中国科学院研究员、微电子研究所所长 叶甜春
　　
国家科技部高技术发展中心 雷瑾亮

　　
　　【摘要】新技术的涌现和重大的发明、发现推动社会文明的不断进步，人类社会从最初的石器时代，发展到青铜时代、蒸气机时代、电气时代，直至当今的信息时代。集成电路技术的不断进步不仅推动着计算机等产品的更新换代，同时也推动着整个信息产业的蓬勃发展。虽然自集成电路诞生以来，集成电路产业一直沿着摩尔定律这一被IT业奉为圭臬的定律发展至今，但随着物理极限的临近和集成电路产业的演化，将会出现新的变化和机遇。集成电路产业对中国信息产业发展至关重要，连续10余年来，中国大陆集成电路的进口额超过石油的进口，2011年达到1702亿美元。本文试图通过客观分析世界集成电路产业发展的趋势与特征，探讨我国集成电路产业发展发展路径和成长空间，提出我国成为集成电路产业强国的若干看法。
　　
　　一、前言
　　
　　政府、科技界和产业界已经形成共识，集成电路是以电子信息为代表的现代工业的“基础”，是国家安全设施的核心，是现代工业中知识产权的有效载体。随着信息技术、网络技术的飞速发展和广泛应用，以及国家信息化建设的逐步深入，集成电路产业已经成为事关一个国家国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。
　　
　　回顾集成电路50年的发展进程，集成电路产业是目前世界上发展最快、最具影响力的产业之一，尽管经历了2001年的互联网泡沫破裂和2008年的全球金融危机，集成电路产业发展依然十分强劲。集成电路产业经过了几十年不断的发展与演变，从最初的以“全能型”企业为主体的产业结构转变为产业集群与专业垂直分工越来越清晰的产业结构，这也是从综合发展模式向专业发展模式的演变，这种产业结构的变化是为了适应激烈的竞争、实现最大价值的内在要求。
　　
　　集成电路是是技术和市场共同驱动的产业。全球半导体企业对先进工艺的研发工作一直没有停滞，按ITRS路线图，至2012年时已经达到22纳米，未来还有14纳米、10纳米和7纳米3个可能的工艺节点。随着集成电路技术水平的不断进步，集成电路的应用范围也在不断扩大，继计算机、移动通信、互联网之后，物联网、三网融合（公众电信网，电视网，广播网）、智能电网、云计算等新的应用也是技术和市场发展的重要驱动。集成电路出现后的半个多世纪以来，应用和工艺技术交替发展，促进了产业的高速增长。
　　
　　二、世界集成电路产业发展的一些特点和趋势
　　
　　全球集成电路产业格局受到技术升级和金融危机的双重影响，正在进行新一轮的产业升级和布局调整，在全球转移、技术工艺、产业生态等方面呈现出了新的特征与趋势。
　　
　　(一)世界集成电路产业发展历程和趋势，依然遵循雁型模式理论
　　
　　日本经济学家赤松要1956年提出产业发展的“雁型模式”，描述产业的产生、发展的动态传导过程。在过去的近半个世纪，世界集成电路产业经历了两次产业转移：第一次在20世纪70年代末，从美国转移到了日本，造就了富士通、日立、东芝、NEC等世界顶级的集成电路制造商；第二次在20世纪80年代末，韩国与我国台湾成为集成电路产业的主力，继美国、日本之后，韩国成为世界第三个半导体产业中心。
　　
　　目前，凭借巨大的市场需求、较低的生产成本、丰富的人力资源，以及稳定的经济发展和优越的政策扶持等众多优势条件，中国已经成为集成电路制造、消费大国，亚洲制造从某种程度上正被“中国制造”取代。未来，随着全球集成电路制造技术的发展和制造成本等条件的变化，以及我国集成电路产业技术能力的提升，集成电路传统制造业将呈现出产业再次向外转移的趋势，由我国等发展中国家向后发展中国家逐步转移。
　　
　　（二）世界集成电路产业“后摩尔时代”的多样化选择
　　
　　由于制程工艺趋于接近摩尔定律的物理极限，延续摩尔定律的先导技术研究成为全球半导体行业的热点，后摩尔定律时代的技术也在逐步进入科学研究的范畴。
　　
　　全球集成电路技术的发展呈现出以下趋势：一是延续摩尔定律（MoreMoore），芯片特征尺寸沿着不断缩小的方向继续发展。基于投资规模和技术研发成本的考虑，放弃超小型化制造技术的芯片厂商日益增多，转向fablite，高阶制程将掌握在少数几家企业手中，芯片制造呈现聚拢趋势；二是超越摩尔定律（MorethanMoore），开发新的半导体材料，运用电子电路技术和电路设计等的概念，在物理结构和器件设计方面产生新的突破，如三维封装、3D晶体管结构等；三是为满足小型化而产生系统集成技术，不断扩展应用半导体技术，带动光伏产业、半导体显示等产业的迅猛发展，产生了“泛半导体技术”的概念。
　　
　　未来十年，应用需求依然是集成电路产业发展的主要驱动力。相对于先进半导体工艺，为满足应用市场产品需求而言，模拟集成电路技术和特色半导体工艺也是“后摩尔时代”的选择方向之一。
　　
　　（三）制造业服务化成为集成电路产业发展新方向
　　
　　制造业服务化趋势是社会经济发展和技术进步的必然结果。
　　
　　就单纯集成电路制造而言，在同质化竞争加剧和个性化需求增多的全球市场环境下，通用集成电路产品制造的附加值越来越低，集成电路制造业的高端价值增值环节已经向产品研发设计和运营、维护等服务生命周期转移，设计服务、专业化的IP服务、封测服务已经成为集成电路制造领域取得新一轮竞争优势必不可少的生态环境，向服务型企业转化已经成为全球集成电路制造业的重要趋势。
　　
　　就整个集成电路产业而言，在经济全球化深入发展和科技创新孕育新突破的时代背景下，集成电路产业正在向全球化、精益化、协同化和服务化发展，未来将实现从“生产型”向“服务型”的转变，由“硬能力”建设向“软实力”提升的转变，从向用户提供产品和简单服务转变为提供系统解决方案和价值。生产性服务业特别是制造业的界线越来越模糊，经济活动由以产品制造为中心已经转向以服务体验为中心。
　　
　　ARM公司的高速成长和我国台湾地区集成电路制造的迅速崛起是近年来集成电路制造业服务化成功的典型商业案例。
　　
　　三、中国集成电路产业的机遇和挑战
　　
　　2006-2010年，中国集成电路产业销售收入的年平均复合增长率为17.6%，高于同期全球半导体市场销售额的年平均复合增长率6.6%；同时集成电路产业链结构发生了重要的变化，以销售额占比为例，中国集成电路设计业占产业的比重明显上升，由2006年的只占18.5%上升至2010年的25.3%；封装测试业占产业的比重逐步下降，由2006年的50.8%下降至2010年的43.6%；芯片制造业一直保持着30%以上的比重。中国集成电路产业结构不断优化，竞争能力逐步增强。
　　
　　根据赛迪顾问的统计数据，2011年中国大陆地区集成电路的市场销售额为8065亿元人民币，占全球集成电路总市场的比例为51%，而美国的市场仅仅为552亿美元，占比约为20%左右。中国成为世界重要的集成电路制造基地之一。
　　
　　当前中国集成电路产业的重要历史机遇体现在以下几个方面：
　　
　　（一）产业转移和细分拓展新发展空间
　　
　　全球集成电路产业布局不断变化，加速向发展中国家逐渐转移。全球范围内大规模的产业转移为中国集成电路产业承接转移，扩大产业规模提供了良好的机遇，产业分工的不断细化也为我国集成电路产业切入全球产业价值链提供了契机。同时，中国集成电路产业的空间布局也正发生新的变化，呈现“有聚有分，东进西移”的演变趋势，产业的区域分布将趋于集聚，企业的区域投资则逐渐分散；集成电路设计业向东部的智力密集区域汇聚，制造业和封装测试业向西部的低成本地区转移。全球半导体产业格局的重组将使中国实力渐强的集成电路企业走向世界，进行全球范围内的战略布局。
　　
　　（二）下游应用市场需求扩张带来新动力
　　
　　集成电路产业发展将呈现出技术推动和市场驱动共同作用的特征。中国市场对集成电路产品的需求呈现高、中、低档产品多代共存的特点，产品的生命周期也比发达国家略长。中国庞大的集成电路产品消费市场和新兴行业将对产业发展形成较大的驱动作用。未来几年3C领域仍然是中国集成电路产品的重要应用领域外，产业和市场需求的多元化将为集成电路产业发展带来广阔的空间，集成电路产业将进入新一轮的快速成长期。目前，牵引全球乃至中国集成电路技术向前发展的龙头产品正在由计算机转向多元化的应用产品，市场机制下多元化的特色工艺和混合工艺的集成电路技术发展新趋势将成为我国集成电路产业跨越式发展的重要契机。
　　
　　（三）产业政策与专项扶持创造新机遇
　　
　　政府不断加强对集成电路产业的政策支持与宏观管理，配套的产业政策为产业发展提供了保障，科技重大专项的顺利实施为产业发展注入了动力。近年来，在国家政策和科技重大专项的支持下，中国集成电路产业和技术创新能力均取得了长足进步。产品设计核心技术取得了很大突破，一批高端产品进入市场，核心IP的积累不断加深；一系列高端半导体设备和材料产品完成研发开始进入市场，部分产品水平进入32/28和22/20纳米；65/55和45/40纳米工艺进入量产，32/28纳米研发进入生产前期，22/20纳米工艺关键工艺取得突破；一批高密度封装工艺进入量产，三维集成封装技术研发取得突破。这一些列进展，标志着我国集成电路产业链培育迈上了新的台阶，围绕全产业链布局的产学研创新链初步形成，为实现从“追赶战略”向“创新超越战略”提供了新的契机。
　　
　　（四）产业形态变迁与服务化趋势提供新契机
　　
　　当前Wintel体系、ARM-Android体系的演变带动了全球集成电路产业格局的深刻变革，为新兴企业创造了更多进入市场的机遇和空间，也加速了集成电路企业间的兼并重组和产业链的整合升级。由于技术进步、产业链分工细化和先进管理理念的应用，当前全球半导体产业已从传统的一体化研发生产方式转为在专业领域面向用户需求提供系统解决方案的新型服务模式。中国集成电路产业的产业转型和技术升级迫在眉睫。只有转变企业发展方式，加快向技术创新和服务意识，向以服务为核心的运营模式转变，才能实现中国集成电路产业的健康与可持续发展。
　　
　　《国务院关于印发进一步鼓励软件和集成电路产业发展若干政策的通知》（新18号文）进一步完善中国集成电路产业环境，政策的推动作用将进一步显现，促进集成电路产业从“以量扩张”向“以质取胜”的转变。国家重大科技专项的实施和产业技术创新体系的建立将重点带动中国集成电路制造业、装备业和材料业进入世界先进行列，为集成电路产业的做大做强提供了难得的契机。
　　
　　四、中国集成电路产业发展及对策建议
　　
　　应该看到，我国集成电路产业发展依然存在很多亟待解决的问题，缺乏定义产品和提供系统解决方案的能力，难以满足快速发展的市场需求；产业链建设依然有很多缺失，供应链尚未形成支撑产业自主发展的能力；产业模式尚未整合形成以商业利益为纽带、具有国际竞争力的企业联盟。产业发展环境来看，虽然国家已制订了若干企业减免税政策，但国内集成电路企业仍面临着外资独资企业“超国民待遇”等导致的若干程度的不平等竞争；制造企业复合税赋水平较高，不利于企业在自身后续发展的研发、生产投入；尤其是众多中小型企业在与市场优势地位的国际企业国竞争中面临着竞争激烈、融资困难和成果转化等方面风险。同时，据国务院新闻办公室的统计，自汇改至2011年8月末，人民币兑美元名义汇率升值了约30%，中国集成电路企业的制造成本优势在逐渐消失。为此，我们又必须认真检讨自身的发展战略，研究国际集成电路产业发展路径和模式演变，提出更为清晰的战略路线和更有力度的发展计划。
　　
　　在集成电路产业发展的不同时期，不同国家和地区都采用了不同的政策和产业模式促进行业的发展。以台湾地区为例，其产业的起步是从发达国家转移技术，在技术的转移与发展过程中，政府、研究机构、大学与社会团体分别扮演了不同的角色。自70年代初期引进封装开始，经过40余年的发展，经过了政府推动、本地公司起步、工研院电子所衍生公司、回流人才创办公司、DRAM制造等五个阶段，如今已经成为世界上半导体晶圆产值第二、代工产值第一的地区。台湾半导体产业的发展被视为发展中国家投入高科技产业相当成功的案例，其集成电路产业发展的历程对于当前全球化经济体系中，发展中国家所能扮演的角色具有启示性。
　　
　　集成电路产业的离不开技术创新和产业分工，在亚当斯密的《国富论》中对产业组织形态对技术创新的影响有丰富的论述。中国当代经济学家对此进行了进一步的研究，提出分工是经济发展中的重要现象，社会分工的水平决定着专业知识积累的速度，进而影响着技术创新。细化的分工会带来产业链的延长，这意味着产业链延长在一定程度上会促进各产业环节的技术进步。同时，产业链的延长又增加了各环节间信息传递的成本，因此技术创新需要合适的产业组织形态。
　　
　　02专项专门组织对集成电路产业发展方式和政策的研究，研究甄别当前集成电路产业的核心影响因素。从研究结果来看，中国与国际集成电路产业强国在产业机构、创新环境等方面还有较大差距，不可能一步跨入“第一集团”行列，发展过程中应充分考虑各种环境因素对集成电路产业发展的多重影响，依据产业发展的阶段性特征，将“制造即服务”作为产业发展的创新理念，沿着“产业链整合、技术链升级、价值链提升”的道路发展，分阶段地在企业实力、技术水平和市场能力方面夯实基础，积累实力，孕育成长，支撑中国集成电路产业的持续健康发展。具体发展路径如下图所示。
　　
　　 　　
　　五、中国集成电路产业发展路径
　　
　　“十二五”时期是集成电路产业发展的关键时期，要抓住集成电路产业从“全面追赶”到“创新跨越”的重要战略机遇期，除了企业自身的努力，良好的产业培育、有利的行业政策和宽松的经营环境和是不可或缺的。
　　
　　（一）税收与投融资政策方面
　　
　　调整外资企业的进口免税政策，让国内企业与外资企业同台平等竞争；调整集成电路制造企业的税赋方式，目前采取的生产型增值税方式有利于垄断型企业和领先型企业的发展，不利于追赶型和初创型企业，不利于新兴行业的成长；为优秀企业提供买方信贷等金融手段，补充企业初期流动资金的不足，支持企业产品参与国内市场竞争和进入国际市场。
　　
　　（二）产业结构调整方面
　　
　　国内企业技术实力和产业规模总体相对较弱，难以进行全球化环境下的同台竞争，建议国家以风投入股或政策性贷款等方式支持国内企业对国际企业的并购，快速提升自身技术水平和企业实力；出台对产能、技术落后的企业的限制性政策，鼓励企国内集成电路企业在市场机制下开展兼并重组，适应集成电路产业逐渐走向集中的特点，推动形成国内集成电路产业的规模优势。
　　
　　（三）核心竞争能力方面
　　
　　建立梯度分布的产业技术能力的提升、培育体系。本着“合作、开放、共赢”的原则，以技术孕育和扩散为目的，重点瞄准未来集成电路核心技术，掌握核心专利，确立我国集成电路产业的核心竞争力。以大宗战略产品为核心，以先进企业为主体，与上下游企业、设计公司、高校、研究院所合作共同建设产学研合作的开发平台，重点进行产前的共性工艺技术开发和技术集成，增大R&D成果外溢，迅速提升行业的共性技术能力，降低单独企业的前期成本。以龙头企业为基础，围绕集成电路产业的设计、制造、封测等重点环节，扶持工艺、材料、装备的配套开发与验证，增强行业内的相互配合、减小企业开发风险，树立国内品牌的信心。
　　
　　（四）知识产权战略方面
　　
　　要转变观念，专利设计先行，采取“IP指导下的研发战略”。制订具体政策，鼓励由传统的“试验、验证、申报”向“圈地、探矿、淘金”转变，重视基本机理、结构等基础性专利的保护，培养国际化的专利意识，拓展未来发展空间；鼓励以行业内配套开发及产业合作为基础的交*专利许可，增强国内集成电路产业的整体技术能力和抗御风险能力；鼓励参与国际性标准和国家性标准的制订，提升中国集成电路企业的产业话语权和自主能力。
　　
　　六、结束语
　　
　　以集成电路为核心的电子信息产业已经成为我国第一大产业，其在拉动传统产业发展、促进产业升级和产业结构合理调整方面起到了十分重要的作用。国家高度重视集成电路产业的发展，“十一五”期间安排的重大专项中有3个与集成电路产业直接相关，有力带动了产业的发展。
　　
　　集成电路产业的发展进步不仅仅只与技术相关，还涉及到经营理念的转变、发展模式的转型和发展路径的创新，是全局性、战略性的庞大系统工程，因此，密切关注集成电路产业成长规律，借鉴发达国家集成电路产业发展的经验与教训，研究制订完善、有效的产业发展政策支撑体系和产业规划对实现中国集成电路产业发展的快速发展必将起到重要的推动作用。