2021年接近尾声,“十四五”开局之年,中国集成电路设计乃至中国集成电路产业都取得了非凡的进步。现阶段,集成电路产业已经成为国家实力竞争的战略制高点,发展集成电路产业是国家科技重大专项的重中之重。然而,全球集成电路产业正经历一场前所未有的变局,产业智能化持续拉动市场需求高位,从而带动集成电路上游产业不断转型升级。在中美贸易摩擦日益加剧,半导体产业芯片短缺问题愈演愈烈的形势下,自主研发俨然已经成为中国集成电路产业界的共识。在中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军教授看来,集成电路产业应以产品为核心,实现设计、制造联动。
12月22日,在中国集成电路设计业2021年会暨无锡集成电路产业创新发展高峰论坛(ICCAD 2021)上,魏少军教授发表题为《实干推动设计业不断进步》的演讲,详细论述了中国集成电路设计产业现状、机遇与挑战,并为产业未来发展提出了思考和建议。
产销上行规模扩大
集成电路设计业持续向好
据魏少军教授介绍,今年芯片设计企业数量达到了2810家,同比增长26.7%。2021年,预计2021年全行业销售额4586.9亿元,同比增长20.1%,相比上年23.8%略微下降。其中,长三角地区增速49%,京津环渤海地区增速达到了76.7%,珠三角地区首次出现负增长,同比降低36.9%。
2021年所有进入设计业增速前十的城市增长数据第一超过了60%。济南市以193.9%的增长成为设计业增速最高的城市,第二名天津也达到了120.0%。2021年预计有413家企业销售超过1亿元人民币,比2020年的289家增加124家,增长42.9%。这413家销售过亿元人民币的企业销售总和达到3288.3亿元,占全行业销售综合的71.7%,比去年的79.9%降低8.2个百分点。
销售过亿元企业的增长情况
今年企业分布的销售额较2020年整体有提升,长三角地区继2020年仍承担今年的销售主力。其中,南京跃升为销售过亿元企业数量第一的城市,达到52家,深圳以50家的数目紧随其后。产品情况,多媒体、导航、模拟、功率和消费电子等领域的业绩都在提升,而通信、智能卡和计算机(含人工智能)三大类的销售出现了较大幅度的衰退。模拟电路的销售增长了230.5%,达到541.4亿元,功率电路增长152.8%,达到291.5亿元。
截止本次会议开幕前,今年共有7家芯片设计企业在科创板上市,募资达到120.9亿元人民币。截止12月1日,这些企业的总市值达到2230.2亿元。到目前为止,在主板、中小企业板、创业板和科创板上市的设计企业共有42家,先后募资446.6亿元,2021年12月1日的总市值达到18317.6亿元。
前途光明道路曲折
中国集成电路产业仍要论持久战
从上述数据便可以看出,得益于需求飙升、经济上行以及多重利好政策的支撑,近年来,中国集成电路产业无论在芯片设计企业数量,还是在产业销售情况方面都有着大幅度提升。在魏少军看来,中国集成电路产品的发展已经走过了“从无到有”的阶段,正行进在“从有到好”和“从好到优”的大道上。
作为产业链最上游的关键环节,集成电路设计是最贴近市场需求的一环,需要综合考虑系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则,尽量缩减芯片面积、降低成本、缩短设计周期,以期集成电路的功能和性能符合最初预期。据魏少军介绍,经过二十余年努力攻坚,我国集成电路设计水平整体得到了巨大的提升。本土设计企业已经具备复杂模拟芯片设计能力,以及5nm等现金工艺节点数字集成电路芯片的设计能力。在中央处理器(CPU)和高性能图形处理器(GPU)等领域也取得了不错的成果。
在EDA工具方面,华大九天、芯华章、全芯智造、概伦电子、鸿芯微纳等多家国产企业已经逐渐打破技术壁垒,为芯片创新效率提速,让芯片设计更简单、更普惠。芯华章科技产品与业务规划总监杨晔曾表示,下一代集成电路设计EDA2.0将朝向开放化和标准化、自动化与智能化、平台化与服务化方向转变。芯耀辉科技有限公司联席CEO,IEEE Fellow余成斌则表示,应以EDA、IP和AI协同自动设计为核心,结合Chiplet、异构集成等先进封装技术,为芯片设计产业提供支撑点和驱动力。
另一方面,近年全球半导体市场跌宕起伏,供需严重失衡。这些看似不利因素却给中国半导体产业带来了别样的生机。在产、学、研、用多方共促下,国内集成电路产业生态不断改善,集成电路设计企业逐渐获得了与国内外整机和应用单位的合作良机。在核高基国家科技重大专项的支持下,我国集成电路产品体系不断丰富和完善,已经成为全球最为完整的芯片产品体系之一。
总体来看,中国集成电路产业前途光明,然而面对竞争激烈的国际市场,产业发展仍是道阻且跻。“要想让中国集成电路设计业具备国际竞争力,还必须直面一些深层次问题并解决一些深层次矛盾。”对此,魏少军指出了以下五点亟待解决的问题和矛盾。
集成电路设计整体产业规模小,尚不足1000亿美元。反观中国市场消费每年可达1500亿美元,集成电路设计产业仍然存有很大成长空间;
2021年全球产能紧张、集成电路频频涨价,一定程度上推进了设计产业的业绩增长。而一旦产能紧张情况环节,企业业绩就有可能回落;
人才短缺造成企业人力成本大幅上升,严重挤压产品毛利;
研发投入不足严重影响企业创新能力提升;
资本犹如脱缰野马,拉动芯片企业估值飙升,集成电路设计业泡沫持续胀大。
挑战依然严峻,中国集成电路产业仍需持久作战。现阶段,中国集成电路产业已经化被动为主动,不断调整定位,夯实技术实力,以持续创新引领技术进步,积极融入集成电路产业链和价值链。
回归产业本源
集成电路不是风口上的猪
“集成电路成不了风口上的猪,更要防止别人把你变成风口上的猪。”魏少军反复强调,中国集成电路要回归产业本源,更要回归技术驱动本源。他指出,技术驱动型产业应该以技术创新为突破。对于中国集成电路企业来讲,应以摩尔定律为基底,加大技术研发投入力度,大力培育技术人才,落实基础技术的应用落地。同时,尽快提升创新能力,抓住新架构、新材料、新工艺的发展机遇。
目前,中国集成电路产业已经在中低端芯片领域拥有较强竞争力,同时也摆脱了高端芯片依赖进口的窘迫局面。然而,从2020年科创板上市企业年报数据来看,国产企业平均毛利率仅有31.69%,美国平均毛利则达到62%。在2021年北京微电子国际研讨会上,魏少军表示,国内外毛利空间差距显著,对国产企业实则为一个警示。国产企业只有加大技术研发投入,才能让产业进入一个良性循环。在中国集成电路设计2020年会上,魏少军教授更是直言,中国芯片设计产业产需不平衡,仍需长期深耕,沉下心来再干十年。
此外,魏少军还表示,如选取年均复合增长率10%,2025年设计业收入规模则有望超过1000亿美元。这也意味着未来四年内,设计业年销售规模要在扩大2000亿元。基于此,本土企业应该给自己设定一个“十四五”发展目标,并始终践行,积极拓展市场空间,优化完善产业生态,不盲目乐观,更不能谨小慎微。
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