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大陸半導體業發展遇障礙 需政策引導

—— 全球IC產業發展呈現三大趨勢
作者: 時間:2013-05-23 來源:華強電子網 收藏

  2012年我國設計企業前10家的銷售額總和達到231.17億元,比上年增加29.7億元。10家企業的銷售額總和占全行業銷售額總和的比例為33.97%,比上年的31.76%增加2.21個百分點。

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/145603.htm

  IC產業發展的根本要素或動力是什么?業界普遍認為,政府大力支持、務實的政策制度、建設良好的基礎設施和充沛的人力資源,是后發國家和地區IC產業后來居上的幾大關鍵要素。了解這些要素的國家和地區為數不少,為什么只有日本、韓國和我國臺灣等地方的企業脫穎而出?研究表明,出現這種現象的原因主要與政策引導和制度創新密切相關。

  全球IC產業發展呈現三大趨勢

  IC企業按專業分工,可分為IDM、無晶圓、制造、、設備制造、材料生產等環節的獨立企業。

  國際集成電路技術發展有三個主要趨勢:一是技術發展繼續遵循摩爾定律(MM),英特爾CMOS技術已達到22nm工藝節點,擬于2013年引入14nm工藝節點,并正在部署7nm。臺積電最高端CMOS達到28nm,正在規劃2015年到達10nm。二是功能集成,稱為拓展摩爾定律(MtM),即在單個芯片/封裝/模塊上,更多地集成包括RF、功率控制、無源元件、傳感器、制動器等功能單元。三是發展新興材料和器件,預計到2019年,研究出超過CMOS器件性能的新器件,可用于繼續提高CMOS工藝的能力。

  IC產業發展出現三個新特點。一是強勢IDM企業各據一方。如英特爾、三星、德州儀器、ADI、英飛凌、MAXIM等。目前英特爾等超級大企業生產技術領先的通用型產品有微處理器、動態存儲器和閃存等。另一些企業則專注于較小的或細分的市場,生產高性能或特色產品,如ADI模擬IC中的數據轉換器,其產品接近于全球壟斷。另外一些系統廠商將芯片制造廠作為自己的一個子公司,生產用于自己系統或整機上的產品。

  二是向輕資產(晶圓)移動趨勢。IC企業按專業分工,可分為IDM(從芯片設計、制造到封裝全部由自已完成)、無晶圓(設計)、制造(包括純代工)、、設備制造、材料生產等環節的獨立企業。所謂輕晶圓模式是指傳統IDM廠商將核心工藝留在自己的制造工廠,而將非核心工藝逐步外包給代工廠的商業模式。

  三是虛擬企業運作模式得到發展。一些IDM和代工廠聯合起來“抱團取暖”,形成廣義IDM。各種虛擬企業的定義共同點在于:獨立組織的暫時結盟,合作伙伴間的動態互換,以最終用戶的需求為出發點,把合作者的主要能力結合在一起,高度利用信息及通信技術等。例如IBM、三星、特許的通用平臺技術聯盟就是一種虛擬企業運作模式,主要特點是開發出能夠橫跨三個公司的通用平臺工藝技術,客戶能夠在不增加附加成本情況下同時使用多個制造廠房。

  我國大陸IC產業發展面臨三大障礙

  創新聯盟、官學研產協作研發機制運行效率不高,是制約我國大陸集成電路產業快速發展的重大因素之一。

  我國大陸集成電路產業最近幾年獲得了較快的發展,一些優勢企業的競爭力開始顯現。以增長最快的設計業為例,2011年IC設計業整體銷售額繼續保持較高增速,規模達到473.74億元,同比大幅增長30.2%。2012年我國設計企業前10家的銷售額總和達到231.17億元,比上年增加29.7億元。10家企業的銷售額總和占全行業銷售額總和的比例為33.97%,比上年的31.76%增加2.21個百分點。第一名企業的銷售額達到11.83億美元。展訊通信、銳迪科、海思、珠海全志等企業在智能移動終端SoC領域做出了不俗的成績。但是與我國臺灣企業以及韓國企業比較,仍然存在發展速度相對較慢、產品技術含量低、企業競爭力差的情況。打價格戰還是企業的主要商業策略,“正向設計”依然未成主流,基礎能力提升慢的狀況仍未改觀。全行業的銷售額總和可能還小于世界排名第一的設計企業的銷售額。

  目前,大陸境內制造廠有近50家,但多數生產線贏利能力都不強。由于中國具有勞動力成本優勢,國外企業將中低端環節部分轉移到了大陸境內,但是高端設計、基礎裝備和特殊材料依然受到控制,在高端產品開發和規模效益上尚無法與國外同類企業相比。

  我國大陸IC產業的發展面臨三大障礙

  一是產業鏈各環節的配套和協同問題。產業鏈各個環節的配套和協同沒有合理的布局。首先是集成電路的應用行業與集成電路產業的嚴重脫節;其次是集成電路產業鏈各環節的配套和協同;再次是在產業發展初期由于基礎薄弱、區域發展不平衡等原因,集成電路相關產業和支持性產業沒有發展到位,造成企業效率低下和成本高昂,產業鏈各環節配套和協同有較大縫裂,成套設備供應、材料產品質量離一流IC企業的要求還有不小差距。

  二是技術障礙。首先是中小企業進入新的產業所面臨的技術障礙。由于行業具有技術密集、資本密集和發展迅速等特點,使得中小企業在知識獲得、技術引進、消化吸收、建廠投產等方面困難重重,短期內打造出有效的全球性競爭優勢有較大的難度。設計是集成電路產業鏈中發展最為活躍的領域,去年僅大陸境內集成電路設計企業就達到600家左右,但是企業整體實力偏弱、偏小,第一名未能進入世界前10位,全行業銷售額不及世界排名第一的企業。尤其是沒有發展出具備國際競爭力的主流產品,絕大多數產品處于邊緣位置。其次是由于企業對技術消化緩慢,人才資源匱乏,企業各自為政,沒有形成促進有償共享知識專利的機制,IP交易不暢,缺乏市場化引導。在制造方面,國際上主流的CMOS技術已經達到28nm和22nm,昂貴的投資、不斷的技術升級和晶圓線的快速折舊,把眾多的企業排擠到圈外。

  三是創新聯盟、官學研產協作研發機制運行效率不高,這是制約我國大陸集成電路產業快速發展的又一重大因素。官學研產結合不夠緊密,經濟實體迫于維持自身生計,很難獨自完成行業需要的適應產業升級措施,與臺灣新竹工業園區相關機制相比存在明顯不足。臺灣新竹工業園建有一流的學院,完善的基礎設施,聚集大量的留美工程師、專家學者和企業家,享有通關等方面的優先權,推動了臺灣集成電路產業的發展。我國大陸需要提高政府、研究機構、企業間的互動效率,提高官學研產協作研發機制運行效率水平。

  要實現趕超需結合實情學習模仿

  建立高效實用的官學研產一體化的研發保障體制,實現集成電路產業跨越式發展。

  后發國家和地區實現技術導入和產業升級將面臨的突出問題是:難以以合適的成本獲得新興產業必需的技術。目前中國的IC產業面臨的主要問題是企業規模小、資金缺乏、專業人才不足、自主創新能力弱。

  IC產業是一個資金、技術、人才密集型產業,在后發國家和地區起步之前,美國等先發國家已經在技術上處于絕對領先地位,產品市場基本被壟斷。而在起步階段中國企業則十分弱小。IC產業所需投資規模大,一條12英寸90nm生產線投資額超過50億美元,一個產品開發一套掩膜版的費用通常達到每套100萬美元,且晶圓的制造成本每年以5%~6%的速度增加,進入門檻很高;技術與設備更新換代快,如CAD設備和軟件快速升級換代;投資風險大,使得企業融資和再融資變得困難。半導體作為一個技術飛速發展的行業,令人目不暇接的技術信息和產品升級,讓中小企業難以選擇和跟進,獲得知識(產權)并消化吸收存在很大困難,嚴重阻礙了企業新品研發或自主創新。中小企業難以留住足夠數量的中高端人才。

  在發展初期,日本、韓國和我國臺灣地區的成功經驗表明:后發國家和地區要實現追趕和超越,必須結合國情進行學習和模仿。日本企業通過學習美國企業模式成為20世紀80年代IC產業的佼佼者,以三星為代表的韓國企業學習模仿日本企業,成功重走日本走過的道路。我國臺灣地區由工研院電子所帶動發展的成功模式具有借鑒意義,為我國IC產業解決各種矛盾和困難提供了非常好的借鑒案例。

  臺灣工業技術研究院電子工業研究所電子所在臺灣地區微電子工業的發展史上起著關鍵的作用,電子所擔當了產業界技術路線引導者和組織者的角色,是中小企業成長的強力推進器。

  學習仿效臺灣“工研院”模式,可通過建立高效實用的官學研產一體化的研發保障體制,引導并推動國內設計、制造和封裝產業發展,推動關鍵CAD軟件、半導體設備、半導體材料等配套工業發展,實現集成電路產業跨越式發展。

  臺灣半導體業發展的獨特模式

  臺灣半導體產業的崛起是后發地區實現跨越式技術成長的典范。1974年9月臺灣成立臺灣工研院電子工業研究發展中心(電子所前身),同年10月在美國成立電子技術顧問委員會(TAC),協助工研院對集成電路的技術轉移戰略進行評估。

  臺灣經濟決策者通過對產業認真分析,選擇了當時應用廣泛的單極技術以及尚處于生命周期成長期的CMOS技術為切入點。電子所將從美國RCA公司轉移來的技術進行充分消化吸收之后,將技術向民企轉移,于1980年衍生出了公私合資企業聯華電子公司,私方占股30%。

  1979年7月新竹科學工業園區動工興建,該地鄰近工研院電子所、臺灣交通大學和臺灣清華大學,具有科研和人才的關聯優勢,臺灣有關部門對該區實行系列稅收和金融優惠政策。1983年,電子所實施7億美元的超大型集成電路(VLSI)計劃,衍生出第二家公司臺積電。1990年,臺灣啟動了第三次大型半導體技術發展計劃,成立了戰略聯盟來進行DRAM技術的研發。臺積電等主要企業抓住了設計、制造和封測等環節價值鏈分裂的時機,將代工做到了極致,促進了上游IC設計公司的興起,并帶動整個產業發展,僅在其成立后的兩年內,就有超過40家專業設計公司在新竹成立。而那些起步較晚的臺灣IC制造公司,兼營少量的晶圓代工,起到了對產業風險的分散作用。

  從上世紀80年代后期起,半導體產業強勢崛起,從股票市場獲得大量融資,加之本地學生和海歸人才持續加盟,以及全球對IC產品的市場需求大增等因素的合力推動,造就了臺灣半導體產業完整的產業鏈和世界領先地位。臺灣通過工研院電子所這一平臺,引導推動了臺灣半導體產業的發展。



關鍵詞: 半導體 封裝測試

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