济角度分析了上海地区集成电路产业的 外部环境。紧接着又对行业内企业的内部资源做了要素和s w o t 分析。进而给出 了其走出困境的思路，制定了一个中心，两个基本点和三个保障的战略，并一一 做了战略实施的具体建议。 论文最后，还对于目前全球经济危机下的上海地区集成电路产业的战略实施 进行了再思考，提出了一些可行的办法，希望对目前行业内的企业有所帮助。 简而言之，论文解决了上海地区集成电路产业目前所面临的困境，提出了解 决方法。 1 3 研究方法一模型框架 基于上述所述的研究思路，大体列出本文的逻辑框架以及所用模型( 参见图 1 1 ) 。 5 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰 上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 图1 1 本论文逻辑框架 6 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 第二章集成电路产业介绍 2 1 集成电路产业技术简介 集成电路( i n t e g r a t ec i r c u i t ，i c ) 产业是半个世纪一来发展最为迅速， 对社会推动最大的新兴产业之一。所谓的集成电路就是通过一系列特定的加工工 艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互 连，集成在一块大小仅l c m 2 或更小的半导体单晶片上，封装在一个外壳内，执 行特定电路或系统功能。其又可称为半导体( s e m i c o n d u c t o r ) 产业或者微电子 ( m i c r o e l e c t r o n i c ) 产业。 它的制作通常从集成电路设计开始，通过晶圆制造和后道技术的封装测试等 工序完成的。 ( 1 ) 集成电路的设计是设计创意+ 仿真验证的过程。集成电路设计工程师根据产 品功能的定义，首先完成功能设计，设计出根据集成电路生产工艺可行的电路图， 然后根据与制造工艺相匹配的设计规则将电路图转换为制造集成电路所需要的 版图。 ( 2 ) 集成电路制造是将版图转换为物理级的布图设计，按照预定的制造程序， 将布图转置于平坦的玻璃表面上，制成光罩相当于制造照片所需的底片， 然后采用一系列工艺技术如氧化、光刻、扩散等将光罩上的图形转换到硅片上， 制出有源器件、无源器件及其互连，从而形成符合设计功能的电路或者系统。 ( 3 ) 集成电路制造的后道技术是将制备好的集成电路的晶圆片( w a f e r ) 切割成 小片的管芯( c h i p ) ，将切割后的芯片，用金线和导线架的线路连接，最后将芯片 封装在绝缘的塑料或者陶瓷中，并测试其功能是否正常，才制造出符合原电路设 计功能和指标的集成电路产品。集成电路的制作流程非常复杂，大约需要经过数 百个不同的工艺步骤，耗时约一到两个月的时间。其特征描述见图2 1 - 1 。 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰 上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 图2 1 - 1 芯片制造流程示意图 资料来源：根据公开材料总结 集成电路产业很年轻，第一颗产品一双极管( b i p o l a rt r a n s i s t o r ) 是1 9 4 7 年问世，真正的第一块集成电路于1 9 5 8 年诞生在美国德州仪器公司( t e x a s i n s t r u m e n t ) ，并与1 9 6 0 年将其产品商业化。之后的发展极为迅猛，从s s i ( 小 规模集成电路) 起步，经过m s i ( 中规模集成电路) ，发展到l s i ( 大规模集成电 路) ，然后发展到现在的v l s i ( 超大规模集成电路) 及最近的u l s i ( 特大规模集 成电路) ，甚至发展到将来的g s i ( 甚大规模集成电路) ，届时单片集成电路集成 度将超过1 0 亿个元件。可以说集成电路产业的起步至今只有短短的半个世纪 年。但其发展不仅影响了人们的生活方式，同时也为社会创造了巨大的财富。集 成电路芯片全球销售额从1 9 8 5 年的3 0 0 亿美元发展到2 0 0 7 年2 6 0 0 亿美元， 2 0 年里翻了9 倍。集成电路芯片销售额的增加也带动了集成电路相关产业的发 展，集成电路的生产设备的支出也维持在每年2 0 0 到3 0 0 亿美元之间，用于集 成电路制造的材料销售额也维持在每年5 0 亿美元的水平( 如图2 1 - 2 所示) 。 更不用说由于集成电路的发展而引发的计算机，电子消费产品的发展。因而各国 都把集成电路产业作为国家经济发展战略性产业来发展。 3 5 0 3 0 0 25 0 2 0 0 15 0 10 0 5 0 o 3 5 3 0 2 5 2 0 15 1o 5 o 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 图2 1 - 21 9 8 5 年- 2 0 0 9 年全球集成电路芯片和设备、材料销售额 资料来源：s e m i 2 2 集成电路产业背景 2 2 1 产业结构概述 集成电路产品是电子信息产业的核心部件，被称为“电子信息产业的原油 。 由于其对于电子信息产业的先导地位，所以一个国家集成电路产业的技术水平往 往决定了其在国际电子信息产业的地位。 集成电路产业的生存和发展，需要复杂和精密的产业链支撑。总体来说主要 包括芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试。按照原料和工艺来分，集成电路涉 及原材料、光罩、设计、制造、封装、测试和设备等七个产业领域。具体相关结 构关系参见图2 2 - 1 。产业链上各个环节按技术要求高低排序，依次是设计一制 造一封装测试。在目前产业规模持续扩大，投资增加，技术飞跃，全球分工的大 背景下，集成电路产业的结构也发生了微妙的变化( 参见图2 2 2 ) 。 图2 2 - 1集成电路产业结构图 资料来源：根据公开材料总结 9 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰 上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 n i 搜计 j n 蛐 - f 譬e _ 图2 2 2 集成电路产业结构演进 2 2 2 集成电路产业特点 资料来源：个人总结 2 2 2 1 周期性 一方面集成电路行业在技术层面上要遵循摩尔定律( 物理定律) 和第二摩尔 定律( 成本制约) 。 1 9 6 5 年美国i n t e l 公司的创始人之一摩尔( g m o o r e ) 提出芯片的集成度将 每1 8 个月翻一番，从而不断提高集成度和降低成本。称为摩尔第二定律的成本 制约因素也客观存在，微电子技术的进步是以越来越复杂的设计和测试为代价 的，由此而付出的成本代价也是必然的，尽管目前芯片市场目前还在不断地增长， 但是市场总是有一定限度，如果成本的无法承受先于技术上的瓶颈到来的话，那 么摩尔定律也将不再适用。试想，如果不能获得足够的利润及资金，技术的发展 就会停滞。 另一方面行业在经济层面上也呈现硅周期性。 基本上每3 5 年全球芯片就会出现供需不平衡状况，由此带来集成电路行 业的循环周期，随即产生行业发展的高峰和低谷。1 9 9 7 年以后，循环周期趋于2 3 年。目前，集成电路行业正处于另一个低谷期。 1 0 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 因此，两种周期要求企业采取灵活经营的模式以规避技术和行业自身周期性 带来的风险，即产品无形折旧速度加快，企业盈利模式，经营机制要与之相适应。 2 2 2 2 高利润和高附加值 集成电路产业的高利润和高附加值体现在由原材料加工到成品，附加值大幅 增加。以8 英寸硅片为例，单晶片价格大约4 0 美金，制成半导体芯片后价值为 3 0 0 美元，通过封装测试后达到8 0 0 美元，甚至2 5 0 0 美元，增值率高达6 0 0 0 。 2 2 2 3 产品生命周期短更新换代快 根据摩尔定律，集成电路产品每3 年，集成度增加4 倍，特征储存减小3 0 。而集成电路的生产设备和加工工艺的更新换代周期也仅为3 5 年，这就要 求生产企业加大折旧率，在更新周期内回收设备投资，市场风险加大。 2 2 2 4 资本密集技术密集人才密集及高度国际化 集成电路生产设备的建设费用随着硅片尺寸呈指数增长：4 英寸( 1 9 8 5 ) 一 1 4 亿美元；6 英寸( 1 9 9 1 ) 一4 亿美元；8 英寸( 1 9 9 6 ) 一1 0 亿美元；1 2 英寸( 2 0 0 1 ) - - 2 5 亿美元；预计下代1 8 英寸( 2 0 1 3 ) - - 2 0 0 亿美元。行业投资的专业性和高退 出壁垒使得集成电路行业可以保持较高的盈利水平。 技术主导也是集成电路产业的第二特征。世界主要集成电路公司的研发投入 占销售收入的百分比较大：1 9 9 6 年为例，i b m - 4 6 5 4 美元( 6 1 ) ，m o t o r o l a - 2 3 9 4 亿美元( 8 6 ) ，i n t e l - 1 8 0 8 亿美元( 8 7 ) 。技术频繁更迭要求企业投入巨资进 行技术研发，以免在行业技术变迁中陷入被动地位。技术主导一方面使得企业面 临较高技术风险，另一方面处于技术主导地位的厂商可以通过技术许可和专利收 取获取巨额利润。 2 2 2 5 专业分工越来越细 随着加工技术的日益成熟和标准化程度的不断提高，集成电路产业的专业化 分工越来越细，从芯片设计、掩模版、设计代工、晶圆代工、测试封装和测试服 务，每个环节都形成巨大的空间。这种不断深化的专业分工，使个专业在产业链 种都有自己特出和重要的价值。 2 2 2 6 国际化发展模式 具体表现为：制造设备、原料采购、产品销售到市场国际化；产业组织国际 化；技术团队与管理团队人才国际化；产品及工艺技术多元国际化；投资方式和 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的凼境及出路探讨 融资渠道多元化和国际化。 2 2 3 基于产业链的经营模式分析及其演化 基于上述的产业链结构，集成电路企业主要有三种经营模式： i d m ( i n t e g r a t e dd e v i c em a n u f a c t u r e r s ) 、f a b l e s s ( 无工厂) ，f o u n d r y ( 代工) 。 i d m 模式 是既有集成电路设计又可以自己加工生产的综合性公司。目前世界上处于集 成电路产业排名靠前的基本上都是这种模式企业，如i n t e l ，a m d ，s a m s u n g 等。 2 0 0 5 年 2 0 0 5 年 公司名称 销售额 排名排名( 亿美元) 增长率 1lt s m c9 7 2 3 22u m c3 7 91 6 4 3 c h a r t e r e d1 5 73 9 34s m i c1 4 6 52 4 5 5 d o n g b u 4 2 52 2 66 v a n g u a r d 3 91 0 77 h h n e c3 7 52 0 98s s m c3 2 51 6 1 09 h e j i a n 3 1 22 4 1 31 0x - f a b34 9 表2 2 - 12 0 0 6 年世界半导体产业十强厂商排名 资料来源：i s u p p l i f o u n d r y ( 代工) 模式 纯粹的代工模式，以台湾的t s m c ( 台积电) ，u m c ( 台联电) ，新加坡的 c h a r t e r e d ( 特许半导体) 和中国大陆的s m i c ( 中芯国际) 为代表。他们不断再先进 的工艺上投入，利用垄断的市场地位( 市场份额占8 8 6 ) ，获取利润。 1 2 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 2 0 0 6 年 2 0 0 6 年 0 5 一0 6 年2 0 0 6 年2 0 0 5 年 厂商名称销售额 排名排名市场份额增长率 ( 亿美元) 11i n t e l3 1 5 4 21 2 1 0 一1 1 1 0 22 s a m s u n g 1 9 8 4 27 6 0 1 2 0 0 33t i1 2 6 0 04 8 0 1 7 3 0 44t o s h i b a1 0 1 4 l3 9 0 11 7 0 55s t9 8 5 43 8 0 11 0 0 67r e n e s a s7 9 0 03 0 0 一2 6 0 7l1 h y n i x 7 8 6 5 3 0 0 4 1 5 0 81 5a m d7 5 0 62 9 0 9 1 6 0 91 0f r e e s c a l e 5 9 8 82 3 0 7 0 0 1 09n x p5 8 7 42 3 0 7 0 0 合计 1 1 9 1 1 2 4 5 7 0 7 8 0 全球市场 2 6 0 1 9 41 0 0 0 0 9 3 0 表2 2 - 22 0 0 5 - - 2 0 0 6 6 全球十大代工企业排名 资料来源：g a r t e r f a b l e s s 模式 由于没有工厂的负担，f a b l e s s 公司可以和f o u n d r y 公司在专利产品和高利 润产品方面灵活扮演供应商的角色，从另一个角度看由于其没有实体制造业的支 撑，更容易受到经济周期的影响，抗风险能力较弱。 公司排名公司名称 销售额( 亿美元) 1 q u a l c o n ( 美国) 4 3 2b r o a d c o m ( 美国)3 7 3 n v i d i a ( 美国)3 3 4s a n d i s k ( 美国)3 1 5m a r v e l l ( 美国) 2 2 6 l s i ( 美国) 2 0 7 x i l i n x ( 美国)1 9 8m e d i a t e k ( 台湾)1 6 9a l t e r a ( 美国)1 3 1 0c o n e x a n t ( 美国)9 8 6 表2 2 32 0 0 6 年全球十大f a b l e s s 公司 资料来源： f s a ， 2 0 0 7 3 在9 0 年代以前，i c 产业的商业模式基本上是i d m 厂商模式，即各个企业 的活动涵盖了产业价值链的所有部分：研发、设计、制造、营销。以i b m 为例， 在生产大型大电脑时，需要的大量i c 零件大多由其自行设计和制造，甚至连生 产i c 的机器设备也是自行开发。随着i c 技术的进步和经济活动范围的扩大( 各 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 类特殊功能和用途的芯片a s i c 芯片出现) ，传统的i d m 模式面临着新的变局 ( 如下图2 2 - 3 ) 。 商业模式转变的主要原因有： 一是专用技术的集中化，尤其是金属氧化物半导体( c m o s ) 技术的发展，使 得技术差异化减小、生产制造过程和方法趋同、加工技术逐步规范。 二是随着技术不断突破性的进步，新建一个制造工厂的前期投入不断增大。 据i ci n s i g h t s 报告，建立一个8 英寸工厂的成本大约是1 0 亿美元，而建立 1 2 英寸工厂的成本更是高达1 5 3 0 亿美元之巨。而技术的周期只有2 到4 年。 这意味着i d m 厂商为了维护技术的跟进，需要在设备上不断投入，而当这些设 备产能无法获得有效利用时，厂商将面临巨额的亏损。i c 生产线建造成本趋势 如下图1 - 3 。 三是i c 及其衍生产品是直接面向消费者，各种个性化需求和专用集成电路 ( h s i c ) 的特色设计，更使得i c 产品对成本十分敏感，营销复杂，i d m 模式很 难适应市场需求。 面对这些新的变化，i d m 厂商的模式开始分化，新的商业模式开始出现( 如 如下图2 2 - 3 ) 。 图2 2 - 3集成电路产业商业模式的演变 资料来源：个人总结 一方面出现了独立代工的i c 制造厂商( f o u n d r y ) ，如台湾积体电路制造有 限公司( t s m c ) 、台湾联合电子有限公司( u m c ) 、新加坡特许半导体有限公司 1 4 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰 上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 ( c s m c ) 、中芯国际( s m i c ) 、华虹n e c 等，它们专门为设计公司代工服务；另一 方面出现了单有设计功能的i c 设计公司( f a b l e s s ) ；以及还出现了i c 设计服 务、工艺服务、设备制造等厂商。 由此可见，世界集成电路的发展过程是第一阶段有i d m ，大的集成电路公司 从器件的设计到器件的生产甚至到电子产品的组装都有他们自己来完成。到了第 二阶段，开始分工协作，形成f & f 模式即f o u n d r y ( 代工) 和f a b l e s s ( 无生产 线芯片设计) 独立运行，并已成为全球半导体行业的普遍走向。f o u n d r y 不搞设 计，也没有自己的i c 产品，仅为f a b l e s s 提供代工，所以f a b l e s s 放心地把 产品交给f o u n d r y 而无须担心知识产权的外流。其中的f a b l e s si c 设计企业， 即是本文的研究对象。 近年来，分工协作的模式也开始慢慢变化，产业族群的产生是这种趋势的体 现。正所谓天下分久必合，合久必分。设计公司、芯片制造、封装测试企业的地 理位置上的合并以及股份上的相互渗透就是这种重新走回“idm 的体现。 2 3 全球集成电路发展现状及趋势 从2 0 0 2 - - 2 0 1 1 销售额和增长率的状况及预测图表2 3 - 1 所示，虽然世界集 成电路的需求量一直在增加，但是在2 0 0 2 - - 2 0 0 8 集成电路产业呈现一次硅周期， 初步估计0 8 年是这次周期的底部。 总体看来，这几年的全球集成电路产业发展出现了以下几个特点： 1 市场发展趋缓 随着世界集成电路产业发展的日趋成熟，其发展速度也随之减慢，且愈 加接近全球g d p 的增长速度。 尤其是2 0 0 3 年的景气使得个企业盲目扩张产能，导致库存积压、生产线 开工率下降，产品价格陷入恶性竞争。雪上加霜的是2 0 0 4 年下半年的下游消 费类电子产品需求量的降速，更使集成电路行业产品的需求增速放缓。 2 集成电路产品逐渐向消费类电子终端产品转移 上世纪6 0 年代，计算机一直是集成电路产品的主要市场，但随着个人消费 电子市场的日趋成熟和壮大，其在集成电路市场应用市场逐渐占据主导地位。因 此，造成集成电路产品的开发周期缩短，市场竞争加剧，最终导致产品价格下降。 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰 上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 i 囹年销售额( 百亿美元) i 一年增长率( ) 年度 图表2 3 一l 全球集成电路产业2 0 0 2 - - 2 0 11 销售额和增长率的状况及预测 资料来源：s i c a i s u p p i 3 集成电路产业链、产品市场及投资向亚太地区转移 中国大陆信息产业的快速发展使得亚太地区逐步成为全球集成电路最大市 场，因此集成电路的投资也顺理聚集亚太地区。 4 产业重组趋势重现 上世纪9 0 年代起，许多著名的电子供应商纷纷将半导体部门分离出去成为 著名的分离器件和集成电路公司，如：m o t o r o l a ( o n s e m i c o n d u c t o r ) ，s i e m e n s ( f r e e s c a l e ) ，p h i l i p s ( n x p ) 。甚至i d m 公司的专业部门分工、分离出更具专业 性的公司，如i n f e n i o n 的存储事业部形成的o i m o n d a ，a g il e n t 独立成的安华高。 与此同时为了优势互补、提高竞争力，一些大的集成电路企业又重新相互合并， 如s g s ( 意大利) 和t h o m a s ( 法国) 成立s t ；日立和三菱形成r e n e s a s 等 2 3 1 1 全球代工( f o u n d r y ) 近几年全球代工企业继续处于稳定的增长状态，增长率维持在1 6 ，但“大 者更大特点加剧，掌握最先进的制程技术成为竞争成败的关键。 2 3 1 2 全球设计业( f a b l e s s ) 全球f a b l e s s 销售在集成电路销售中份额的逐年递增趋势将推动芯片的无 晶圆模式及轻晶圆模式。因为其位于集成电路产业上游，最快反映了市场i c 产 1 6 骣 2 f 3 趵 埒 m 5 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 品的需求状况，所以消费类电子终端( 多媒体芯片，驱动芯片，移动通讯芯片) 的需求强烈支持了f a b l e s s 的发展。 2 3 1 3 全球封装测试业 从2 0 0 2 年以来，封装测试市场一直处于持续稳步增长态势，并主要集中于 亚洲( 占全部盈收9 l 以上) ，尤其是台湾地区( 4 0 以上) 。 2 3 1 4 全球集成电路设备业 近年来全球集成电路设备业的增长主要在于对1 2 英寸芯片制造厂的投资建 设。随着电子终端产品需求的同益在望生旺盛，特别是太阳能电池产业的迅猛增 长，1 2 英寸芯片制造厂产能的迅速扩张，业使得全球多晶硅的供应紧张。 总之，各国政府高度重视以集成电路为核心的信息产业已成为全球第一大产 业，集成电路产业的渗透性、带动性、倍增效应明显，各国政府无一不对其倾尽 全力。美国、欧盟、日本、韩国以及中国台湾地区纷纷把其定义为战略产业，在 科研投入、政策支持等方面下足了气力。中国大陆、印度等发展中国家和地区， 也加大了追赶的步伐。 2 4 我国( 上海) 集成电路产业发展态势 中国的集成电路发展可分为4 个阶段。第一阶段( 6 0 年代中期到7 0 年代 末期) 为科研为带动的，以计算机和军工配套为目标，以开发基础的逻辑电路等 主要产品，初步建立集成电路工业基础及相关设备，改善集成电路生产的装备水 平；第二阶段( 8 0 年代初期到9 0 年代初期) 主要以引进美国的二手设备，改 善集成电路装备水平，重点以消费类整机配套为主；第三阶段( 9 0 年代初期到 9 0 年代末期) 在引进国外著名集成电路公司同时大力发展自主产业9 0 8 工程， 9 0 9 工程的基础建立。第四阶段( 2 0 0 0 年到现在) ，这个阶段是集成电路大发展 的阶段，国家对集成电路政策的支持使得产业发展的环境得到很大的改善，政府 的角色由一个投资人的身份转变成立服务于集成电路产业的产业支持者。目前， 我国已经成为全球最大的集成电路市场。 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 2 4 1 全国发展现状 2 4 1 1 市场分析 1 规模 从2 0 世纪末期开始的中国集成电路产业开始了持续高速的发展，到2 0 0 6 年时销售收入已一举突破千亿元大关，2 0 0 7 年增速趋缓，达到1 2 5 1 3 亿元( 参 见图2 4 1 ) 。在相当长的时间这一发展态势仍将继续( 参见图2 4 - 2 ) 。 图2 4 12 0 0 3 2 0 0 7 年中国集成电路产业销售收入规模及增长 资料来源：中国半导体行业协会( c s i a ) 图2 4 22 0 0 8 2 0 1 2 年中国集成电路产业销售收入规模及增长率预测 资料来源：中国半导体行业协会( c s i a ) 与此同时，国内对集成电路产品的市场需求和增长率却更加强劲，2 0 0 1 年 到2 0 0 7 年平均年增长率达到3 0 左右( 如下表2 4 1 所示) 。预测2 0 1 0 年左右 将超过十亿元( 见图2 4 - 3 ) 。 0 o 0 0 0 o 舌： o 拍：乌5 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 年份 2 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 4 2 0 0 52 0 0 6 2 0 0 7 市场 需求量 2 4 53 6 04 8 76 5 77 5 08 6 79 6 0 ( 亿块) 市场 需求额 1 2 6 01 6 2 02 1 4 73 0 2 33 8 0 3 4 5 6 0 5 6 2 3 ( 亿元) 增长率 2 9 2 0 2 8 6 0 3 2 5 0 4 0 8 0 2 5 7 0 2 0 0 0 2 3 3 0 占全球 市场 1 2 8 0 1 8 4 0 2 0 4 0 2 1 0 0 2 4 3 0 2 5 1 0 2 6 4 0 份额 表2 4 - 1 “十五”期间我国集成电路市场规模及增长率 资料来源： c s i a 2 3 84 2 叭竺 川。 嬲6 “ 8 0 63 = b縻 1 56 慝 6 7 6 9 8 鬟 16g r 一 豢 蘩 14 6 c 一 ：凰 隰鬻燮7 掰i 一圈 2 0 0 8 年2 1 3 0 9 年2 0 1 0 年2 0 11 年2 0 1 2 年 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 图2 4 32 0 0 8 2 0 1 2 年中国集成电路市场规模及增长率预测 资料来源： c s i a 2 市场结构 a ) 工艺制程： 0 3 5 u m 占2 9 ，0 3 5 - 0 1 8 u m 占3 1 ， 0 1 8 u m 占4 0 。 b ) 产品类型：据2 0 0 7 年的不完全统计，市场份额由大到小依次为存储器、 模拟产品、微处理器，专用i c 及其它。 c ) 产品应用领域：主要是计算机类( 计算机、笔记本、液晶显示器) 集成电 路产品( 5 0 以上) ，消费类产品( 2 7 1 ) 和通讯产品( 1 8 3 ) 。 2 4 1 2 产业链分析 1 产业链地理分布 ( 1 ) 上海一制造业发达，产业链完备 上海的集成电路产业已经初步形成开发、设计、芯片制造、封装测试以及相 关支撑业和服务业在内的完整产业链，并逐渐形成了互动的态势，这使得上海集 成电路产业在规模和速度上都处于国内领先态势。 ( 2 ) 江苏一依托外资的封装测试业 1 9 0 6 2 0 2 5 1 4 9 庞峰上海地区集成电路设计产业的困境及出路探讨 江苏的集成电路产业也初步具有完整格局，基础良好，特别是以苏州、无锡 和昆山为主的产业分布形成了较大聚集示范作用。 ( 3 ) 浙江一以设计和支撑业为重心的产业突破 根据自身优势，主动接轨上海，大力发展为上海芯片制造业配套的上下游产 品，并逐步壮大提升自己的产业经济规模和产业层次。 ( 4 ) 北京一领先的设计业促进制造业发展 近年来，北京的集成电路产业在技术研发、电路设计、芯片制造、封装测试、 设备材料方面都有长足的进步。由于众多高校和全国研发机构的存在，使得北京 在微电子技术和半导体工艺方面的基础研究一直处于全国领先地位。再加上近百 家的集成电路设计单位，因为成为全国芯片设计力量最强的地区之一，具备发展 集成电路设计业的市场优势，人才优势，