（工商管理专业论文）国内芯片设计企业在多媒体领域的技术创新研究.pdf

摘要 自从贝尔实验室发明了第一只晶体管后，微电子技术在半个多世纪的时间 里，取得了举世瞩目的发展。目前，i c 产业已经成为世界经济中不可缺少的重要 一环。国内的芯片设计企业起步较晚，无论在企业规模，产品科技含量，人员经验 素质方面，均与国际领先的芯片设计企业有着不小的差距。多媒体领域是一个仍然 处在充分竞争，没有形成垄断企业的市场领域，具有蓬勃和旺盛的市场前景，对于 年轻的国内芯片设计企业是一个很好的市场切入点。 而技术创新是实现由无形技术向现实生产力转化的转换器，更是芯片设计企 业提高企业竞争力的根本途径。国内芯片设计企业在日趋激烈的全球竞争中，尤其 是在多媒体领域，如何打破技术壁垒、赢得市场份额，抓住技术创新的利器，是关 键所在。 本文运用技术创新、产业分析的理论和方法，首先分析并论述了国内芯片设 计企业的现状以及多媒体领域的特点，然后对日、韩两国技术创新的成功模式进行 了分析和总结，结合案例对我国芯片设计企业的技术创新基本模式进行了分析，最 后，提出了提升我国芯片设计企业技术创新能力的几点对策建议。 关键词：芯片设计企业；i c 设计；技术创新；技术创新模式 中图分类号：c 9 3 a bs t r a c t s i n c eb e l l l a b o r a t o r yi n v e n t e dt h ef i r s tt r a n s i s t o ri nt h ew o r l d m i c r o e l e c t r o n i c s g o tb r i l l i a n ta c h i e v e m e n t si nt h en e a r l y p a s tf i f t yy e a r s c u r r e n t l y i ci n d u s t r yh a s b e c o m eo n eo ft h em o s ti m p o r t a n te l e m e n t si nt h eg l o b a ie c o n o m y a sc h i n ai sl a t et o s t a r tu pt h ei ci n d u s t r y t h ei cd e s i g ne n t e r p r i s ei nc h i n af a l l sb e h i n dt h ef i r s tg r a d ei c d e s i g ne n t e r p r i s eo ft h ew o r l di na l lr e s p e c t s ，s u c ha sc o m p a n ys c a l e ，p r o d u c tt e c h n o l o g y 。 s t a f fe x p e r i e n c e m u l t i m e d i am a r k e ti ss t i l la tf u l lc o m p e t i t i o ns t a g ew i t h o u ta b s o l u t e m o n o p o l yc o m p a n y w h i c hh a saf l o u r i s h i n gm a r k e t i n gf u t u r e s oi t sag o o dm a r k e tf i e l d f o rt h ey o u t h f u lc h i n e s ei ce n t e r p r i s e t e c h i n n o v a t i o ni st h em a c h i n ew h i c hc o u l dh e l pt ot r a n s f e rt e c h n o l o g yi n t o p r o d u c t i v i t y f u r t h e r m o r e t e c h i n n o v a t i o ni st h er a d i c a lw a yf o ri cd e s i g ne n t e r p r i s et o i n c r e a s ei t sc o m p e t i t i v es t r e n g t h e s p e c i a l l yi nt h em u l t i m e d i am a r k e t i t s t h ek e yf o r c h i n e s ei cd e s i 印e n t e r p r i s et ob r e a ku pt e c h n i c a lb a r r i e ra n dw i nt h em a r k e ts h a r ei nt h e k e e ng l o b a lc o m p e t i t i o n b a s e do nt h et h e o r yo ft e c h i n n o v a t i o na n di n d u s t r ya n a l y s i s t h et h e s i sf o c u s e s o nf o u ra s p e c t s f i r s t l y ，t h et h e s i sa n a l y z e sa n dd i s c o u r s e st h ec u r r e n ts i t u a t i o no f c h i n e s ei cd e s i g ne n t e r p r i s ea n dt h ef e a t u r eo fm u l t i m e d i am a r k e t ；s e c o n d l y ，t h et h e s i s c o n s u l t st h e i rt e c h i n n o v a t i o ne x p e r i e n c e st h r o u g ha n a l y s i sa n ds u m m a r yt h et e c h i n n o v a t i o np a t t e r n so fj a p a n ，a n dk o r e a t h e nw i t hc a s e sa se x a m p l e ，t h et h e s i sa n a l y z e s t h eb a s i ct e c h i r m o v a t i o np a t t e mo fd o m e s t i ci cd e s i g ne n t e r p r i s e ；f i n a l l y ，t h et h e s i s g i v e ss o m es u g g e s t i o no nv a l i d i t yo ft e c h i n n o v a t i o nf o rd o m e s t i ci cd e s i g ne n t e r p r i s e k e y w o r d s ： i cd e s i g ne n t e r p r i s e ；i cd e s i g n ；t e e h - i n n o v a t i o n ；t e c h - i n n o v a t i o np a t t e r n 第一章绪论 1 1i c 产业回顾，及其发展历史 自贝尔实验室发明第一个晶体管之后，微电子技术至今取得了举世瞩目的发 展。硅平面技术的进步、m o s 型和双极型晶体管的发明、沟道尺寸的不断缩小， 这些技术的进步，标志着由电子管和晶体管制造电- 了整机的时代发生了量和质的飞 跃，创造了一个具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业一集成电路产业，即i c ( i n t e g r a t e dc i r c u i t ) 产业。 回顾集成电路的发展历程，我们可以看到，自晶体管发明至今4 0 多年以 来，“从电路集成到系统集成”是对i c 产品从小规模集成电路( s s i ) 到今天特大 规模集成电路( u l s i ) 发展过程的最好总结，即整个集成电路产品的发展经历了 从传统的板上系统( s y s t e mo nb o a r d ) 到片上系统( s y s t e mo nac h i p ) 的过程。在 这历史进程中，世界i c 产业为适应技术的发展和市场的需求，其产业结构经历了 三次变革。 第一次变革：以加工制造为丰导的i c 产业初级阶段。上世纪7 0 年代，集成 电路的_ 丰流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期i c 制造商 ( i d m ) 在i c 市场中充当丰要角色，i c 设计只作为附属部门而存在。这时的i c 设计和半导体工艺密切相关。i c 设计丰要以人工为主，c a d 系统仅作为数据处理 和图形编程之用。i c 产业仅处在以牛产为导向的初级阶段。 第二次变革：f o u n d r y 公司与i c 设计公司的崛起。8 0 年代后，集成电路的 丰流产品为微处理器( m p u ) 、微控制器( m c u ) 及专用i c ( a s i c ) 。这时，无 牛产线的i c 设计公司( f a b l e s s ) 与标准工艺加工线( f o u n d r y ) 相结合的方式开始 成为集成电路产业发展的新模式。 随着微处理器和p c 机的广泛应用和普及( 特别是在通信、工业控制、消费 电子等领域) ，i c 产业已开始进入以客户为导向的发展阶段：( 1 ) 简单功能的i c 已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求，同时整机客户则要求不断增加 i c 的集成度，提高保密性，减小芯片面积使系统的体积缩小，降低成本，提高产 品的性能价格比，从而增强产品的竞争力，得到更多的市场份额和更丰厚的利润； ( 2 ) i c 微细加工技术的进步，软件的硬件化已成为可能，为了改善系统的速度和 简化程序，故各种硬件结构的a s i c 如门阵列、可编程逻辑器件( 包括f p g a ) 、 标准单元、全定制电路等应运而生，其比例在整个i c 销售额中已占1 2 ； ( 3 ) e d a 工具( 电予设计自动化工具) 的发展，带动了i c 设计流程的革新。p c b 设计 方法引入i c 设计之中，如库的概念、工艺模拟参数及其仿真概念等，i c 设计开始 进入抽象化阶段，使设计过程可以独立于牛产工艺而存在。有远见的整机商，创 业者包括风险投资基金( v c ) 看到a s i c 的市场和发展前景，开始成立专业设计 公司和i c 设计部门，一种无牛产线的集成电路设计公司( f a b l e s s ) 或设计部门纷 纷建立起来并得到迅速的发展。这同时也带动了标准工艺加工线( f o u n d r y ) 的崛 起。其中，最为著名得是。具有里程碑式意义的全球第一家f o u n d r y 工厂：1 9 8 7 年由张忠谋成立的台湾积体电路公司( t s m c ) 。 第三次变革：”四业分离”的i c 产业。9 0 年代后，随着i n t e r n e t 的兴起， i c 产业跨入以竞争为导向的高级阶段，国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转 向人才知识竞争、密集资本竞争。以d r a m 为中心来扩大设备投资的竞争方式已 成为过去。如1 9 9 0 年，以i n t e l 公司为代表美资企业，为抗争日本跃居世界半导体 榜首之威胁，主动放弃d r a m 市场，大力发展c p u 产品，对半导体工业作了重大 的结构调整，重新夺回了世界半导体霸丰地位。这使人们认识到，日异庞大的集成 电路产业体系并不有利于整个i c 产业发展，”分”才能精，”整合”才成优势。于 是，i c 产业结构向高度专业化转化成为一种趋势，开始形成了设计业、制造业、 封装业、测试业独立成行的局面。近年来，全球l c 产业的发展越来越显示出这种 结构的优势：如台湾i c 业正是由于以中小企业为主，比较好地形成了高度分工的 产、l 匕结构。 1 2 芯片设计企业概念，以及发展趋势 i c 设计是将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图的过程， 也是一个把产品从抽象的过程一步步具体化、直至最终物理实现的过程。为了完成 这一过程，人们研究出了层次化和结构化的设计方法：层次化的设计方法能使复杂 的系统简化，并能在不同的设计层次及时发现错误并加以纠正；结构化的设计方法 是把复杂抽象的系统戈1 分成一些可操作的模块，允许多个设计者同时设计，而且某 些了模块的资源可以共享。芯片设计企业是指，专业从事i c 设计，而无a 己牛产 线的企业。 4 芯片设计企业( f a b l e s s ) 与标准工艺加工线( f o u n d r y ) 相结合的方式，是 上世纪8 0 年代形成的产业模式。这种模式，为集成电路产业的发展作出了巨大的 贡献。设计公司将所设计芯片最终的物理版图交给f o u n d r y 加工制造，同样，封装 测试也委托专业j 家完成，最后的成品芯片作为i c 设计公司的产品而自行销售。 打个比方，f a b l e s s 相当于作者和出版商，而f o u n d r y 相当于印刷厂。 任何一个新的产业的形成都是技术进步的结果，并在市场需求的推动下得以 生存、发展。在这其中，不外乎由于原产业结构不适应市场及牛产力发展而被分 离，最终单独成立行业，i c 设计业即是如此。 自i c 设计公司诞牛以来，其灵活的经营模式显示出旺盛的生命力，紧跟世 界热点的半导体应用市场，注重于产品的创新设计，再加上f o u n d r y 公司的服务体 系日趋完善，使其以超常速度发展，并体现出以下特点和发展趋势： ( 1 ) 主导性：i c 设计是研究和开发i c 的第一步，也是最重要的一步。没 有成功的设计，就没有成功的产品。一个好的i c 产品需要设计、工艺、测试、封 装等一整套工序的密切配合，但设计是第一步。 ( 2 ) 市场性：i c 设计在整个集成电路产业链中是最接近应用市场的环节， 通过拓展新的应用领域，带动整个产业的发展跃上一个新的台阶。 ( 3 ) 创造性：i c 设计是一项创造力极强的工作。对于每一个品种来说，都 是一个新的挑战，这有别于i c 牛产制造工艺。 ( 4 ) 更新性：i c 设计技术日新月异。软件技术特别是辅助设计软件 ( e d a ) 也是以每2 ，3 年就有一个比较大的更新。 ( 5 ) 紧迫性：一般说来，一个i c 的工艺加工周期是固定的。要想快速地开 发出适销对路的产品，其速度决定于设计。所以设计师所面临的是以最快的速度设 计出功能正确、效益最大、成本最低的产品。 ( 6 ) 合作性：由于技术的发展，在i c 设计中的分工合作就显得越来越重 要。任何人都不可能成为所有设计阶段的专家，而只能成为其中某一方面( 如逻 辑、版图、建库) 的专家。一个成功的设计必须由多个专家的共同努力才能完成。 ( 7 ) 风险性：i c 设计师在产品的开发中所担的风险是很大的，任何一点失 误都会带来产品开发的失败。 ( 8 ) 竞争性：一是设计技术不断更新，二是软件不断推陈出新，平均每五 年就有一代新技术面世，所以芯片设计企业只有不断地进取，才能跟上时代的发 展。 1 3 技术创新模式综述 1 3 1 技术创新理论回顾 亚当斯密在财富的性质和原因的研究中谈到技术变革和经济增长，提 出了1 8 世纪科学研究上的分工增加趋势以及机械制造业创新与科学家之间的联 系，探讨了科学在技术变迁中的作用和从“干中学 的问题。可以说在斯密那里已 经认识和密切关注着技术变革与市场之间的关系。 索洛( s c s o l o ) 对技术创新理论重新进行了较全面的研究，于1 9 5 1 年发 表了在资本化过程中的创新：对熊彼特理论的评论一文中首次提出实现技术创 新的两个条件新思想的来源和随后阶段的实现发展，这被认为是技术创新概念 界定研究上的一个里程碑。 约尔逊( n e l s o n r ) 和温特( w i n t e r s ) 提出了技术创新的进化理论。他们 认为，一个进化系统包含以下几个要素：具备一个将创新引进系统的机制，即系统 能够创新；一个进化的经济系统能对各种经济实体( 指企业、技术等) 进行理论的 选择，以去旧存新。因此，企业必须具有搜寻能力，即发现新技术的能力。企业在 技术方面的搜寻能力，规律性地表现为技术进步的累积性。据此，可以解释产品设 计和过程创新的进化。 2 0 世纪9 0 年代，技术创新理论又有新的进展，萌发了国家创新体系理论。 国家创新体系这一概念，由英国著名技术创新研究专家克里斯托弗弗里曼于 1 9 8 7 年在技术和经济运行：来自日本的经验中首次使用。经济合作与发展组 织( d e c d ) 1 9 9 6 年报告中对国家创新体系下的定义是：国家创新体系是政府、企 业、大学、研究院所、中介机构等，为了一系列共同的社会和经济目标，通过建设 性的相瓦作用而构成的机构网络，其主要活动是启发、引进、改造与扩散新技术， 创新是这个体系变化和发展的根本动力。 1 3 2 技术创新模式概念 技术创新概念： 6 1 9 6 2 年，伊诺斯( j l e n o s ) 在其发表的石油加工业中的发明和创新一 文中首次明确提出了技术创新的定义，他从创新的行为集合角度，将技术创新定义 为“是几种行为综合的结果，这些行为包括发明的选择、资本投入保证、组织建 立、制定计划、招用工人和开辟市场等”。 美国国家科学基金会n s f ( n a t i o n a ls c i e n c ef u n d a t i o no fu s a ) 在其发表 的报告1 9 7 6 年：科学指示器中指出，“技术创新是将新的或改进的产品过程 或服务引入市场”，明确地将模仿和不需要进入新技术知识的改进，作为最低层次 上的两类创新而划入技术创新的范畴之中。 英国苏塞克斯大学的弗里曼( c f r e e m a n ) 是技术创新方面的著名学者， 1 9 8 2 年在工业创新经济学的修订本中明确指出：技术创新就是指新产品、新 过程、新系统和新服务的首次商业性转化。 技术创新模式定义：模式原意是指元素的一种物理排列，例如二进制位模 式、点矩阵模式、存储模式。模式是一种指导，在一个良好的指导下，有助于做出 一个良好的设计方案，有助于得到解决问题的最佳途径，起到事半功倍的作用。在 技术创新中，模式主要是指技术创新过程中有关技术的产生、选择、组织、应用与 扩散方式的总和。涉及到技术创新过程中的诸多因素，这些因素在组合、配置方式 及其结构上的差异，就构成了技术创新的不同模式。 企业技术创新模式是指从企业技术创新的成功实践中总结归纳出来的，具有 高度的概括性、典型性、示范性、稳定性和指导性的，各种企业技术创新方式、样 式和类型的总称。可以说，技术创新模式是对技术创新运行过程的特征的概括。 技术创新有多种的分类方法，本文讨论的技术创新模式主要是按照技术创新的实现 方式和实现途；可划分为模仿创新模式，合作创新模式，自丰创新模式。 模仿创新模式是指企业通过学习模仿率先者的方法，引进、购买或破译率先 创新者的核心技术和技术秘密，并以此为基础进行改进的做法。模仿创新并非简单 抄袭，而是站在他人肩膀上，投入一定研发资源，进行进一步的完善和开发特别是 工艺和市场化研究开发。模仿创新具有两种形式：完全模仿创新和模仿后再 创新也n q - - 次创新。 合作创新模式是指企业间或企业、科研机构、高等院校之间的联合创新行 为。它是依靠企业内部和外部力量进行的一种技术创新活动。合作创新是以合作伙 伴的共同利益为基础，以资源共享或优势瓦补为前提，有明确的合作目标、合作期 限和合作规则，合作各方在技术创新的全过程或某些环节共同投入，共同参与，共 享成果，共担风险。 7 自主创新模式新是指企业依靠自身的力量进行研究开发，独立完成创新的一 系列工作，实现科技成果的商品化、产业化和国际化，获取商业利益，技术创新所 需的核心技术来源于企业内部的技术积累和突破，技术创新后续过程也都是通过企 业自身知识与能力支持实现的。企业对创新独自进行管理、运作，自丰创新具有率 先性。 下图是技术创新模式其他分类方法： 图1 1 技术创新模式的分类 产品创新 过秤创新 第二章国内芯片设计企业及多媒体领域的现 状分析 2 1 国内芯片设计企业的现状 随着近几年半导体产业在国内的快速发展，国内i c 设计业受到日益广泛的 重视。i c 设计业既是国家半导体产业的关键一环，也是如今信息技术时代提升国 家竞争力的重要推动力。无论政府还是企业，对这个在国内发展不到2 0 年的新兴 行业，表现出了热切的期盼，和极大的投资兴趣。近十几年来，国内i c 设计产业 逐步发展，到2 0 0 8 年约有i c 设计公司近5 0 0 家，主要分布于北京、上海、深圳、 江苏、浙江、西安等地。从数量上来说，已经超过了美国硅谷和中国台湾地区，但 是，国内i c 设计公司在质的成长上还远远不够。 从全球范围看，相较于拥有几十年i c 设计产业发展经验的美国和中国台湾 地区，国内i c 设计产业成长时间显得有些短暂，目前还仅处于从初创向理性发展 的过渡时期。 从产业规模看，根据半导体产业协会( s i a ) 近日预计，2 0 0 9 年，2 0 1 0 年全球 芯片销售额分别将达到1 9 5 6 亿美元和2 0 8 3 亿美元，同比增长6 5 。2 0 1 1 年将再 增长6 5 ，达到2 2 1 9 亿美元。其中，美国i c 设计业产值占全球比重7 5 ，中国 台湾地区居次，占2 0 。相比之下，国内i c 设计业仅占全球份额的2 左右。 从公司个体看，全球最大的半导体公司i n t e l2 0 0 8 年销售收入：3 4 4 9 亿美 元，2 0 0 9 年第一季的营业收入：6 5 7 3 亿美元，明显好于华尔街的预测，正逐步走 出经济危机的影响；无生产线i c 设计公司：台湾的m e d i a t e k 表现更为亮眼，从 2 0 0 8 年第四季度起销售额持续增长：每季度收入递增1 6 ，2 0 0 9 年第一季的营业 收入达到7 0 4 亿美元，跻身全球半导体公司营收排名的t o p 2 0 。然而，国内i c 企 业竞争力仍然很弱。直至2 0 0 8 年底，只有七家设计公司营业收入超过l 亿美元： 营业收入超过1 0 0 0 万美元这个台阶，仅仅也只有2 9 家设计公司。其中，比较著名 的有：珠海的炬力集成，展讯科技，中星微电子，大唐微电子。 9 2 2 国内芯片设计企业的s w o t 分析 那么，国内i c 设计产业的前景如何? 可以说，前景美好，但现实残酷。通 过以下的s w o t 分析可以看到，在日趋激烈的全球竞争中，只有通过技术创新的 途径，才能打破技术壁垒、赢得市场份额。 优势( s t r e n g t h ) ： 1 ) 国内有着巨大市场，国内企业l l j , f 资企业具有更多机会： 随着中国大陆地区经济实力持续提高、人均消费水平不断增强、信息化浪潮 大力推动等诸多积极因素的影响，大陆i c 市场销售规模从2 0 0 0 年的1 3 5 亿美元快 速增长到2 0 0 8 年的5 6 2 亿美元，年复合增长率达2 0 。市场研究公司i c l n s i g h t s 发布的最新研究报告称，由于越来越多的电子产品在中国牛产，到2 0 1 3 年，中国 i c 市场规模有望达1 0 0 1 亿美元，将占全球芯片市场的3 5 。 市场需求是产业发展的动力。以多媒体产品为主的消费类电了市场是目前以 及未来几年国内i c 设计公司的丰要的产品市场。以2 0 0 8 年国内i c 设计业约1 1 6 亿美元的销售收入来看，国内i c 设计公司在消费电子i c 市场甚至是整个i c 市场 都还有很大的成长空间。不过，由于受设计、制造及封测等环节的水平限制，国内 i c 设计公司的产品主要集中在中低层次的国内市场。但即使在这么一块中低层次 的国内市场，依然是一块非常诱人的蛋糕。 2 ) 大陆i c 市场还有许多与国外不尽相同的国内特色需求： 这类需求往往是国外i c 厂商没有发现，或者没有先发优势，例如中国特色 的小灵通、大灵通，第二代身份证i c 卡等。在这类市场上，国内i c 设计公司比外 资i c 设计公司占有地利和政策优势，存在更多的机会。 3 ) 国内产业集聚效应初现： 以北京中关村为龙头的北方信息产业基地和以上海、深圳等地为代表的南方 信息产业基地集聚了大量的资金、人才、市场、知识产权。面对芯片设计产业将会 产牛的集聚效应，能否在未来十年进一步将这些集聚中心转化为全球电子信息产业 创新中心，这是在创新整合资源进行创新所处的优势。 劣势( w e a k n e s s ) ： l o 1 ) 公司规模小，产品线单一： 国内i c 设计业具有明显发展起子2 0 0 0 年1 8 号文件的颁布，大多数国内i c 设计公司皆创设于这八年多的时间内。虽然发展迅速，但囿于时间太短，目前有显 著规模的公司并不多。截至2 0 0 8 年，国内i c 设计公司接近5 0 0 家，但平均每家公 司年销售收入不到2 0 0 0 万元，销售收入超过1 亿美元的国内i c 设计公司仅仅只有 七家，而年销售收入低于l 亿美元的i c 设计公司在美国都被视为初创公司。 根据国内i c 设计公司的经验，在整个开发过程比较顺利的前提下，一个产 品的成功开发一般需要投入1 0 0 2 0 0 万美元。因此，平均不到2 0 0 0 万元的销售收 入意味着相当多的国内i c 设计公司只有并行开发2 3 个产品的能力。一旦产品应 用市场风吹草动，依靠个别产品获得的一点点竞争力很可能瞬间荡然无存。 现实情况就是如此，2 0 0 8 年国内i c 设计公司中产品数量为1 3 个的公司 最多，约占国内i c 设计公司总数的一半。有多条产品线，产品数量在1 5 个以上的 公司不到总数的1 4 。因此，当前国内i c 设计公司急切需要有大量资金来支持其研 发和规模的扩大。 2 ) 技术水平低，研发力量薄弱，缺乏足够i p 核积累： 国内半导体产业链于国外的差距在于：封测差一代，制造差二代，设计差 三代。国际上i c 设计公司目前的主流数字工艺集中在9 0 纳米，部分公司已进入 6 5 纳米，相比较，国内i c 设计公司中约有一半公司的数字工艺水平为0 1 8 微米， 能够达到o 1 3 微米的不到总数的5 。可见，i c 设计水平是国内半导体产业链与国 外相比差距最大的一环。其原因归结为三点。第一：发展时间短，经验少，人才 短缺。2 0 0 8 年底，国内i c 设计业从业人员约1 6 5 万人，实际从事研发的不到l 万 人( 平均每家公司不到2 0 人) ，具有设计经验、对应用市场具有敏锐洞察力的高 级设计人才约2 0 0 0 3 0 0 0 人。大部分人员的从业资历在5 年以内，超过1 0 年的人 员凤毛麟角。虽然近两年政府在1 5 所大学专门设立国家集成电路人才培养基地， 计划通过6 8 年的努力，培养4 万名i c 设计人才和1 万名i c 工艺人才，但与2 0 1 5 年预计2 5 万人的需求量相比，还存在巨大的缺口，况且刚培养出来的设计人才还 需要时间的磨练才能成熟起来。与目前美国4 0 多万的专业i c 设计人员，一家设计 公司动辄成百上千人相比，国内l c 设计人才严重缺乏，且在短期内无法根本改 观。第二：对i c 设计与制造工艺的衔接认识不足。i c 不同于其他产品，其设计必 须考虑到制造中的相关工艺条件。一个新的i c 设计产品必须要经过多项生产测试 来检验其是否能达到性能要求并适合大规模量产。大陆地区半导体产业起步晚，客 观上形成多数i c 设计人员有理论认识、无实践经验，在设计过程中缺少与代工厂 的互动，容易出现设计错误。对于公司丽言，这大大增加了资金和时间成本的浪 费，致使设计公司在时效性强的半导体市场上陷入被动。第三：自丰l p 核数量不 够。自从全球i c 设计业进入系统芯片( s o c ) 设计阶段，单个芯片上需要用到的 i p 核越来越多。如果没有足够多并且有特色的i p 核，就无法设计出具有市场竞争 力的i c 产品。国内i c 设计公司先天薄弱的研发能力制肘了自主i p 核的积累，这 一情况在短期内无法得到根本改观，所以，国内i c 设计公司的产品成本依然非常 沉重。 3 ) 发展资金不足： 高科技行业的发展，需要大量资金的投入，尤其对于进入s o c 阶段后的国 内初创i c 设计公司。目前，国内i c 设计公司的融资渠道主要有政府资助、海内外 风险投资和上市融资三类。 由于资金有限，政府主要资助具有国资背景、产品具有前瞻性的国内主要 i c 设计公司，对于其他数量众多的中小型设计公司，所能获得的政策性补贴非常 有限。 无法获得足够政府资金扶持的国内i c 设计公司，现阶段吸引海内外风险投 资的能力也非常有限。风险投资公司决定投资的四大因素主要包括：产品市场巨 大，公司对产业上下游的商业运作能力，管理和研发能力，未来可持续发展性。很 多国内i c 设计公司也许能满足第一个要求，却普遍无法在后三项要求上让风险投 资者满意。此外，i c 设计的高投入、高风险也令投资者心存胆怯。 风险投资公司以盈利为目的，在公司创业初期投入，公司上市后获利。但 是，目前中国证券市场还没有实现全流通，限制了风险资金获利后的退出，而海外 上市又有外汇管制和审批限制，这就使得许多风险投资踌躇不前。这是国内i c 设 计公司难以获得风险投资青睐的另一个重要原因。 没有风险投资的帮助，国内i c 设计公司上市融资更加困难。国内中小企业 板市场( 二板市场) 设立了连续三年赢利的门槛，但如果设计公司已经能够满足这 项上市要求，他们也已经渡过了最需要资金的牛存期，这时获取风险投资的意义已 不是很大。更何况如能达到这- - i 1 槛，早己能在海外上市融资。所以直到现在，中 小企业板市场尚无国内l c 设计公司，丰板市场和香港创业板上的国内i c 设计公司 仅各一家。 4 ) 对市场了解不够，缺乏公司治理经验： 国内i c 设计公司多由技术人员创立，最主要有三类情况：第一类是在海外 半导体行业工作多年，如今回国创业的海归派：第二类是科研院所转制或分离出来 的学院派；第三类是国内技术人员创业。 产品设计的不乏其人，但令人遗憾的是， 治理公司的经验。 这些公司手中，有着先进设计技术和独到 他们中多数并不足够了解市场，或者缺乏 相对而言，海归派创业的情况较好一些。在国外成熟的半导体产业环境和 先进商业理念的长期熏陶下，即使作为技术人员，他们也有较强的市场意识，他们 回国创业的通常做法是，先拿到订单和一笔资金，或者看好一定的市场，有一定的 销售保证，再回国创办公司、招聘人才、设计产品并量产销售。他们能意识到公司 治理过程中的问题，同时想方设法弥补不足和积累管理经验。 令人担忧的是后两类的创业。在没有充分了解市场情况下，没有立足客户 需求，仅凭一腔热情就开始做产品，最后发现不对市场路了，这样的例子并不鲜 见。此外，他们还没学会国外成熟设计公司的管理模式，缺乏和同行、产业链上下 游厂商沟通的渠道，没有销售经验等。这些重要环节的缺失，非常容易使公司陷入 团境。 机会( o p p o r t u n i t y ) ： 1 ) 政府正逐渐加强对i c 设计产业的扶持： 政策层面上，中央政府自2 0 0 0 年起陆续推出诸多政策对i c 设计产业进行扶 持。2 0 0 0 年6 月国务院颁布了鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策 ( 国发 2 0 0 0 】1 8 号) ，从投融资、税收、技术、出h 、收入分配、人才、装备及采 购、企业认定、知识产权保护、行业管理等多个方面为集成电路( i c ) 产设计产业提 供了良好的政策环境。2 0 0 5 年，颁布了集成电路产业研究与开发专项资金管理 暂行办法( 财建 2 0 0 5 1 3 2 号。 办法规定从2 0 0 5 年开始，逐年递增的拨出专 项资金对集成电路设计产业进行扶持，也2 0 0 5 年为例，当年拨出1 5 亿元专项基 金支持了2 9 个项目。2 0 0 6 年，颁布了新1 8 号文件，对旧1 8 号文件进行了政策上 的补充，丰要内容如下：a ) 对于研发，采取信贷和减税的复合优惠政策b ) 对用于 i c 的固定资产免税c ) 对半导体设计安排专项资金支持d ) 政府设立专项基金扶持i c 产业，基金启动时政府第一年投入1 2 0 0 万至2 5 0 0 万美元，以后按年增加。 在人才培养上，2 0 0 4 年国家教育部、科技部批准在清华大学，复旦大学，上海交 通大学等中国著名高校建设1 5 个国家集成电路人才培养基地。这为弥补我国集成 电路设计人才的匮乏，提供了人才高地。 在创业环境方面，地方政府积极推出优惠政策，拉动当地i c 设计产业的发展。自 2 0 0 0 年开始，北京，上海，深圳，无锡，西安等地为扶持当地的芯片设计企业， 纷纷成立i c 产业孵化基地，建设公共技术服务平台，引进风险投资，孵小扶强， 为当地芯片设计企业的成长提供帮助。以深圳为例，作为七个国家级集成电路设计 产业化基地之一，深圳集成电路设计产业化基地在2 0 0 1 年底获准成立，2 0 0 2 年正 式运作。深圳市政府将其列为重点建设项目，投入专项建设资金，建设了共性化设 计服务等i c 设计所需的基础平台，开展e d a 工具技术支持，测试服务、i p 交易 等中介服务项目。此外，深圳还先后投资建设芯片测试平台、扶持重点芯片项目， 并与香港科技园联手，展开集成电路设计人才培养合作，这些举措在一定程度上推 动了深圳i c 设计业的发展。 2 ) i c 特有的产业周期为国内芯片设计企业打破垄断带来希望： 著名的摩尔定律预言，每1 8 个月，硅片上单位面积集成的晶体管数目会翻 一翻。这表明i c 产业的技术进步很快，但同样也非常残酷，不进则退，稍有松懈 就会被后来者赶上。但从另一方面讲，正是由于日新月异的技术进步，给后来者打 破垄断带来机会。我国的i c 产业还处于起步发展阶段，背靠全球增长潜力最大的 市场，与市场需求紧密结合，完全有机会抓住技术变革，找到快速发展的通道。 3 ) 国际产业格局发牛迁移： 近年来，世界芯片设计产业已从美国硅谷向日本、印度等国和台湾地区迁 移，全球芯片产业格局产生重要变化。中国能否顺应格局变化、抢抓难得机遇，吸 引高端人才，研发尖端技术，在全球集成电路产业中占有与中国国力相称的地位， 这是中国芯片业在产业格局层面所面临的机遇。 4 ) 电子信息产业链条做大做强的需求： 芯片上下游集结了芯片、软件、电子、通信等相关企业，形成一条纵向的价 值链。价值链的形成，使得集群竞争力日益凸现，上下游企业之间依存度也不断加 深。如何围绕抢占市场和制定行业标准，实现上下游企业整体联动、紧密协作，将 产业做大做强，快速形成最具全球竞争力的价值链，进而占据和控制全球市场，这 是国内芯片设计企业一大机遇。 威胁( t h r e a t ) ： 1 ) 竞争对手加速进入大陆布局： 在国际半导体产业链的封测、制造环节向中国大陆地区转移的带动下，为了 接近客户和抢占市场，2 0 0 3 年，美国、中国台湾地区的i c 设计公司纷纷开始在中 国大陆地区布局，2 0 0 4 - - 一2 0 0 9 年有加快趋势，2 0 1 0 年预计进入数量更多，速度更 快。 1 4 美国是全球i c 设计市场的领导者，把持着中高端领域，拥有大部分的丰要 市场。而当前国内i c 设计公司能做的丰要是一部分中低端欧美产品的替代、夹缝 市场和一些新兴市场。因此，近几年，除个别领域外，国内l c 设计公司在自身能 力薄弱的前提下没有能力也没有必要与之作激烈的正面竞争。 国内i c 设计公司目前最大的竞争对于是中国台湾地区的i c 设计公司。据台 积电人士估计，目前大陆与台湾地区的i c 设计能力差距在2 3 年左右，大多数台 湾地区i c 设计公司的产品层次和性价比仅略高大陆产品一筹，但是，台湾地区公 司的市场能力要强过大陆公司很多，他们对市场的反映非常迅速。把设计中心转移 到大陆后，这种能力就更突出了。此外，二十多年的发展，台湾地区i c 设计业已 经形成了一个互帮互助的社团，相互之间具有良好的沟通，市场信息也相互通报。 国内i c 设计公司彼此之间还缺乏这种氛围，互助协作也不多。再有一点，台湾地 区公司更加熟悉半导体产业链，有多年的客户积累，有利于得到新客户的信任。 2 ) 知识产权困扰： 随着国内i c 设计业的发展壮大，知识产权问题日益突显。国内1 0 大i c 设 计公司平均专利约2 5 项，而行业中绝大多数公司连一项也没有。因此，设计过程 中不可避免的要使用授权专利，而一大笔专利使用费是他们无法负担的。 甚至有不少的国内i c 设计公司没有认识到专利的重要性，既不懂得如何保 护和充分运用专利来确立自己的核心优势，也意识不到侵犯他人专利的严重后果， 更谈不上象外国公司一样在挖掘专利的经济价值方面长袖善舞。 凭借专利授权许可收取高额使用费以外，外国i c 设计公司非常善于利用专 利诉讼打击拖垮竞争对手。如果确实判定侵权，他们可以得到巨额赔偿，如果不算 侵权，艰苦漫长的诉讼过程也可以削弱竞争对手的财力和产品竞争力。 2 0 0 4 年底2 0 0 5 年初突然发生的几场国内i c 设计公司专利诉讼孰是孰非尚 无定论，但国际上大公司越来越关注大陆地区快速成长的i c 设计公司，并对直接 竞争对手实施打压的意图是非常明显的。因此，国内i c 设计公司需要尽快掌握如 何巧用善用知识产权保护自己创造效益，这是激烈竞争环境中必须学会的。 2 3 多媒体领域现状分析 2 3 1i c 产品市场综述 从地域分布来看，i c 市场可以分为国际市场、国内市场。目前，i c 产品的 国际高端市场一直由外国公司把持。例如，q u a l c o m m 公司独占第三代无线通信 c d m a 芯片组9 5 的市场，a t i 和n v i d i a 控制图形显示i c 市场的9 0 ，m e d i a 公 司一家控制了v c d 和d v d 播放机芯片市场的一半，x i l i n x 和a l t e r a 两家公司共享 f p g a 和c p l d 市场8 0 以上等。中低端国际市场上，除少数国内公司在个别非主 流产品市场占有全球较大的份额，大多数国内公司还欠缺某些能力( 规模、可信赖 度等) 参与国际市场的竞争。分析2 0 0 8 年国内1 0 大i c 设计公司主要盈利产品， 大多受惠于国内订单或者国际中低端的订单。因此，2 0 1 0 年之前，国内市场对国 内i c 设计产业的影响要大于国际市场。 从应用领域来看，市场又可分为一般应用市场和特定应用市场( 或新兴热点 市场) 。能够进入2 0 0 8 年1 0 大国内i c 设计公司行列的，或者靠一般应用产品， 或者靠特定应用产品，来确定其优势地位。例如杭州士兰微的芯片产品丰要面向消 费类电子中的组合音响、照相机、空调、电话机、玩具车等一般性整机产品，而大 唐微电子的中国第二代居民身份证专用芯片则为特定应用。杭州士兰微明确定位在 全球中低端市场，凭借规模制胜。大唐微电子以国内特定应用市场为支撑，继而向 其他新兴热点市场前进。 2 3 2 多媒体技术定义以及产业分析 “多媒体 取自英文单词m u l t i m e d i a ，m u l t i 意为“多”，m e d i a 即“介质， 媒质，媒介或“媒体”。m u l t i m e d i a 一词于1 9 8 3 年被作为专门术语而正式使 用。 由于c p u 和存储器市场已被美、日、韩等国的企业所掌控，中国企业很难 在其中寻找到牛存空间。而多媒体产业起步至今，全球市场中还没有出现一家强势 垄断的芯片设计企业，这给中国企业提供了有利的时机。中国拥有庞大的消费市 场，拥有成熟的整机加工制造业，这为多媒体芯片产业在中国的发展创造了良好的 1 6 “地理”条件。因此，从国内的实际情况出发，数字多媒体产业是中国芯片产业的 优势所在。 全球半导体业者普遍认为，二十一世纪是是消费类多媒体电子产品的时代。 而且，消费类多媒体电了产品市场的多样性使得设计公司之间的竞争更多地在于是 否有创新，是否能满足特定应用市场的需求。这样的一个市场更强调百花齐放，而 技术水平的些许差别相对在次要位置，这从而相对缩小了国内芯片设计企业在技术 上与欧美、中国台湾地区的i c 企业的距离。从消费电予s o c 芯片发展趋势看，它 具有两点显著特征：第一所有产品将走向移动，永远在线；第二产品趋于能够访问 多种丰富的媒体内容。随着多媒体信息终端产业的蓬勃发展，音视频功能将成为众 多消费产品中必备的功能，因此多媒体芯片产业拥有着广阔的市场前景，具有旺盛 的生命力。 多媒体产品功能上的发展对开发者提出了越来越多的挑战。为了满足人们对 音、视频产品高品质方面的追逐，各个国家的不同组织不断的推出新的技术标准。 从上世纪9 0 年代开始，每隔几年就会有新一代的音、视频标准的推出，比如，从 上世纪耳熟能详的m p 3 ，m p e g 2 ，m p e g 4 标准，到目前又陆续推出了a a c ， a v s ，h 2 6 4 ，v c 3 等标准。新标准的层出不穷，这对芯片设计的复杂性带来了显 著的挑战。一方面，新标准为了在移动设备，通行设备实现多媒体的功能，对原始 的声音、图像信号进行高强度的压缩，这就要求芯片能够实现更为复杂的编解码功 能；另一方面，为了保证声音、图像的高度不失真，新标准对声音的量化插值，图 像的预测补偿等方面提供了大量的算法，这要求多媒体芯片能够进行大量复杂的数 据处理。除此之外，为了兼容各种技术标准，芯片设计的复杂性多样性也达到了前 所未有的地步。 在这样的技术背景要求下，企业的技术研发能力必然是企业赖以生存的核心 竞争力。而技术创新是企业提高研发能力的丰要途径。 2 4 技术创新是提升企业核心研发能力的重要支撑 通过技术研发形成核心竞争力，这尤其适用于知识密集型的芯片设计企业。 对于企业内部涌现出来的技术创新成果和外部环境中的技术扰动，企业具有一种很 强的自催化功能。随着一项技术创新成果在一个企业内部的迅速扩散，成为核一t l , 技 术，以至成为企业新的核一1 1 , 业务，企业将逐渐形成自已的新的竞争力