Ｓｐｅｃｉａｌ Ｃｏｍｍｅｎｔ 我国集成电路产业发展影响因素及发展模式探索 雷瑾亮 （１．中国科学院微电子研究所，北京１０００２９； ２．科技部高技术研究发展中心，北京１０００４４） 摘要：集成电路产业有其独特的发展规律和特点，影响其发展的因素是多方面、复杂的。认识与 分析集成电路产业发展的影响因素，探索适合我国国情的产业分工，不仅是新的理论研究课题，而且 是发展集成电路产业的实际需要。本文力求从多个方面、多个角度，通过系统分析和数据验证，研究 集成电路产业的影响因素，对现阶段我国集成电路产业发展模式进行探讨。 关键词：集成电路；影响因素；发展模式；实证研究 中图分类号：ＴＮ４０９ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５８－７９９８（２０１３）０４－０００９－０３ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎ ｄｕｓｔｒｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｍｏｄｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ Ｌｅｉ Ｊｉｎｌｉａｎｇ ・ （１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２９，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｈｉｇｈ－Ｔｅｃｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｕｎｉｑｕｅ ｌａｗ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ａｒｅ ｖａｒｉｏｕｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ａ ｎｅｗ ｔｈｅｏｒｙ ｓｔｕｄｙ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｎｅｅｄ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎ— ｄｕｓｔｒｙ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ ｌａ— ｂｏｒ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ Ｃｈｉｎａ’Ｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｒｉｅｓ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｅｉｒ－ ｃｕｉｔ ｉｎｄｕｓｔｙ ｆｒｒｏｍ ｓｅｖｅｒａｌ ａｓｐｅｃｔｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｄａｔａ ｖｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｏ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔ— ｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎｄｕｓｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｒｎａ ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｇｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ；ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐａｔｔｅｒｎ；ｅｍｐｉｒｉｃａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ １国内、外集成电路产业发展状况 集成电路产业作为国民经济和社会发展的战略性、 导性政策并投入发展资金。日本是官产学研紧密结合型， 政府主导推动“官产学研”紧密结合，企业运营发展模式 基础性和先导性产业，是世界各国及地区经济科技竞争 的战略制高点，也是聚集创新要素和投入资源最多的领 域。集成电路产业是国际化竞争最激烈、资源流动和配 置全球化程度最高的产业之一，分析、研究我国集成电 路产业影响因素和发展模式必须置于全球集成电路产 业价值分工体系、区域分布和产业转移的大背景之下。 １．１全球集成电路产业版图 以ＩＤＭ为主。近年来日系半导体企业出现群体性衰退， 但在基础材料和元器件等方面依然领先。韩国是“财阀＋ 大企业”的政府主导推动型，政府强力支持扶持大企业， 注重技术消化吸收和产业创新，其占据全球ＤＲＡＭ市场 ６０％以上份额。近几年在通信领域发展迅速，全球产业 地位持续上升。欧洲在工业半导体、汽车半导体、专用半 导体设备等专业领域独树一帜，但总体竞争能力有所下 降。中国台湾地区为后进地区的国际分工合作发展模式， 在产业精英和技术精英的带动下，围绕ＴＳＭＣ和ＵＭＣ 两家代工巨头，在晶圆制造、封装测试及集成电路设计 形成鲜明的特色，芯片制造规模和影响居全球首列。 ２００８～２００９年的金融危机使全球集成电路产业资源 进行了一轮猛烈的重组，但２０１０～２０１１年世界集成电路 ９ 集成电路产业是全球化分工的产业。分析全球集成 电路产业版图，各主要半导体国家和地区呈现不同的产 业发展模式和产业特征。 美国是以ＩＤＭ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）为基 础的技术先导型，其半导体产业以科技为先导，产业综 合实力全球领先。美国政府也在战略发展方向上制定指 《电子技术应用》２０１３年第３９卷第４期 Ｓｐｅｃｉａｌ Ｃｏｍｍｅｎｔ 技术和产业的发展数据表明，金融危机不仅没有削弱美 国、韩国等世界集成电路强国的地位，反而强化了其技 术领先性和产业主导权。美国、韩国集成电路产值占全 经初具规模，产业能力进步迅速。预计２０１３年产业规模 将接近１ ７００亿元，增长达１０％以上。 但是，我国集成电路产业的发展远远不能满足国内 市场的需求，产业自主创新能力、企业制造能力亟待提 升。据统计，２００１～２０１１年国内集成电路进口额从１０２．９ 球的比重进一步上升，美国由２００９年的５０．７％上升到 ２０１１年的５３．２％，韩国由１３．９％上升到１６．２％，欧洲、中 国台湾地区分别为７．０％、６．１％，呈现不同幅度的下降。 亿美元持续攀升到１ ７０１．９９亿美元，已经连续多年超过 石油位居我国大宗商品进口之首；２０１２年上半年，中国 中国大陆集成电路产业销售收入仅占全球的１．６％，基 本持平，但仍存在较大差距。 １．２集成电路产业发展规律与特点 集成电路进口量为１ ０７３．６亿片，进Ｉ３金额达８２７．５亿 美元 ］。我国最大的代工企业中芯国际２０１１年的销售 集成电路是技术和市场共同驱动的产业。自基尔比 额（１３．１５亿美元）仅为台积电（１４６亿美元）的１／１０弱， １９５８年发明第一块集成电路迄今的６０年中，集成电路产 业基本按照摩尔定律所确定的集成度和产品性能每隔 １８个月增加一倍的规律在向前发展ｌｌ＿，目前已达到２２ ｎｍ 的工艺技术水平。作为信息时代的基础性、战略性产业， 集成电路产业一直在技术驱动和市场牵引的两个重要 内、外因的交替作用下，随着大范围的应用需求和工艺 技术的不断提升和交迭发展，呈现高速成长。 近年，随着硅半导体加工日益逼近物理极限，技术 升级的难度和投资的风险越来越大，集成电路产业制造 和研发投入急遽增加，投资一条月产５万片的１２英寸 芯片生产线即需要５０亿美元。集成电路产业呈现两个 新的发展特点，一是由于单个企业难以支付巨额的研发 费用和设备投入，Ｉｎｔｅｌ、台积电、三星等对光刻机国际巨 头ＡＳＭＬ进行融资，共同承担和抵御风险，集成电路产 业融合发展和能力垄断的趋势日趋明显；二是产业按照 日本学者提出的“雁行理论”继续东移［２１，我国台湾地区 在集成电路制造方面的地位日渐上升，韩国从传统的存 储器件向通信产品、集成电路装备市场拓展，大陆在集 成电路设计、制造等方面取得长足进步，并凭借独占全 球４３％的市场规模发挥着越来越重要的作用。 集成电路产业是资金密集、技术密集和智力密集型 的高技术产业，投入高、见效慢、风险大是其典型特点。 当今的半导体强国和地区在产业发展初期，各地政府无 一例外地深度介入，制订各种支持当地企业发展的策 略，且大多数上升到国家战略，集中国家或地域资源，实 施相关计划，推进战略目标的实现。 １．３中国集成电路产业发展状况 据中国半导体行业协会统计数据，我国集成电路产 业销售收入从２００１年的１９９亿元提升到２０１１年的１ ５７２ 亿元，ｌ０年实现翻三番。我国集成电路产业的芯片设 计、制造和封装测试能力均有大幅提高，正在追近世界 先进水平。展讯通信、海思半导体等公司的设计工艺水 平已达到２８ ｎｍ～４０ ｎｍ，具备国际主流设计能力；中芯 国际４０ ｎｍ工艺成功量产为企业提供服务，２０１１年销售 收入达１３．１５亿美元，在全球代工企业中排名第４；封装 测试企业整体进步明显，已经为企业提供ＦＣＣＳＰ、ＢＧＡ 等类型的高端封装测试服务，江苏长电科技进入全球前 １Ｏ。我国集成电路产业的设计、制造、封装测试产业链已 １Ｏ 欢迎网上投稿ｗｗｗ．ｃｈｉｎａａｅｔ．ｃｏｍ 占全球销售额的５％。当今世界，市场为王，强者通吃。 制造能力的孱弱和企业规模不足为我国集成电路产业 的发展带来隐忧。 总体而言，我国集成电路产业经过十年发展取得了 非常大的进步，但从全球范围看，仍处于第三梯队，无论 先进制程还是芯片设计与欧美甚至１３韩相比明显落后， 而且在细分市场多样化的领域面临着激烈竞争。 ２我国集成电路产业发展的影响因素及实证分析 ２．１直接因素 除国内国民经济增长外，行业投资和外销出口以及 人民币汇率、相关产业和企业制度也是影响集成电路产 如：宇 拍０如加 蚰 慨鼢啉噼慨 慨嗽 惭 业发展和企业运行的几大直接因素。 （１）国民经济增长因素 集成电路产业与国民经济的发展有着直接的相关。 图１表明了全球半导体市场增长率与全球ＧＤＰ增 长率的关系，图２表明我国集成电路市场增长率与我国 ＧＤＰ增长率趋势一致。 ，、 ， 。 ，、， 、。 Ｉ ／ 、 、，’／ ， ’ ， ７一 ＼ ／ 一／＼ 。、 ， 一 、／ ＼／ ＼Ｉ， 、 ＝Ｓ暑Ｓ暑０墨： 品 高舄昌高 高曷’ 专 晶Ｖ ’ 一全球半导体市场增长率 …全球ＧＤＰ增长率 图１全球半导体市场增长率与全球ＧＤＰ增长率的关系 １ ㈣ 帆慨１００ ０％ ｌｌ 溉 鼢 慨 慨 帔 一 ８０．Ｏ％ ６０ Ｏ％ 八 ， ’、 ４０ Ｏ％ 、＼，一 、一一 、．＿—／、 ／ ２Ｏ．０％ Ｏ Ｏ％ ＼／ １、， －２０．Ｏ％ ＾￣ ＾’ｆ｛’ 一我国集成电路市场增长率 …我国ＧＤＰ增长翠 图２我国半导体市场增长率与我国ＧＤＰ增长率的关系 参照产业的经验数据，对于先进制程的１２英寸生产 线，通常投资１．０亿美元能产出５ ０００万美元的销售额， 即２：１。显然根据产业类别的不同，如ＩＤＭ及代工，在美 《电子技术应用》２０１３年第３９卷第４期 Ｓｐｅｃｉａｌ Ｃｏｍｍｅｎｔ 国与其他地区，其投入与产出比并非相同，２：１仅是个 估值，需要根据实际情况加以修正。但这反映出要增加 产出必须要增加投资，这一点是无疑的。 中国集成电路产业“十二五”规划中提出要从１ ４４０ 亿元增加到目标值为３ ３００亿元，其中增加值达１ ８６０ 亿元。如果按照投入与产出比为２：１估算，则相应的投 资额估值为３ ７２０亿元。也有专家研究表明所需投资为 ２ ７００亿元【 。 ｆ２１相关产业 相关产业因素是与产业有关联的产业发展状况及 其在国际上的竞争力。产业内部细分行业之间互利共生 的关系是普遍存在的，如钢笔与墨水，或轰炸机与雷达 系统。与集成电路高度相关的细分行业包括电子整机制 造业、电子设备与材料等。我国电子整机制造业高度发 达，产业规模达７．５亿元，手机、计算机和彩电等主要电 子产品产量全球第一，对我国发展集成电路产业形成巨 大的拉动作用。但是，我国电子设备和材料产业落后，集 成电路制造设备和原材料长期依赖进ＶＩ，对我国集成电 路产业的发展形成某种程度的制约，是今后我国集成电 路产业发展必须逾越的一个障碍。 （３）制度因素 研究表明，对于集成电路产业等高技术产业而言，企 业制度高于技术对产业发展的影响ｌ５］。决定一个国家、 一个地区乃至一个企业发展状况的最主要因素不是物 质资本的数量和质量，而是与人力资本潜力发挥相关的 经济组织结构和文化传统等社会因素与制度安排。其 中，企业制度是影响产业发展的重要因素。在我国，私营 或合资集成电路企业的发展速度远高于国有企业，显示 出其企业制度所带来的创新活力和动力优势。在美国硅 谷的发展过程中，以斯坦福大学为骨干的科研人员、富 有想象力的企业家和敢于冒险的投资家建立了相互依 赖、相互激发、风险共担和收益共享的密切关系和合作 机制，造就其独特的、几乎无法复制的创新生态环境。 ２．２间接因素 除上述３个直接因素外，一个国家的机遇和政府的 作用以及一切影响企业经营的外部因素总和所形成的 产业环境，对形成这个国家的集成电路产业的竞争优势 和产业本身的发展产生重要影响。机遇包括重要发明、 技术突破、生产要素供求状况的重大变动（如日本地震 造成的硅材料短缺和生产据点的转移１以及其他突发事 件；政府因素则是指政府通过产业规划、政策调节、技术 标准以及重大投资等来创造竞争优势和扶持本国产业 发展。问接因素虽然不直接作用于产业本身，却是长期 起作用的因素，其对产业发展影响的重要性不亚于直接 因素。 （１）产业环境 产业环境即企业所处的环境因素，在发展经济学上 称为企业外部的经济性，主要包括生产要素的易于获得 《电子技术应用》２０１３年第３９卷第４期 性、产业链的完整性以及基础设施等所有影响企业经营 的外部因素的总和。集成电路产业的生产要素包括资 金、技术和人才等。 在区域经济发展中，好的产业环境可吸引外部的产 业资源流入，从而带动本地产业的发展，无论对一国、一 省或一县等区域经济体而言都是适用的。 （２）政府作用 集成电路技术进步节奏极快（产品生命周期平均只 有９个月），投资巨大，竞争激烈。如此大的投资风险和 我国企业规模普遍偏小的现实之间存在着巨大的矛盾。 如果没有政府的强有力支持，企业很难进入；即使进入 了，也需要政府帮助创业企业躲避经济周期的打击。有关 政府管理部门在集成电路产业发展中扮演着重要的角 色，包括投资计划导向、产业导向、机构导向（如大学、科 研院所、工业园区、公共服务机构等服务机构的建设）。 ｆ３）外部机遇 集成电路产业目前正在酝酿硅科技大突破，为新竞 争者切入及兴起提供了机会。许居衍院士预测半导体技 术处于晚硅时代，科技可能处于巨变前夕，中国有机会 争取做一回主导，并预言十年后（２０１９年）中国将发展成 为影响全球的半导体中心。全球范围内的产业转移为中 国承接转移、扩大集成电路产业规模提供了机会。另外 跨国半导体公司向轻晶圆模式的战略调整也给中国集 成电路产业带来发展机会：欧美Ｅｌ韩厂商会日益专注于 自身的核心技术，而将非核心技术逐步转移出去，在技 术东移背景下，我国集成电路设计公司都将因此而长期 受益。 以上影响因素共同发生作用，促进或阻碍一国集成 电路产业竞争优势的形成和产业的发展。 ３中国集成电路产业发展模式浅析 产业发展模式是指产业（宏观的产业或某一特定的 产业）在特定的发展阶段、特定国家或地区具有特色的 发展道路和方略，包括产业组织形式、资源配置方式、发 展策略、政策措施等。 我国国土辽阔，区域经济发展各具特色，各地政府 均十分重视以半导体芯片为基础的信息产业。 在国内基本形成了长三角地区以制造为核心的完 整产业链模式，京津环渤海地区依托强大科研实力推动 能力升级模式，珠三角地区下游市场带动设计业快速发 展的模式，以及中西部地区政府主导、强力推动产业发 展的模式。其中，长三角地区形成了包括芯片设计、晶圆 制造、封装测试以及装备支撑在内的较完整产业链，无 论规模还是发展速度都处于国内产业龙头地位；京津环 渤海地区依托强大的产业基础和科研实力，具备人才优 势、基础优势和综合优势，发展潜力巨大；珠三角地区是 全球的硬件和电子整机制造中心，源于整机制造对集成 电路产品的市场需求和对以手机为主的出口贸易，带动 （下转第ｌ５页１ １】
