打造国产半导体帝国 中国“芯”实力解读

【编者按】为了推进中国集成电路产业的发展，2014年9月，在工信部、财政部的指导下，国家集成电路产业投资基金(亦称大基金)正式设立，该基金被认为承载了扶持中国企业在集成电路市场上赶超欧美的使命。

　　大基金投资近况

　　日前在厦门举办的中国集成电路制造年会上，大基金总经理丁文武就大基金成立两年的投资状况做了一个总结。按他所说，截止到2016年8月31日，国家大基金投资企业达到了27家，投资项目达到37个，投资承诺超过683亿元，实际出资也超过了350亿元。而各地方已设立和即将设立的集成电路基金总额已超过2000亿元。

　　投资的领域也已全面覆盖了集成电路包括制造、设计、封装测试、装备和材料等领域。覆盖了各领域的龙头企业，包括但不限于：

　　中芯国际、士兰微、长电科技、华天、展讯、中兴微电子、国科微、和芯星通、北方微电子、长川、拓荆、上海硅产业、中微半导体、三安光电等。

　　而中国集成电路按地域分布，可以分为西部地区、珠三角地区、长三角地区和环渤海地区四个产业集群，而各地区发展现状也良好。

　　除了在国内投资支持产业发展外，国外并购也是中国半导体发展的重点。据丁文武介绍，2015年全球半导体的并购投资额高达1200亿美元，中国的投资则达到70亿美元;而2016年上半年全球半导体并购的600亿美元，与中国有关的并购也高达60亿美元。

　　但对于中国半导体而言，还缺乏经济实力雄厚，且具备国际化运作经验的收购主体。

　　中国集成电路产业现状

　　丁文武表示，中国集成电路销售额在过去几年都一直处于稳步上升态势，2015年的销售总额更是高达3609.8亿元。设计、制造、封测三个产业销售额分别为1320亿、883亿及1394亿，设计和制造环节的占比进一步上升，产业结构更趋平衡。

　　而在集成电路的三大重要组成部分：设计、制造和封测，在过去两年，尤其是设计和制造都取得了高达26%的发展，这和中国移动终端市场的飞速发展，华为海思、展讯、中芯国际的强势崛起密不可分。

　　至于封测产业，除了前段的火爆给封测带来的利好外，长电科技对星科金朋的收购还有通富微的多维发展也是重要的一个因素。

　　但与高速发展相悖的是，国产集成电路发展乏力，如在2015年，集成电路的额进口总额高达2307亿美元，而出口总打只有693.1亿美元，进出口逆差1613.9亿美元。。这对国内电子信息产业的自主、安全乃至国防来说都是一个极大的掣肘。

　　根据数据显示，2015年中国集成电路产业在设计、制造和封测上面营收排名前十的厂商中。国产厂商的崛起有目共睹。

　　(1)中国集成电路前十设计厂商

　　在设计方面，得益于华为手机的庞大销量，加上视频解码芯片方面的表现强悍，华为海思以221亿元的收入遥遥领先，紧跟在后面的是清华紫光展讯，近年来在2G/3G/4G方面的强势表现，稳居国内IC设计厂商第二的位置。

　　据市调机构Strategy Analytics数据统计显示，由于中国庞大的市场作后盾，展讯抢下2016年第一季移动处理器市场13.5%的份额，对比展讯去年9.3%的市占率，增长趋势明显，可见其冲劲十足。

　　进入下半年，展讯更是在智能手机市场上持续发力，不断抢占市场。

　　榜单上的其他企业也在相关的领域内取得了不错的成果。

　　(2)中国集成电路前十制造厂商

　　而在制造方面，中芯国际在2015年以微弱优势领先于三星，位于营收榜首位置。而华润微电子、华虹宏力、西安微电子、华力微电子和和舰科技也同时跃居前十位置。

　　据报道，中芯国际已经构建相对完整的代工制造平台。从工艺技术角度看，中芯国际引入了8代工艺技术，分别是28nm、40nm、65/55nm先进逻辑技术，90nm、0.13/0.11μm、0.18μm、0.25μm、0.35μm成熟逻辑技术以及非挥发性存储器、模拟/电源管理、LCD驱动IC、CMOS微电子机械系统等产品线。特别是在28nm工艺上，中芯国际现在仍是中国大陆唯一能够为客户提供28nm制程服务的纯晶圆代工厂。此外，对于更先进的14nm工艺制程，中芯国际也一直在持续开发。

　　以上布局正是中芯国际在过去的一年发展喜人的根源。

　　虽然中芯国际制程技术与竞争力相较于台积电仍有相当的距离，但中芯国际善于应用其本土的产业链协同效应，值得注意。2016年4月中芯国际已成为长电科技单一最大股东，而中芯国际、长电科技未来产业链将由晶圆制造延伸至中段凸块、后段封测，不但成为国内半导体的制造龙头，更有利于提升双方在国际市场中的竞争力。

　　而在2016年六月底，中芯国际出资4，900万欧元收购由LFoundry Europe (LFE)与Marsica Innovation (MI)控股的义大利晶圆代工业者LFoundry之七成股权。此次收购不仅能够提高中芯国际的联合产能，扩大整体技术组合，更能帮助双方拓展市场机会。也就是通过这次收购，中国内地集成电路晶圆代工业首次成功布局跨国生产基地，而中芯国际也将凭藉此项收购正式进军全球汽车电子市场。在后期的发展中增强了筹码。

　　(3)中国集成电路前十封测厂商

　　中国封测产业在过去几年也是发展迅猛的一环，长电兼并星科金朋;通富微电，收购AMD位于苏州及马来西亚封测厂，今年更是传出要收购2015年营收排名第二的Amkor。还有水天华天的发展，中国封测产业进展也高速。

　　长电科技的母公司江苏新潮科技集团毫无争议的位列国内十大封测厂商之首。2015年的营收高达92.2亿美元。而铜柱凸块技术和晶圆级芯片尺寸封装技术，是长电人的两大全球专利。其拥有全球专利的微小型集成系统基板工艺技术(MIS)，特有的布线能力广泛应用于多芯片和SiP集成的QFN、LGA、BGA封装。其关键技术是在引线框封装上实现扇入(Fan-in)和扇出(Fan-out)设计能力，细微的尺寸带来超小超薄的封装。在微小型集成系统基板工艺技术(MIS)、25 μm超薄芯片堆叠工艺技术等方面，已达到国际先进水平，拥有多项自主知识产权。公司未来将继续在高密度、系统集成、微小体积封装技术领域寻求更大突破。

　　另外值得一提的是排名第三的南通华达微电子集团有限公司，因为早前传出将吞并全球第二大封测厂Amkor而让通富微声名大振。

　　通富微电作为中国前三大IC封测企业，主要从事集成电路封装和测试一体化业务，在中高端产品封测领域具有明显优势，包括BGA、 Bumping、WLCSP、QFP/LQFP、QFN和POWER等，出口国际客户收入占比约70%，产品主要面向智能终端、通讯电子、消费电子、汽车电子、工业和电源类器件等领域。

　　而在国家产业基金的大力扶持下，公司分别收购AMD苏州及AMD槟城各85%的股权，双方成立合资公司。AMD苏州及AMD槟城主要用于承接AMD内部晶片封装与测试业务，满足从处理器半成品切割、组装、测试、打标、封装的五大CPU后期制造流程，使其同时具备对CPU、GPU及APU进行封装测试的能力。且AMD先进的倒装晶片封装测试技术，与通富微电先进的倒装晶片和凸点技术相辅相成，有助于通富微电掌握世界级的倒装晶片封装测试技术，提升竞争力。

　　中国集成电路未来的发展重点

　　丁文武指出，中国集成电路的发展重点主要可以概括成四个方面，分别是着力发展集成电路设计业、加速发展集成电路制造业、提升先进封装测试业务发展水平目标和突破集成电路关键装备和材料。

　　展望2020年，进一步缩小中国集成电路与国际产业先进水平的差距，全行业销售收入年均增速超过20%(达到万亿元)，企业可持续发展能力大幅增强，推动移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重点领域集成电路设计技术达到国际领先水平，初步形成产业生态体系。而在份封装和测试方面，首先就是16/14nm工艺实现规模量产，并且封装测试技术能达到国际领先水平，关键装备和材料可以进入国际采购体系，基本建成技术先进，安全可靠的集成电路产业，当中有几个部分值得关注：

　　(1)重视集成电路制造业

　　集成电路制造是产业的基石，没有先进的技术支持，再好的设计也只能是空中楼阁。于是国家非常重视这个领域的发展。

　　丁文武认为，集成电路制造业者理应抓住技术变革的有利时机。突破投融资瓶颈，持续推进先进生产线建设。包括但不限于：

　　A、加快45/40nm芯片产能扩充，加紧32/28nm芯片产线建设，迅速形成规模生产力

　　B、加快立体工艺开发，推动22/20nm、16/14nm芯片生产建设，研发10nm。

　　C、大力发展模拟及数模混合电路、问几点系统(MEMS)、高压电路、射频电路等特色专用工艺生产线

　　D、增强芯片制造综合能力，以工艺能力提升带动设计水平的提升，以生产线建设带动关键装备/材料的发展。

　　国家大基金迄今(2016年4月)已经投资了 紫光集团、中芯国际、长电科技、中微半导体，投资分别为 100 亿人民币(额度) 、31 亿港元、3 亿美元、4.8 亿人民币，总规模折合人民币约 150 亿元。上述四家公司基本上代表了中国目前半导体设计、制造、封测、设备领域的最强阵容。

　　中芯国际是中国第一大半导体芯片制造公司， 是仅次于 TSMC、 三星、 GlobalFoundries、UMC 的全球第四大半导体制造商， 全球市占率大约 5-6%。 中芯国际目前量产的主要产品制程覆盖了从 0.35um 到 40nm， 前三大制程 0.18um、 65nm、 40nm 营收占比 80%。

　　而中微半导体是国内半导体工艺核心设备刻蚀机的领先供应商。 中微主要产品包括芯片介质刻蚀设备、硅通孔刻蚀设备和 MOVCD。中微的 16nm 芯片介质刻蚀设备已经在客户处实现量产，已经在进行 10nm 设备的开发;TSV 刻蚀设备已经实现 8 寸和 12 寸产品量产;MOVCD 亦已经实现小批量供货。中微的产品与国际竞争对手相比成本更低，但性能接近，设备效率更高，因此综合竞争力较强。

　　长电科技的功用自不然是不错的，这在前面已经提过。

　　(2)推进存储器生产线建设

　　正如之前众多媒体报道一样，集成电路是我国进口最大宗的商品，而存储器则是中国进口最大宗的产品，占比例已经超过四分之一。2015年国内进口芯片3139.96亿块，同比增长10%;进口金额2307亿美元，同比增长6%。而存储芯片的市场规模接近2800亿元，进口比例超过90%，预计到2020年国内存储芯片的市场规模到5000亿元。未来5-10年阶段，国产化的存储芯片进口替代空间巨大。

　　巨大的市场需求，是存储器的发展动力，信息安全和产业安全则成为实现存储器的战略需要。丁文武认为中国应该将发展存储器作为国际的战略。未来会将目光挺像3D NAND FLAH、DRAM、XPOINT、MRAM、PCRAM、RRAM等的建设;并形成长江存储、附件晋江、合肥、深圳等几个存储产业基地。

　　一期投资370亿元的福建晋华存储器集成电路生产线项目7月份在福建晋江开工。该项目着力打造具有自主知识产权的世界级存储器集成电路产业链，预计于2018年9月形成月产6万片12寸晶圆的生产规模，项目建成后将填补我国主流存储器集成电路产业空白。

　　而北京紫光集团旗下同方国芯宣布计划定增800亿元，投入存储芯片工厂和上下游产业链布局;另外在武汉，今年3月下旬，总投资约1600亿元人民币的存储器基地项目在东湖高新区正式启动，计划到2020年实现月产能30万片晶圆的生产规模。以此测算，这三家企业在存储器芯片方面的投资总额将超过2700亿人民币。

　　相信在国家大基金和各种地方基金的支持下，通过国内自主建设和国际投资并购的两驾马车驱动的模式，以内需为动力，以市场为方向，中国电子产业终会摆脱对国外的强烈依赖，和其他以往产业一样，打造属于国产的帝国。

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