集成电路产业发展现状与趋势展望

周淑千 陈铁兵

集成电路（Integrated Circuit，IC）是具有一定电路功能的微型机构单元，简称“芯片”。IC在电子信息、日常生活、航空航天、军事等领域有广泛的应用。IC产业是现代信息社会发展的基础，包括云计算、物联网、大数据、工业互联网、新一代通信网络设备（5G）等，对于当前经济社会发展、国防安全、国际竞争及社会民生具有重要战略意义。

1 IC发展回顾

1.1 IC发展历程

IC发展初期结构简单、功能单一，主要由金属互连、导电区隔离组成。1974年，世界第一台微处理器的问世，为人类通信、航天等工程以及计算机的普及奠定了坚实的基础。随着微处理器技术的成熟和升级换代，IC进入创新和成熟时期，计算机更加小巧，同时数据处理速度突飞猛进，使用更加方便。IC主要大事记如表1所示。

1.2 我国IC产业主要发展阶段

图1为我国IC发展4个发展阶段。虽然在1965年我国开始发展IC产业，但是发展速度较快。

第1阶段：1965—1978年为IC产业初创期，国家建设层面投资大力鼓励发展基础电路产业，中国科学院专门聘请专家讲授半导体理论和技术。1957年，二极管和三极管相继研发成功；1965年二极管晶体管逻辑门电路（DTL）型和晶体管晶体管（TTL）型电路问世，标志着小规模IC在我国诞生；1976年运算1 000万次的大型电子计算机由中科院研制成功。

第2阶段：1978—1990年为探索发展期，改革开放后，我国积极学习国内外IC产业先进技术、引进先进生产线。在这个时期，我国IC产业培育了一大批专家人才，取得了丰硕的科研成果。但是与国际先进技术相比，还存在一定差距。

第3阶段：1990—1999年为重点建设时期，我国各部委相继出台IC产业规划、政策，改善投资环境，促进IC产业发展，重点扶植和发展华晶、华越、上海贝岭、首钢日电电子有限公司等IC企业。

第4阶段是自2000年以来我国IC产业速度发展，进入快速发展时期。在中央和地方政府的政策和资金支持下，产业聚集效应明显，培育一批具备一定国际竞争力的骨干企业，如IC设计方面有华为海思、紫光展讯、豪威科技、兆易创新、紫光国微。晶圆制造企业中芯国际、上海华虹集团有限公司、华润微电子等。有关数据表明，2018年我国IC制造行业规模达到1 818.2亿元，增长率达到25.6%。

2 发展现状

2.1 全球IC产业现状

目前，全球IC产业呈现2大特点，一是优势企业市场份额加速，二是芯片及智能终端呈现飞速增长，5G、大数据等新业务板块快速发展，IC新技术不断涌现。2019年5月，世界半导体大会在南京举办，国际半导体产业协会（SEMI）全球副总裁居龙，发表题为《全球集成电路产业的新变局新形势》报告。报告指出，2008年，全球IC产业市场规模为3 000亿元；10年后的2018年，全球IC产业市场规模突破4 000亿美元。由此可以看出，全球IC产业处于加速发展的态势。预计2019年，全球IC产业受到产能过剩、中美贸易摩擦等因素影响，市场规模增长速度将放缓，甚至会出现下滑现象。但是从中长期来看，IC产业发展仍然呈现上升态势。

2.2 我国IC产业现状

从全球IC市场规模来看，我国的电子信息产品制造和消费量最大，市场规模已经达到上万亿元，并且仍然呈上升趋势。新业务板块如5G、新型电子元器件、云计算、大数据等，各具特色，百花齐放。华为技术有限公司、紫光与阿里巴巴是我国IC产业的领路人，企业及优势产品详见表2。

我国IC产业显著的一个特点是区域性集群化发展趋势凸显。依托大城市人才、市场以及资金的优势，形成了珠三角、长三角及环渤海区域IC产业聚集区。另外，成都、西安、武汉、重庆等中西部发展速度也较快。全国IC城市中，重庆早在2005年8月就建立了电子产业园，走在IC产业前列。重庆重点发展芯片设计、制造到封装的IC全产业链生态，吸引了一大批知名企业如海力士（SK）、华润微电子有限公司、中国电科、西南集成电路设计有限公司到产业园投资建厂。截至2017年，该产业园产值已达到100亿元。目前，全国最大功率半导体基地、最大的芯片封装厂以及全球协同研發创新平台，已经在重庆开工建设。除此之外，重庆IC设计产业园在仙桃国际大数据谷成立，围绕智能汽车、智能终端、物联网、人工智能等领域芯片，未来将打造产值百亿级集成电路设计产业园。

2.2.1 云计算

基础设施即服务（Infrastructure—as—a—Service，IaaS），平台即服务（Platform—as—a—Service，PaaS）和软件即服务（Software—as—a—Service，SaaS）是构成云计算服务市场的3个主要组成部分。目前，我国云计算公司业务主要集中在IaaS，主要涵盖服务器、存储等方面。我国联想、华为、浪潮市场份额跻身世界前10名。由于IaaS核心芯片目前还主要依赖进口，因此，云计算低端市场的利润小。在云计算高端市场，我国阿里在世界市场有一定的话语权。2018年国际数据公司（IDC）公布的数据显示，我国阿里云在全球云市场份额持续攀升，位居世界第3（详见图2）。阿里在云PaaS平台服务，如操作系统、开发工具、数据库等均取得了阶段性成果，处于世界领先水平。因此，美国亚马逊（aws）和微软（Microsoft）云巨头公司，把阿里作为全球最主要的竞争对手。

2.2.2 半导体

我国半导体发展经历了有3个时间节点（详见图3）。02专项主要是是跟踪和保持技术能力，大基金支持半导体产业赶超。经过10年发展，到2018年，销售额超过百亿龙头企业大批涌现，比如华为海思、中芯国际、豪威科技、紫光展锐等，龙头企业自身加快创新发展，也促使企业不断向前发展。2018年发生“中兴事件”，我国半导体行业推到了风头浪尖。中兴的“芯”病，中国的心病。美国上游芯片供应商禁运，导致中兴直接的业务停业3个多月。虽然“中兴事件”给我国半导体带了一定的负面影响，但是也同时给半导体以及其他行业以警示，只有加快自主创新，实现制造业强国，才能不受制于人。