南山区产业创新支撑平台建设与技术路线图研究

1、目 录绪 论111.11.21.31.41.5研究背景1研究任务与目的2技术路线图理论依据与制定方法3IC产业创新支撑平台建设意义与作用7本章要点122IC产业发展概况132.1 国际IC产业发展概况132.2 我国IC产业发展概况192.3 珠三角IC产业发展概况262.4 本章要点27南山区IC产业技术路线图制定2933.13.23.33.43.53.6南山区IC产业与现状29南山区IC产业市场驱动力与产业目标36技术壁垒40研发需求与研发重点48南山区IC产业技术路线图49本章要点514南山区IC产业创新支撑平台524.14.24.34.44.5南山区IC产业创新支撑平台建设现状52IC

2、基地运行及其对产业的支撑作用58企业对创新支撑平台服务的需求62南山区IC创新支撑平台的未来建设重点63本章要点685政策建议69结合技术路线图与产业创新支撑平台，打造IC产业公共服务体系69政策措施70国际半导体技术发展路线图概述74企业对创新支撑平台的需求调研数据815.15.2附件一附件二附件三附件四附件五附件六附件七南山区部分IC创新支撑平台与研发.100南山区IC设计企业分类101南山区部分IC设计企业简介103南山区集成电路产学研成员一览表129省集成电路技术省部产学研成员一览表130参考文献1321 绪论1.1研究背景经过 30 多年的发展，已经成为全球“电子制造贸易之都”，拥有

3、极具竞争力的“低成本供应链”。目前正从“电子制造贸易之都”为“电子设计创新之都”， 从“低成本供应链”升级为“低成本创新链”。在这个过程中，IC（Integrated Circuit，集成电路）产业发挥着关键性和决定性的作用。然而，随着我市 IC 产业深发展，产业中次与发展瓶颈日益凸显，加上 2008 年全球金融影响，IC 产业发展速度整体放缓，不少企业增长乏力甚至经营。技术层面，研发投入严重不足，创新能力薄弱，缺乏核心技术。企业与研发机构技术研发合作和交流不足。IC 产业总体技术水平与发达地区存在很大差距；企业层面，我市 IC 企业存在规模小而分散、销售额不高，商业运营模式与技术水平不匹配，

4、企业间同质化竞争严重等问题；产品层面，我市 IC结构档次不高，缺乏技术与竞争力；同时，IC 高级专业缺乏，知识产权与专利摩擦不断加剧。我市 IC 产业经过了最初的起步期，正处于增强创新，提升竞争力的发展壮大的蜕变期。如何与时俱进的引导和支撑产业向更面发展（例如：怎样扶持企业做强做大？哪些共性技术集中研发？怎样合理高效配置？）成为从到地方各级相关部门以及 IC 产业学者积极思考和探索的问题。作为IC 产业创新服务体系的IC 产业创新支撑平台和技术路线图符合了这一需求。IC 产业创新支撑平台从研发支撑、共性技术、知识产权、培训、推广应用等方面为企业提供了一个全面的科技创新支撑平台，优化配置创新，扶

5、持有潜质的企业。企业则可以借助创新支撑平台“多、快、好、省”的建设的创新线。IC 产业技术路线图则通过分析 IC 产业发展所需要的、可实现的，识别目前技术和目标技术之间的差距，确定技术发展的优先顺序，为 IC 产业发- 1 -展指明方向，并提供一个达到愿景目标的路径。IC 产业技术路线图与 IC 产业创新支撑平台有着相辅相成的关系。IC 产业技术路线图侧重于宏观战略 层面，为 IC 产业创新支撑平台的建设和运营提供方向指引和工作依据；IC 产业创新支撑平台则处于战略执行和实施层面，推动产业协同创新，确保技术路线图得以执行和实现。技术路线图和创新支撑平台两者，缺少创新支撑平台的技术路线图是“空中

6、楼阁”，而缺少技术路线图的创新支撑平台则是“盲人摸象”。两者互相协作和互相促进，形成良性循环，推动 IC 产业呈螺旋状上升。IC 产业创新支撑平台的建设和技术路线图的制定，能最大限度的发挥在引导资金参与动 IC 产业发展的能动作用。最终带动以IC 技术为基础的现代信息产业的快速协调发展。1.2研究任务与目的本课题通过分析国内外以及市 IC 产业发展现状与趋势，借鉴国内外 IC产业创新支撑平台建设与产业技术路线图制定的先进经验，分析南山区 IC 产业特色与优势，提出南山区 IC 产业发展的技术路线图以及进一步建立与完善 IC产业创新支撑平台的思路与举措。本研究课题研究任务与目的概述如下：1）以路

7、线图的方式展现南山区 IC 产业未来发展技术路线技术路线图识别南山区 IC 产业所需的、可实现的，识别目前和目标之间的技术差距，确定技术发展的优先顺序，为南山区 IC 产业发展指明方向，提供一个达到目标的路径。2）通过路线图的制定为南山区 IC 产业未来发展提供决策依据南山区 IC 产业技术路线图直接反映了 IC 产业发展路线和产业对技术的需求，可以作为制定产业政策的依据。通过政策倾斜引导产业发展，实现整合；同时，为企业投资提供依据，加大对最具潜力的技术研发投入，扩大可投资的技术领域，避免重复投资以及同质化竞争。- 2 -3）完善 IC 产业创新支撑平台建设为企业提供优质的公共技术服务持续夯实

8、 IC 产业创新支撑平台，有效配置研发，通过面向企业的公共、开放服务，为 IC 企业提供强大的研发设计服务体系。和配套服务支持，打造全方位的 IC4）形成良好的合作机制IC 产业技术路线图的制定和创新支撑平台建设强调多主体的参与，包括政府主管部门、集成电路设计基地、市半导体行业、企业、研发机构和大学等相关，有效信息，共享行业战略。通过合作，各方能更容易获取技术支持，形成共同目标，构建“产-学-研”解决共性问题、关键问题。，集中力量5）更好地识别和满足市场需求IC 产业技术路线图的制定和创新支撑平台建设均基于 “市场驱动因素”。技术创新要满足企业进入未来市场的需求，使行业利益相关者共同认清行业所

9、处的、环境的变化，识别满足市场需求所必须的技术，以及所需的研发投入。1.3技术路线图理论依据与制定方法1.3.1技术路线图理论依据作为一种研发战略方法，技术路线图已经在世界许多和地区得到了广泛的应用，并且被实践证明是一个行之有效的科技创新管理工具。美国的SIA（Semiconductor Industry Association，半导体行业）的技术路线图是行业路线图的和旗帜。该路线图详细描述长达 15 年的技术路线。最初的版本是 1992 年的，当时有来自行业、大学等共 179 名学者等参与；到 1997 年版本的半导体行业技术路线图已有超过 600 名的学者参与，用了两年的时间来描画。当 1

10、997 版结束时， 1999 版也正式启动了。而 2003 版的半导体技术路线图已经成为路线图。- 3 -2007 年版的路线图，一共召开了三次世界范围的会议，分别在法国的Annecy，美国的旧金山以及的千叶。这些会议给每个技术工作组的成员提供了面对面的讨论机会，并促成不同的技术工作组之间的合作。路线图的编纂是一个动态的过程。国际 IC 技术发展路线图每年进行更新和更正，在奇数年份（例如 2001 年，2003 年，2005 年，2007 年），发布一个全新的版本，而在偶数年份（例如 2000 年，2002 年，2004 年，2006 年）对数据表格进行修订。路线图的这种修订方式可以保证对 I

11、C 产业的近期和远期发展连续地进行评估。同时，它还使得工作组将最新的、性的技术研发和解决方案及时反映在路线图中。实践证明，技术路线图的制定与应用带来了巨大效益和效益。美国技术和标准Ray Kammer 认为路线图帮助引导投资和配置，也是帮助美国增加国际市场份额非常有价值的工具。纵观 ITRS 的历程，它对企业、学校、研究机构、行业和战略的各个层面的需求均提供了重要的指导依据。根据 2003 年的统计，当时各国已经制定了 46 个产业路线图，这 46 个产业路线图的文本平均长度 62.8 页，平均绘制时间 1.25 年，平均描述时间 17.1 年，平均更新周期 2 年，平均运营委员会 18 .6

12、 人，平均工作组 84.1 人，平均89 人。46 个产业路线图涉及农林业、原材料、化学、种植业、石油、采矿、建筑、能源、信息、医疗等其他行业。绘制产业路线图的和地区主要有美国、等。其国绘制的最多，占 75% ，其次是加拿欧洲、新加坡、大，占 14% 。在产业路线图绘制方法上，通常以工作组的形式为主，每次工作组会议大约是两天，每个工作组都要开几次会议。各个行业的工作组在对行业之后，依照市场、技术的顺序进行分析。在产业技术路线图发展过程中，有以民间为主导的路线图和以为主导的路线图。民间主导的路线图大多是技术发展指南，趋势；主导的路线图大多是配置方案、行动计划。在我国，技术路线图这一方法还没被广泛

13、应用。而与技术路线图比较接近的和应用最广泛的是和发展五年计划等，这些计划和技术路线图- 4 -一样都是对未来的看法，但它们之间又有很大不同。我国的五年基本上就是确定目标，并使用多个指标表示。技术路线图不是具体的目标，而是一个可行的发展的方向。另外，我国的没有和市场紧密结合，不是市场拉动或技术推动的思路。尽管我国的中长期也取得了很大成就，但存在一些问题，如重复投资，投资滞后于技术发展，或者投资方向不清晰，对所投资项目的市场需求没有充分分析与把握，导致的浪费和无序竞争等问题。产业技术路线图对于技术的制定和技术管理水平的具有重要作用，是促进技术创新的重要，是创新的战略工具和基础。通过建立技术路线图，

14、企业能够追求更加有利的合作，能积聚致力于共同的技术问题。认清产业所处、环境的变化，识别由此产生的市场驱动因素，并识别达到市场需求所必须的软硬技术。通过技术路线图的制定，提高行业研究和应用新技术的能力，并促进合作动产业技术革新与技术应用快速发展。我国作为半导体新兴的、极具潜力的市场，IC 产业已经成为信息产业的重要基石和重点发展行业，学习和研究 ITRS，无异于超前的了解世界半导体的发展趋势及解决方案，在、决策及布局研发的层面上均可达到事半功倍的效果。1.3.2 路线图制定方法本课题技术路线图的制定是在借鉴、参考国内外案例的方法和经验基础上，充分结合南山区 IC 产业特点，分析南山区、市乃至珠三

15、角地区现代信息产业集群的产业结构以及这些产业对 IC 技术的需求情况，利用科学的方定出战略性、科学性、以及可操作性的南山区 IC 产业技术路线图。本课题以南山区 IC 产业“市场需求-产业目标-技术壁垒-研发需求”为研究线索和研究重点。主要分析方法包括、头脑风暴法、SWOT 分析法以及研讨会等。技术路线图是“技术”与“市场”两方面因素的结合。一方面是市场拉动，基于企业或产业的市场需求以及行业目标确定需要的技术类型；另一方面是技术推动，技术发展有其自身的规律，技术的发展反过来会催生新的市场需求。技术路线图通过结合这两方面因素，提供一个到达目标的路径（图 1）。- 5 -图 1技术路线图制定原理示

16、意图技术路线图制定的基本流程见下图，包括三个阶段：准备阶段、开发阶段和修正阶段。第一阶段是产业技术路线图的启动阶段，第二阶段是技术路线图制定的部分，第三阶段是技术路线图的后续修订和制定实施阶段，也是技术路线图不断完善的过程（图 2）。- 6 -图 2技术路线图制定基本流程1.4 IC 产业创新支撑平台建设意义与作用1.4.1 创新支撑平台建设意义中共十七大确定了“提高创新能力，建设创新型”的战略方针，明确指出：加快建设创新体系，支持基础研究、前沿技术研究、公益性技术研究。加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新- 7 -体系，引导和支持创新要素向企业集聚，促进科技成果向现实生产

17、力转化。在科技部的统一指导及工业和信息化部的组织协调下，瞄准我国IC 研发支撑、共性技术、知识产权、培训、推广应用等创新体系的系统缺陷，建立了体系化的IC 产业创新支撑。创新支撑平台的建设与高效运营对 IC 产业的发展：1) 企业孵化。IC 产业进入成本高，技术研发及管理复杂。IC 产业的进入成本主要体现在昂贵的设备和高度知识产权保护的 EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术和 IP（intellectual property，知识产权）复用技术上。对于启动资金少、规模小的企业而言，几乎不可能承担上述各项成本。IC 创新支撑平台为这些企业提供公共

18、的 EDA 服务、MPW（Multi ProjectWafer，多项目晶圆）流片服务以及 IP 库服务，大大降低了企业的进入成本。2) 先进技术预研和共性技术集中攻关。IC 产业的一个重要特征是，存在大量共性技术，可通过的第创新支撑平台进行集中研发服务。随着 IC工艺水平的不断提高以及市场需求的多样化和技术更新周期的不断缩短，单个企业很难制约性的共性技术问题，IC 产业对于共性技术的需求在不断提高。IC 企业急需解决的共性技术可以归纳为：EDA 技术服务、MPW 服务、高端以及工程测试分析技术、CPU 核以及 SoC（System on Chip，）开发平台技术、IC策划以及可靠性技术、样片封

19、装服务共性技术等。IC 产业创新支撑平台，将帮助 IC 企业解决研发难题，降低研发成本和风险，提高产品设计水平，使企业可以低投入、低风险地开发具有知识产权的高端，提高创新能力，增强企业的竞争力。我国 IC 产业与国际 IC 产业的技术差技术的，阻碍我国 IC 产业发展。距和市场差距较大，欧美发达对于IC 创新支撑平台可整合创新，产业共性技术、以及技术进行集中技术攻关，为整个 IC 产业的发展提供保障。3) 整合，提高 IC 产业链创新效率。IC的研发与生产涉及 IC 设计、生产、封装与测试等整个 IC 产业链环节。国外的半导体产业由于起步早，掌握技术，拥有垂直整合的大型 IDM（Integra

20、ted Device Manufacture，集成器件制造商），比如 Intel、IBM 以及 TI（Texas Instruments，德州仪器公司），其- 8 -IC研发周期短，技术成熟，能够快速占领市场。我国 IC 产业目前还没有 IDM 企业，因此需要一个面向产业链各部分的平台，合理调度产业链各个环节，为 IC 产业发展创造良好的创新环境。，协调 IC4)是技术与IC 产业的竞争不仅仅技术，提高国产市场占有率。的竞争，而是在整个产业链上的竞争，因此 IC 产业的技术发展必须兼顾相关产业对IC 技术与的应用需求。IC 的应用决定着IC 产业的发展，反过来，IC 技术与推动相关信息产业的。

21、目前我国 IC 产业的突出问题，是国产整机企业对国产企业的认可度低，对国内的 IC 设计企业知之甚少。树立国产优秀企业的品牌，将国产、应用方案尽快推向整机企业，实现应用，是我国 IC 产业发展的关键。IC 产业创新支撑平台的建设将为 IC 企业提供技术与术与的效用最大化。，实现 IC 技推广应用服务，作为技术1.4.2 我国 IC 产业创新支撑平台建设现状我国一直高度重视 IC 产业的发展，从、产业政策、资金支持和公共服务等多层面、多角度支持促进我国 IC 产业的发展。从 2000 年开始，科技部先后在北京、上海、杭州、无锡、西安、成都、济南，批准建立了八个集成电路设计基地（表 1）。另外，香

22、港、重庆、大连、等地也设立了类似的 IC 产业促进机构和公平服务带动了中国 IC 产业的快速发展。国内 IC 设计产业销售平台。这些公共规模从 2002 年的 21.6 亿元扩大到 2008 年的 235.3 亿元，年平均复合增长率达51.9%，可以说，化的理想效果，其集成电路设计基地的建设达到了公共服务和企业孵效益和效益十分显著。- 9 -表 1各地 IC 设计基地2008 年财政部、科技部和工业和信息化部启动了 IC 产业创新支撑平台的建设筹备工作，拟通过财政的投入，带动地方和公共服务机构的建设积极性。以“增量”带动“存量”，整合现有，瞄准 IC 设计、制造、封装测试等产业链的薄弱环节，我

23、国 IC 研发支撑、共性技术、知识产权、培训、推广应用等创新体系的系统缺陷，采取部省合作、省市共建等方式，错位发展，优势互补，产学研结合，分步实施，边运营，边发展边完善，建立覆IC盖主要地区、基础设施完备、技术服务能力强的跨省市、跨区域的- 10 -序号名称1级集成电路设计基地（8+1）集成电路设计基地2集成电路设计北京基地3集成电路设计杭州基地4集成电路设计无锡基地5集成电路设计西安基地6集成电路设计上海基地7集成电路设计成都基地8集成电路设计济南基地9集成电路设计中心10地方级集成电路设计基地市集成电路设计中心11青岛集成电路设计基地12苏州集成电路设计中心13重庆集成电路设计公共14厦门

24、集成电路设计公共15福建省集成电路设计中心16集成电路设计工程技术17南方集成电路设计服务中心18广州集成电路设计中心19辽宁省集成电路设计基地我国 IC 产业创新环境，提高 IC 企业的产业创新支撑平台，创新能力。图 3各地 IC 设计基地分布示意图- 11 -随着平台的建设，我国在 CPU、DSP、SoC 等高端技术领域实现了一定的，并培养高水平的 IC 创新队伍，提高 IC 成果转化效率，增加国IC 产业创新支撑平台作为我国 IC 产业创新体系产应用推广服务面，把的重要组成部分，为做大做强我国 IC 产业奠定了良好的基础。1.5 本章要点1） 目前正从“电子制造贸易之都”为“电子设计创新

25、之都”， 从“低成本供应链”升级为“低成本创新链”。在这个过程中，IC 产业发挥着关键性和决定性的作用。2） 然而，随着我市 IC 产业深发展，产业中次与发展瓶颈日益凸显，加上 2008 年全球金融影响，IC 产业发展速度整体放缓，不少企业增长乏力甚至经营。3） IC 产业创新支撑平台的建设和技术路线图的制定，能最大限度地发挥在引导参与动 IC 产业发展的能动作用。最终带动以 IC 技术为基础的现代信息产业的快速协调发展。4） IC 产业技术路线图侧重于宏观战略层面，为 IC 产业创新支撑平台的建设和运营提供方向指引和工作依据（路线图的编纂是一个动态的过程，需每年更新）；IC 产业创新支撑平台

26、则处于战略执行和实施层面，推动产业协同创新，确保技术路线图得以执行和实现。技术路线图和创新支撑平台两者，缺少创新支撑平台的技术路线图是“空中楼阁”，而缺少技术路线图的创新支撑平台则是“盲人摸象”。两者互相协作和互相促进，形成良性循环，推动产业呈螺旋状上升。5） 创新支撑平台的建设与高效运营对 IC 产业的发展。市IC 产业创新支撑平台建设已经取得显著成效，但在新形势下仍需要与时俱进，IC 产业未来发展需求，以 IC 技术路线图为依据加大建设力度。6）IC 产业的竞争不仅仅是技术与的竞争，而是在整个产业链上的竞争，因此 IC 产业的技术发展必须兼顾相关产业对 IC 技术与的应用需求。IC 的应用

27、决定的 IC 产业的发展，反过来，IC 技术与推动相关信息产业的。- 12 -2IC 产业发展概况2.1 国际 IC 产业发展概况2.1.1 IC 产业结构的演变回顾国际 IC 行业的发展历程，其产业结构演变遵循“系统生产”、“分工生产”直至“服务生产”的规律，形成了以 IDM（Intergrated Device Manufacture, 集成器件制造商）为主体、系统厂商、 Fabless (IC 设计公司)、Foundry（制造厂，或代工厂）以及其他企业为辅的产业结构。IDM 是集设计、生产线（制造、封装、测试）、销售为一体的 IC 厂商，比如 Intel 公司和 AMD 公司。1)IC

28、产业的孕育期IC 技术诞生之初，生产和应用 IC 的厂商全部为电子系统厂商，因此这一历史阶段的 IC 产业结构比较单一，换言之，这时 IC 尚未真正形成的产业。这一时期，“系统厂商”不但将自行生产的 IC 作为内部配套使用，同时也向 IC 市场供应部分，并在 IC 市场上采购部分。1968 年和 1969 年，Intel 公司和 AMD 公司相继成立，开创了世界 IC 产业发展的新，开辟了于电子系统公司、仅向市场供应通用 IC的先河（既不生产系统整机，也不从市场上采购 IC）。这种自行设计，用的生产线、封装、测试，自行销售 IC的厂商被称为 IDM。2)IC 产业的形成期1968 年 Inte

29、l 公司成立后，的 IDM 公司成立，另外越来越多的系统厂商通过出售或分拆半导体部门淡出 IC 市场。随着系统厂商的 IC 市场份额不断缩小，IDM 公司的市场份额迅速扩大，至 1990 年，IDM 的销售额约占全球 IC市场的 80%，以 IDM 为主要架构的 IC 产业初步形成。3)IC 产业的成长期1982 年左右，一种“无工艺生产线”的新型半导体企业诞生，IC 业界称之为 Fabless。Fabless 企业群诞生最初的几年中，其仍依靠 IDM 企业完成，也- 13 -就是说当时的 IDM 分出了一部分产能来为 Fabless 服务，这部分产能实际上进入了“代工”概念的业务范畴，只是纯

30、粹的“代工工厂”（Foundry）尚未建立。1987 年 1 月，TSMC（积体电路制造，简称台积电）成立，开创了专业 IC 制造服务的新生产模式（又称“晶圆代工”，或 Foundry），即公司没有的，仅提供服务。此后，Foudry 模式得到 IC 产业界认可，并极大推动了纯 IC 设计产业的发展，实现了 Foudry 和 Fabless 产业的协同发展。4)IC 产业的拓展期经过 40 年的不懈努力，到了 1998 年，IC 产业已经成为对发展和进步具有意义的产业。随着设计技术和工艺的日臻成熟，IC 的集成度不断增加，IC也由最简单的“门电路”逐步聚“功能电路”，进而发展成可以形成模块的 C

31、PU、MCU、DSP 等具有“子系统”功能的。这样，利用这些“子系统”的嵌入和重复使用，就能快速设计成适应市场变化的多种 IC（Intellectual Property，知识产权）”，而完全不生产。这些模块被称为“IP的 IP 供应商称为 Chipless（无的半导体公司）。此后，IC步转向了 SoC（System on Chip，由最初的全定制设计、半定制设计进一），揭开了系统的序幕（图 4）。- 14 -产业分解晶体管，SSIMSILSIVLSIGLSISoC聚合图 4IC 产业结构的演变过程2.1.2 IC 产业的转移随着世界 IC 产业的形成、成长与拓展，IC 产业与其他产业一样在国

32、际间不断进行着产业转移。下表为 IC 产业按价值链转移的情况，最先转移的是封装业， 然后是制造业，最后是设计业，这与 IC 产业结构的变化顺序一致，Foundry 的形成是制造业转移的结果，Fabless 的形成是设计业转移的表现（表 2）。表 2 IC 产业的转移- 15 -价值链封装制造设计按禀类劳动力密集型技术密集型知识密集型员工中工程师比例（2005 年数据）6%24%85%投资要求即时供应的低成本劳动力大量资金投入，良好的基础设施，熟练的工艺工程师团队昂贵的 EDA 工具， 熟练的设计师，成规模的终端用户平均净利润率1.9%9.3%大于 12%国际产业转移的开始时间20 世纪60 年

33、代由发达向转移20 世纪 70 年代在发达 之间进行转移，80 年代后向发展20 世纪80 年 始向发达 和发展中 转移中转移IP 服务设计再分立规模生产与设计服务设计分立再分立开发与生产加工分立基础技术与应用垂直生产结拓展期成长期形成期孕育期1) IC 封装测试业的国际转移IC 封装业在 20 世纪 60 年始发生国际转移。其与美国、当时IC 制造业的激烈竞争有关。美国率先将封装业从制造业从分离出来，转移到生产成本更低的亚洲，以提高 IC 制造业的整体竞争力。到 1978 年，美国 80%的 IC 在海外封装，而到了 2005 年，已有 95%的 IC 在海外封装。余下的封装主要为服务。2)

34、 IC 制造业的国际转移IC 制造业的国际转移与封装测试业的国际转移最初很不相同：不是为了在全球寻找生产势，而主要是为了获取当地市场。IC 厂商在进行制造业国际转移时，对备选地的重发达衡有如下五点：z当地税收政策。z当地工程师的供应状况。z水供应质量以及公用设施的可靠性。z是否存在环境。z是否有产业集聚效应。3)IC 设计业的国际转移IC 设计业的主要投入是 EDA 工具和入的 1%，设计工程师占到员工总数的 85%。设计工具费用占到整个设计业收IC 设计产业转移的主要是接近市场、降低成本。当前的设计业转移主要考虑一下两个因素：一是当地设计的工作水平；二是当地知识产权保护状IC 设计企业大多向

35、中国况。美国、转移设计，因为地区既有工程师工资较低的优势，又有比较好的知识产权保护措施。我国大陆知识产权保护状况较弱，因而还不是承接设计业转移的最好地点。表明，管理善和知识产权保护不够是影响我国设计业发展的重要瓶颈。- 16 -2.1.3 IC 技术发展趋势40 年来，半导体工业最明显的特征之一，是更新换代非常迅速。重要的改进趋势如表 3 所示，绝大部分的改进和提高都是基于 IC 的特征的缩小。最常的趋势就是集成度，也就是通常所说的“摩尔定律”（每个上的晶体管数目每隔十八增加一倍）。对于市场而言，最为重要的发展趋势就是降低功能的成本和功耗，使人们可以享用到更高性能、更低价格和更时尚小巧的计算机

36、、电子通讯和消费电子，从而大幅提高劳动生产率和生活质量。表 3 特征缩小带来的 IC 改进趋势上述技术与工艺的不断提升通过研发投资来实现。为了指导这些研发项目，1999 年，第一版国际 IC 技术发展路线图（The International Technologyfor Semiconductor， ITRS）问世。ITRS 的整体目标是提供被工业界广泛认同的对未来十五年内研发需求的最佳。因此，对公司、研发团体和都有指导作用。2007 年版的国际半导体技术发展路线图，从近期（20072015 年）到远期（20162022 年），在路线图技术特征总表和技术需求表中，提供了每一年的数据（表 4；表

37、 5）。- 17 -趋势范例集成度晶体管数/，摩尔定律成本功能的成本速度微处理器吞吐率功耗笔记本电脑或电池小巧紧凑小型和轻型功能非器表 4 国际半导体技术发展路线图表格结构：根据类型分类的与光刻相关的特征（近期）表 5 国际半导体技术发展路线图表格结构：根据类型分类的与光刻相关的特征（远期）根据 2007 年 ITRS 的，45nm 技术将在 2010 年实现，而 450mm 晶圆的导入期在 2012-2016 年。DRAM M1 半节距将以 3 年为一个周期（0.71×缩减量），直至 2022 年。同时，对反映闪存技术能力趋势的非接触多晶的发展提出了根据， 这个技术的市场需求近年来

38、一直在迅速增长，并对工业界的技术能力有显著的贡献。进入 2007 年后，全球半导体技术的进展超出了国际半导体技术发展路线图(ITRS)的预示。2007 年上半年全球 IC 的主流工艺技术为 90nm，而器的主流制造技术已达到 70nm，微处理器的主流技术已经进入 65nm 领域。2007 年下半年起，45nm 技术取得了实用性的进展。尔在 2007 年 6 月发布用 65nm 技术制造酷睿(core )4 核微处理器，至年底尔又宣布用 45nm 技术制造笔记本电脑处理器 Penryn。这预示着微处理器市场已经进入 45nm。与此同时，- 18 -生产年份20162017201820192020

39、20212022DRAM 交错接触的金属 1（M1）半节距（纳米）22201816141311MSIC 交错接触的金属 1（M1） 半节距（纳米）22201816141311闪存非接触多晶硅半节距（纳米）18MPU 印刷栅长（纳米）1513121198.47.5MPU 物理栅长（纳米）9876.35.65.04.5生产年份200720082009201020112012201320142015DRAM 交错接触的金属 1（M1）半节距（纳米）655750454036322825M SIC 交错接触的金属 1（M1）半节距（纳米）685952454036322825闪存非接触多晶硅半节距（纳米）

40、544540363228252320MPU 印刷栅长（纳米）423834302724211917MPU 物理栅长（纳米）252320181614131110台积电宣布在 2007 年 9 月，45nm 工艺技术开始量产。与 45nm 工艺技术量产相配套的还包括验证、元件数据库、设计规则、参考流程及可制造性设计(Design for Manufacturability，DFM)等同时到位。45nm 工艺技术结合使用最先进的 1 93nm 浸润式光刻机，应变硅及超低介电系数介质等技术。相比 65nm 工艺技术，45nm 低功耗着新加坡特许(Chartered)和缩小 40，功耗减少 30，速度加快

41、 20。紧接联电(UMC)也相继宣告45nm 工艺代工业务计划。由于不断缩小，IC集成度急速提高，以微处理器为例，尔的酷睿4 核 CPU的晶体管已达到 82 亿只。而动态器已由 3 年前的 SDRAM 发展到 DDR3，其容量已提升至 4Gb。而韩国三星电子宣布，其 NANDFlash 和 NOR Flash 的容量已达到 16Gb。随着工艺技术进入 65nm 以下领域，半导体技术的研发费用呈指数式增长，因此合作开发工艺技术成为必然趋势。2007 年 IBMAMD、三星电子、飞思、英飞凌和特许半导体，共同开发 32nm 工艺技术，后来东芝也加入了这个，形成了包括 9 个半导体厂商的32nm 技

42、术平台的开发生产 32Gb 的快闪。韩国三星电子宣布，2008 年以后用 32nm 工艺技术器，这些都为 32nm 技术的提前到来吹响了前奏曲。IC 产业将继续沿着“按比例缩小”和功能多样化的方向发展。在看到 IC 产业迅猛发展的同时，我们也应该清醒地认识到的在不断地增加。这些和分为两大类：一是提高性能；二是有效地进行生产。在提高性能方面，器件按比例缩小带来的一系列寄生效应、漏电流功耗问题、光刻引起的误差和互连线的延迟问题等，都成为亟待的技术壁垒；有效地进行生产，则牵涉到设计生产率和可制造性设计、实现越来越复杂的器件测试、制造成本和周期之间的折衷、满足市场变化的成本和性能需求和保护等方方面面，

43、从设计、制造、测试、封装和工厂集成各环节对 IC 产业提出了越来越高的要求。2.2 我国 IC 产业发展概况我国 IC 产业自 1956 年开始建设至今，经过了孕育期、形成期与成长期，已为代表的 IC 企业群。经初具规模，形成了以集成电路制造- 19 -2.2.1 我国 IC 产业的国际比较由于 IC 产业的国际转移，使得美国、在半导体市场中的份额不断下降，而亚洲/太平洋地区（除）在承接了美国、的 IC 封装测试、制造以及低端设计之后，成为全球 IC 产业增长最快的地区。下面通过我国 IC 产业的国际比较，分析我国 IC 产业格局与特点。图 5国际 IC 产业结构（上）与国内 IC 产业结构（

44、下）的对比从上图可以看出，整体而言：一、我国还没有真正意义上的 IDM 企业，也还未出现 Chipless 企业，封装测试业比重过大；二、IC 产业结构的变化落后于- 20 -世界 IC 产业结构约 10 年左右。1) 我国 IC 产业分工价值链与世界的比较世界 IC 产业分工价值链及增长趋势如下表所示：表 6 世界 IC 产业价值链（：10 亿）2005 年我国各价值链与世界的比较如下表所示：表 7 我国 IC 产业分工价值链（：10 亿）- 21 -世界范围内收入2005 年中国（2005 年）中国的情况销售消费设计业EDA4.0N/A0.1软件使用者，非生产者IP1.4N/A0.2IP

45、使用者，非颁发人Fabless40.01.511.3主要是快速成长的小型企业制造业Foundry19.52.34.7到 2008 年占到世界产能的 23%封装测试业封装测试15.32.73.8占世界封装测试的 19%装备业装备32.90.041.3第一层级 者， wafer-fab者材料业材料31.40.51.6第一层级者，第二、三层级生产者（IDM 企业）187.37.944.7全球大型IDM 企业的封装测试工厂，国内小型IDM 企业的 企业2000 年2005 年2010 年CAGR2000-2010设计业EDA3.84.07.87%IP0.71.42.313%Fabless20.440.

46、044.69%制造业Foundry7.419.549.621%封装测试业封装测试10.915.326.09%装备业装备52.232.943.3-2%材料业材料26.631.435.13%（IDM 企业）184187.3291.75%从以上两个列表可以看出：世界 IC 产业中最主要的部分还是 IDM，但从产业链的分析来说，Fabless、Foundry 和装备业在价值链中占有较大的比重，增长速度也相对较快。454035302520151050EDAIPFablessFoundry封装测试装备材料图 6我国 IC 产业价值链的国际比较：10 亿)从上图可以看出，我国 IC 产业价值链与世界相比还比

47、较弱小，我国只有Foundry、封装测试在世界同类价值链中有一定地位。2) 我国 IC 制造业状况与世界的比较我国 IC 业产能 2005 年占到世界的 7%，产能组成结构如下图所示。可以看出，我国 IC 制造业由单纯 Foundry 组成，占到 65%。而世界 IC 制造业产能主要由 IDM 模式组成，占到 62%（图 7、8）。- 22 -世界范围内收入(2005年)中国销售额（2005年）70%60%50%40%30%20%10%0%R&D/MEMSFoundry/IDMIDMDiscreteFoundry/dedicated图 7我国 IC 制造业产能结构70%60%50%40

48、%30%20%10%0%R&D/MEMSFoundry/IDMDiscreteFoundry/dedicatedIDM图 8世界 IC 制造业产能结构3) 我国 IC 产业创新环境的国际比较国际 IC 产业向/地区带来继承和模仿，转移往往只能为承接- 23 -很难有原始创新。IC 产业的创新需要构建产业创新环境，建立起完善的产业创新支撑体系。IC 产业的原始创新与如下因素有关：zR&D 投入，IC 产业的创新费用非常高，单个企业很难加大 R&D 投入对于促进创新有巨大作用；承受，zR&D 环境，包括专利保护制度的完备性以及 R&D 活动的激励政策；z技术

49、教育状况，大学、科研机构的教育是否与重要基础科学以及技术前沿紧密关联；z创新管理技能，创新作为一种团队活动的结果，需要有一流的管理进行管理；z创新数量，产业内是否具有一定规模的创新团队对于原始创新的形成具有重要意义；z金融，包括创新的资金支撑等；z市场信息服务，市场信息更新的及时性以及低成本性；z出台的鼓励国内市场以及国际市场创新的政策力度。我国在 IC 创新环境的各个方面都存在相对的不足，这些不足成为制约我国IC 产业发展的重要因素。2.2.2 优先发展 IC 设计业通过上述分析可以看出，我国既没有 IBM、TOSHIBA、SAMSUNG 这样有强大 IC 部门的系统厂商,也没有 Intel、AMD 这样的 IDM 企业。从满足市场需求和安全需求的战略目标考虑，优先发展 IC 设计业是十分重要的举措。这是因为：z只有设计水平的提高才能跟上市场迅速变化的需求。z买不来，设计技术受制于人。z设计企业相对投入小，但成长速度快。- 24 -l 涉及安全的必须设计。发展我国 IC 设计业要解决的问题第一是市场，第二是市场，第三还是市场。由于 IC 是一种并不和最终消费者见面的“中间”，因此 IC 的直接市场只能是整机和系统厂商。如果设计企业的不被整机和系统厂商采购，则设计企业就不能