《電子技術應用》
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我国集成电路产业发展影响因素及发展模式探索

2013-05-17
作者:雷瑾亮1,2
來源:来源:电子技术应用2013年第4期

1 國內、外集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況

    集成電路產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè),是世界各國及地區(qū)經(jīng)濟科技競爭的戰(zhàn)略制高點,也是聚集創(chuàng)新要素和投入資源最多的領域。集成電路產(chǎn)業(yè)是國際化競爭最激烈、資源流動和配置全球化程度最高的產(chǎn)業(yè)之一,分析、研究我國集成電路產(chǎn)業(yè)影響因素發(fā)展模式必須置于全球集成電路產(chǎn)業(yè)價值分工體系、區(qū)域分布和產(chǎn)業(yè)轉移的大背景之下。
1.1 全球集成電路產(chǎn)業(yè)版圖
    集成電路產(chǎn)業(yè)是全球化分工的產(chǎn)業(yè)。分析全球集成電路產(chǎn)業(yè)版圖,各主要半導體國家和地區(qū)呈現(xiàn)不同的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和產(chǎn)業(yè)特征。
    美國是以IDM(Integrated Design and Manufacture)為基礎的技術先導型,其半導體產(chǎn)業(yè)以科技為先導,產(chǎn)業(yè)綜合實力全球領先。美國政府也在戰(zhàn)略發(fā)展方向上制定指導性政策并投入發(fā)展資金。日本是官產(chǎn)學研緊密結合型,政府主導推動“官產(chǎn)學研”緊密結合,企業(yè)運營發(fā)展模式以IDM為主。近年來日系半導體企業(yè)出現(xiàn)群體性衰退,但在基礎材料和元器件等方面依然領先。韓國是“財閥+大企業(yè)”的政府主導推動型,政府強力支持扶持大企業(yè),注重技術消化吸收和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,其占據(jù)全球DRAM市場60%以上份額。近幾年在通信領域發(fā)展迅速,全球產(chǎn)業(yè)地位持續(xù)上升。歐洲在工業(yè)半導體、汽車半導體、專用半導體設備等專業(yè)領域獨樹一幟,但總體競爭能力有所下降。中國臺灣地區(qū)為后進地區(qū)的國際分工合作發(fā)展模式,在產(chǎn)業(yè)精英和技術精英的帶動下,圍繞TSMC和UMC兩家代工巨頭,在晶圓制造、封裝測試及集成電路設計形成鮮明的特色,芯片制造規(guī)模和影響居全球首列。
    2008~2009年的金融危機使全球集成電路產(chǎn)業(yè)資源進行了一輪猛烈的重組,但2010~2011年世界集成電路技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展數(shù)據(jù)表明,金融危機不僅沒有削弱美國、韓國等世界集成電路強國的地位,反而強化了其技術領先性和產(chǎn)業(yè)主導權。美國、韓國集成電路產(chǎn)值占全球的比重進一步上升,美國由2009年的50.7%上升到2011年的53.2%,韓國由13.9%上升到16.2%,歐洲、中國臺灣地區(qū)分別為7.0%、6.1%,呈現(xiàn)不同幅度的下降。中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入僅占全球的1.6%,基本持平,但仍存在較大差距。
1.2 集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律與特點
    集成電路是技術和市場共同驅動的產(chǎn)業(yè)。自基爾比1958年發(fā)明第一塊集成電路迄今的60年中,集成電路產(chǎn)業(yè)基本按照摩爾定律所確定的集成度和產(chǎn)品性能每隔18個月增加一倍的規(guī)律在向前發(fā)展[1],目前已達到22 nm的工藝技術水平。作為信息時代的基礎性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),集成電路產(chǎn)業(yè)一直在技術驅動和市場牽引的兩個重要內、外因的交替作用下,隨著大范圍的應用需求和工藝技術的不斷提升和交迭發(fā)展,呈現(xiàn)高速成長。
    近年,隨著硅半導體加工日益逼近物理極限,技術升級的難度和投資的風險越來越大,集成電路產(chǎn)業(yè)制造和研發(fā)投入急遽增加,投資一條月產(chǎn)5萬片的12英寸芯片生產(chǎn)線即需要50億美元。集成電路產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)兩個新的發(fā)展特點,一是由于單個企業(yè)難以支付巨額的研發(fā)費用和設備投入,Intel、臺積電、三星等對光刻機國際巨頭ASML進行融資,共同承擔和抵御風險,集成電路產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展和能力壟斷的趨勢日趨明顯;二是產(chǎn)業(yè)按照日本學者提出的“雁行理論”繼續(xù)東移[2],我國臺灣地區(qū)在集成電路制造方面的地位日漸上升,韓國從傳統(tǒng)的存儲器件向通信產(chǎn)品、集成電路裝備市場拓展,大陸在集成電路設計、制造等方面取得長足進步,并憑借獨占全球43%的市場規(guī)模發(fā)揮著越來越重要的作用。
    集成電路產(chǎn)業(yè)是資金密集、技術密集和智力密集型的高技術產(chǎn)業(yè),投入高、見效慢、風險大是其典型特點。當今的半導體強國和地區(qū)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,各地政府無一例外地深度介入,制訂各種支持當?shù)仄髽I(yè)發(fā)展的策略,且大多數(shù)上升到國家戰(zhàn)略,集中國家或地域資源,實施相關計劃,推進戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。
1.3 中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況
    據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù),我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入從2001年的199億元提升到2011年的1 572億元,10年實現(xiàn)翻三番。我國集成電路產(chǎn)業(yè)的芯片設計、制造和封裝測試能力均有大幅提高,正在追近世界先進水平。展訊通信、海思半導體等公司的設計工藝水平已達到28 nm~40 nm,具備國際主流設計能力;中芯國際40 nm工藝成功量產(chǎn)為企業(yè)提供服務,2011年銷售收入達13.15億美元,在全球代工企業(yè)中排名第4;封裝測試企業(yè)整體進步明顯,已經(jīng)為企業(yè)提供FCCSP、BGA等類型的高端封裝測試服務,江蘇長電科技進入全球前10。我國集成電路產(chǎn)業(yè)的設計、制造、封裝測試產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初具規(guī)模,產(chǎn)業(yè)能力進步迅速。預計2013年產(chǎn)業(yè)規(guī)模將接近1 700億元,增長達10%以上。
    但是,我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遠遠不能滿足國內市場的需求,產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力、企業(yè)制造能力亟待提升。據(jù)統(tǒng)計,2001~2011年國內集成電路進口額從102.9億美元持續(xù)攀升到1 701.99億美元,已經(jīng)連續(xù)多年超過石油位居我國大宗商品進口之首;2012年上半年,中國集成電路進口量為1 073.6億片,進口金額達827.5億美元[3]。我國最大的代工企業(yè)中芯國際2011年的銷售額(13.15億美元)僅為臺積電(146億美元)的1/10弱,占全球銷售額的5%。當今世界,市場為王,強者通吃。制造能力的孱弱和企業(yè)規(guī)模不足為我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來隱憂。
    總體而言,我國集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十年發(fā)展取得了非常大的進步,但從全球范圍看,仍處于第三梯隊,無論先進制程還是芯片設計與歐美甚至日韓相比明顯落后,而且在細分市場多樣化的領域面臨著激烈競爭。
2 我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響因素及實證分析
2.1 直接因素

    除國內國民經(jīng)濟增長外,行業(yè)投資和外銷出口以及人民幣匯率、相關產(chǎn)業(yè)和企業(yè)制度也是影響集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展和企業(yè)運行的幾大直接因素。
    (1)國民經(jīng)濟增長因素
    集成電路產(chǎn)業(yè)與國民經(jīng)濟的發(fā)展有著直接的相關。
    圖1表明了全球半導體市場增長率與全球GDP增長率的關系,圖2表明我國集成電路市場增長率與我國GDP增長率趨勢一致。

    參照產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗數(shù)據(jù),對于先進制程的12英寸生產(chǎn)線,通常投資1.0億美元能產(chǎn)出5 000萬美元的銷售額,即2:1。顯然根據(jù)產(chǎn)業(yè)類別的不同,如IDM及代工,在美國與其他地區(qū),其投入與產(chǎn)出比并非相同, 2:1僅是個估值,需要根據(jù)實際情況加以修正。但這反映出要增加產(chǎn)出必須要增加投資,這一點是無疑的。
    中國集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃中提出要從1 440億元增加到目標值為3 300億元,其中增加值達1 860億元。如果按照投入與產(chǎn)出比為2:1估算,則相應的投資額估值為3 720億元。也有專家研究表明所需投資為2 700億元[4]。
    (2)相關產(chǎn)業(yè)
    相關產(chǎn)業(yè)因素是與產(chǎn)業(yè)有關聯(lián)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況及其在國際上的競爭力。產(chǎn)業(yè)內部細分行業(yè)之間互利共生的關系是普遍存在的,如鋼筆與墨水,或轟炸機與雷達系統(tǒng)。與集成電路高度相關的細分行業(yè)包括電子整機制造業(yè)、電子設備與材料等。我國電子整機制造業(yè)高度發(fā)達,產(chǎn)業(yè)規(guī)模達7.5億元,手機、計算機和彩電等主要電子產(chǎn)品產(chǎn)量全球第一,對我國發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)形成巨大的拉動作用。但是,我國電子設備和材料產(chǎn)業(yè)落后,集成電路制造設備和原材料長期依賴進口,對我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成某種程度的制約,是今后我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須逾越的一個障礙。
    (3)制度因素
    研究表明,對于集成電路產(chǎn)業(yè)等高技術產(chǎn)業(yè)而言,企業(yè)制度高于技術對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響[5]。決定一個國家、一個地區(qū)乃至一個企業(yè)發(fā)展狀況的最主要因素不是物質資本的數(shù)量和質量,而是與人力資本潛力發(fā)揮相關的經(jīng)濟組織結構和文化傳統(tǒng)等社會因素與制度安排。其中,企業(yè)制度是影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。在我國,私營或合資集成電路企業(yè)的發(fā)展速度遠高于國有企業(yè),顯示出其企業(yè)制度所帶來的創(chuàng)新活力和動力優(yōu)勢。在美國硅谷的發(fā)展過程中,以斯坦福大學為骨干的科研人員、富有想象力的企業(yè)家和敢于冒險的投資家建立了相互依賴、相互激發(fā)、風險共擔和收益共享的密切關系和合作機制,造就其獨特的、幾乎無法復制的創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境。
2.2 間接因素
    除上述3個直接因素外,一個國家的機遇和政府的作用以及一切影響企業(yè)經(jīng)營的外部因素總和所形成的產(chǎn)業(yè)環(huán)境,對形成這個國家的集成電路產(chǎn)業(yè)的競爭優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。機遇包括重要發(fā)明、技術突破、生產(chǎn)要素供求狀況的重大變動(如日本地震造成的硅材料短缺和生產(chǎn)據(jù)點的轉移)以及其他突發(fā)事件;政府因素則是指政府通過產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、政策調節(jié)、技術標準以及重大投資等來創(chuàng)造競爭優(yōu)勢和扶持本國產(chǎn)業(yè)發(fā)展。間接因素雖然不直接作用于產(chǎn)業(yè)本身,卻是長期起作用的因素,其對產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響的重要性不亞于直接因素。
    (1)產(chǎn)業(yè)環(huán)境
    產(chǎn)業(yè)環(huán)境即企業(yè)所處的環(huán)境因素,在發(fā)展經(jīng)濟學上稱為企業(yè)外部的經(jīng)濟性,主要包括生產(chǎn)要素的易于獲得性、產(chǎn)業(yè)鏈的完整性以及基礎設施等所有影響企業(yè)經(jīng)營的外部因素的總和。集成電路產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)要素包括資金、技術和人才等。
    在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展中,好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境可吸引外部的產(chǎn)業(yè)資源流入,從而帶動本地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,無論對一國、一省或一縣等區(qū)域經(jīng)濟體而言都是適用的。
    (2)政府作用
    集成電路技術進步節(jié)奏極快(產(chǎn)品生命周期平均只有9個月),投資巨大,競爭激烈。如此大的投資風險和我國企業(yè)規(guī)模普遍偏小的現(xiàn)實之間存在著巨大的矛盾。如果沒有政府的強有力支持,企業(yè)很難進入;即使進入了,也需要政府幫助創(chuàng)業(yè)企業(yè)躲避經(jīng)濟周期的打擊。有關政府管理部門在集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中扮演著重要的角色,包括投資計劃導向、產(chǎn)業(yè)導向、機構導向(如大學、科研院所、工業(yè)園區(qū)、公共服務機構等服務機構的建設)。
    (3)外部機遇
    集成電路產(chǎn)業(yè)目前正在醞釀硅科技大突破,為新競爭者切入及興起提供了機會。許居衍院士預測半導體技術處于晚硅時代,科技可能處于巨變前夕,中國有機會爭取做一回主導,并預言十年后(2019年)中國將發(fā)展成為影響全球的半導體中心。全球范圍內的產(chǎn)業(yè)轉移為中國承接轉移、擴大集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模提供了機會。另外跨國半導體公司向輕晶圓模式的戰(zhàn)略調整也給中國集成電路產(chǎn)業(yè)帶來發(fā)展機會:歐美日韓廠商會日益專注于自身的核心技術,而將非核心技術逐步轉移出去,在技術東移背景下,我國集成電路設計公司都將因此而長期受益。
    以上影響因素共同發(fā)生作用,促進或阻礙一國集成電路產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的形成和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3 中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式淺析
    產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式是指產(chǎn)業(yè)(宏觀的產(chǎn)業(yè)或某一特定的產(chǎn)業(yè))在特定的發(fā)展階段、特定國家或地區(qū)具有特色的發(fā)展道路和方略,包括產(chǎn)業(yè)組織形式、資源配置方式、發(fā)展策略、政策措施等。
    我國國土遼闊,區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展各具特色,各地政府均十分重視以半導體芯片為基礎的信息產(chǎn)業(yè)。
    在國內基本形成了長三角地區(qū)以制造為核心的完整產(chǎn)業(yè)鏈模式,京津環(huán)渤海地區(qū)依托強大科研實力推動能力升級模式,珠三角地區(qū)下游市場帶動設計業(yè)快速發(fā)展的模式,以及中西部地區(qū)政府主導、強力推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的模式。其中,長三角地區(qū)形成了包括芯片設計、晶圓制造、封裝測試以及裝備支撐在內的較完整產(chǎn)業(yè)鏈,無論規(guī)模還是發(fā)展速度都處于國內產(chǎn)業(yè)龍頭地位;京津環(huán)渤海地區(qū)依托強大的產(chǎn)業(yè)基礎和科研實力,具備人才優(yōu)勢、基礎優(yōu)勢和綜合優(yōu)勢,發(fā)展?jié)摿薮?;珠三角地區(qū)是全球的硬件和電子整機制造中心,源于整機制造對集成電路產(chǎn)品的市場需求和對以手機為主的出口貿易,帶動了珠三角地區(qū)集成電路設計業(yè)的長足發(fā)展;中西部地區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與政府的強有力介入有著密切的關系,地方政府通過土地、廠房等建設甚至生產(chǎn)設備等的投入,強力推動集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
    上述4種產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的一個共同特點就是結合了若干個集成電路產(chǎn)業(yè)影響因素,從而能夠匯聚資源、實現(xiàn)發(fā)展。
4 總結與建議
    英特爾公司CEO保羅·歐德寧曾經(jīng)說過,拿出好的想法解決問題就是創(chuàng)新本質,不一定所有創(chuàng)新都是技術上的[6]。產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式創(chuàng)新也是重要的創(chuàng)新之一。當前產(chǎn)業(yè)界關于我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的討論已成為持久不衰的話題,且爭議不斷。因此客觀環(huán)境決定著發(fā)展模式,任何發(fā)展模式的選擇都是與本地資源密切相關的,不可能脫離產(chǎn)業(yè)的客觀環(huán)境來談論發(fā)展模式的優(yōu)劣。產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式并不是一成不變的,依據(jù)產(chǎn)業(yè)不同發(fā)展階段、不同地域特點,可以選擇不同的、多元化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。發(fā)展模式的本質是順應本地域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內在要求,凝聚若干產(chǎn)業(yè)影響因素,進而形成國家或地區(qū)競爭優(yōu)勢,最終匯聚資源,實現(xiàn)發(fā)展。
參考文獻
[1] 王陽原.我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路[M].北京:科學出版社,2008.
[2] 李晶.從日本家電行業(yè)向東亞的轉移看東亞經(jīng)濟一體化[D].北京:對外經(jīng)濟貿易大學,2007.
[3] 中國行業(yè)研究網(wǎng).集成電路上半年進口量趨勢分析[EB/OL].(2012-12-13)[2012-12-13].http://cj.gw.com.cn/news/news/2012/1213/322903701.shtml.
[4] 中國產(chǎn)業(yè)園區(qū)網(wǎng).中國集成電路產(chǎn)業(yè)十二五規(guī)劃的再思考[EB/OL].(2012-03-13)[2012-12-13].http://www.chnindustry.cn/zxnews/118569/.
[5] 吳敬鏈.制度重于技術[M].北京:中國發(fā)展出版社,2003.
[6] 歐德寧.英特爾總裁兼CEO歐德寧北大演講實錄[C/OL]. (2008-10-29)[2012-12-13].http://tech.qq.com/a/2008-1029/000225.htm.

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