[转载]对集成电路产业的认识和思考（芯闻参考第12期）

　　原文地址：对集成电路产业的认识和思考（芯闻参考第12期）作者：CSIP孙加兴
　　集成电路产业是基础性和战略性产业，广受各国重视。集成电路产业又是一个关联度极高的产业，自身产业链长，对下游产业影响度高。当前，理清集成电路产业链关系，认清产业现状和形势，落实好各项产业政策，采取强有力产业促进措施对确保集成电路产业十二五规划目标实现具有重要意义。
　　一、集成电路产业链
　　一颗集成电路芯片的生命历程如下：芯片公司设计芯片，到芯片加工厂生产芯片，到封测厂进行封装测试，整机商采购芯片用于整机生产。图1粗略的分析了该历程中的资金流向。
　　按照国内的惯例，一般把集成电路产业链梳理为芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试三个环节。
　　按照产业链的覆盖程度，一般将芯片供应商分为两大类：一类叫IDM（IDM是Integrated
　　Device
　　Manufacture的缩写，即垂直集成模式），通俗理解就是集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身的企业，如Intel就是一家典型的IDM企业，国内的杭州士兰也是一家IDM企业；一类叫Fabless，就是没有芯片加工厂的芯片供应商，如高通公司就是一家典型的Fabless企业，国内的展讯也是一家Fabless企业。
　　在三大产业链环节之外，细分出了一些其他的产业环节。芯片设计公司在设计芯片过程中需要购买IP核，需要采购EDA工具，从而细分出IP核产业和EDA产业；有些芯片设计公司或整机公司将芯片设计的工作委托给设计服务公司，催生了IC设计服务产业；在芯片卖到整机的过程中，出现了专业的芯片代理商/方案商；芯片加工厂需要购进大量的半导体设备、材料用于芯片加工，形成了半导体设备产业和材料产业等。
　　通过梳理集成电路产业链的各个环节及资金流向，不难发现芯片环节是整个产业链的枢纽环节，IP核供应商、EDA供应商、芯片加工厂、封装厂、测试厂的业务收入主要来自于芯片供应商；芯片供应商通过将芯片卖给整机商或代理商取得业务收入，实现芯片的商业价值。
　　二、集成电路市场
　　集成电路市场和集成电路产业是两个容易让人混淆的概念。集成电路市场是指芯片的需求交易量（数量和金额量）；集成电路产业是对集成电路产业链各环节市场销售额的总体描述。从资金额度看，集成电路产业产值额远大于集成电路市场额。
　　集成电路市场的相关研究经常是和半导体市场放在一起进行，图2说明了半导体市场和集成电路市场的关联关系。
　　半导体市场包括四个组成部分：集成电路（约占82%），光电器件（约占8%），分立器件（约占7%），传感器（约占3%）。通常在研究中将半导体和集成电路相提并论。集成电路按照产品种类又主要分为四大类：微处理器（约占26%），存储器（约占25%），逻辑器件（约占32%），模拟器件（约占17%）。
　　半导体市场是一个全球性的较为成熟的市场，其增长较为平缓，同时表现出较为明显的周期性，与全球GDP的起伏相关。从消费区域看，2011年亚太是全球半导体消费的主战场，占比55%；美国占比18%；欧洲占比13%；日本占比14%。从2001年到2011年十多年时间，美国、日本、欧洲三地半导体市场增长极为有限，增量主要在亚太地区，尤其是中国大陆。
　　据赛迪顾问的数据，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%（WSTS
　　2011年全球集成电路市场额2470亿美金，8065/2470*6.4=51%）,而美国的市场仅仅为552亿美元，占比约为20%左右。
　　表1是近些年我国大陆地区集成电路进出口的情况汇总表（我国大陆地区集成电路进出口情况将专文分析，不在此文细述）。从表格看，我国集成电路进出口逆差有逐年增长的趋势。2011年逆差额为1376亿美元，约为8806亿人民币。赛迪的数据显示2011年大陆地区的IC市场为8065亿人民币，如果考虑国内集成电路设计企业约500亿人民币的IC供应，则多方数据存在约1000亿人民币的矛盾量。
　　2011年中国大陆地区生产了3.2亿台微机、11.3部手机、1.2亿台彩电，电子信息产业总产值达到9.3万亿。从电子信息整机的生产量规模看，需要大量的IC支撑，在国内不能供应的情况下，需要通过进口来满足对IC的需求。但需要反思的是：我国进口芯片的平均单价约为1美元左右，如果考虑到高价CPU等高价芯片的进口对平均单价的拉升，每年我国进口了大量单价极低的低端芯片。从我国发展集成电路的战略路径考虑，应加大对此类进口低价芯片的关注。
　　三、集成电路产业
　　集成电路产业是对集成电路产业链各环节市场销售额的总体描述，它不仅仅包含集成电路市场，也包括IP核市场、EDA市场、芯片代工市场、封测市场，甚至延伸至设备、材料市场。
　　图10是全球集成电路产业产值图谱，主要反映了IDM，Fabless，EDA，IP/Service，Foundry，Assembly/Testing/Packaging，Material，Equipment，Electronics等产业链关键环节的产值情况。各个产业环节之间有错综复杂的关联关系，在产业链分分合合之中，甚至会出现跨产业环节的整合。
　　（一）芯片供应和消费情况
　　如前所述，芯片是整个产业环节的核心，先来分析芯片供应和消费的情况。
　　2011年全球半导体市场约为3000亿美元（WSTS与Gartner数据略有差异）。表2数据显示前十大半导体供应商占据了全球市场的50.9%，其中8家IDM，2家Fabless。从国别看美国5家，日本、韩国各2家，欧洲1家。
　　全球约有超过1500家规模不一的Fabless企业，是产业中极具活力的产业群体。表4
　　是全球前25位Fabless企业排名情况。前25位企业总销售额520亿美元，约占全部Fabless产值的80%，约占全球半导体市场的20%，其中前十大企业的产值约占全部Fabless产值的64%。前十大半导体供应商加前25位Fabless供应商（除去重复计算的高通和博通，共33家企业）共占据了全球半导体市场的62%。
　　表5是2011年全球前十大半导体采购商，占全球半导体消费总额的35%。173亿美元使得苹果在全球芯片采购额中的份额为5.7%；三星排在第二位，芯片采购额为167亿美元，份额为5.5%；惠普以166亿美元采购额、5.5%的份额排在第三位。在十大芯片客户中，采购额增长幅度较高的另外一家公司是联想，2011年采购额比2010年增长了23.7%，排名上升至第八位。最大的输家是诺基亚，采购额比去年减少了20.1%，排名由第四位下滑至第五位。2011年推动芯片采购额增长的是智能手机、平板电脑和固态硬盘。
　　表5 2011年十大半导体采购商（单位：百万美元）
　　2010排名
　　2011排名
　　企业名称
　　2010
　　采购额
　　2011
　　采购额
　　增长率
　　占总市场比例
　　3
　　1
　　苹果
　　12819
　　17257
　　34.6%
　　5.7%
　　2
　　2
　　三星电子
　　15272
　　16681
　　9.2%
　　5.5%
　　1
　　3
　　惠普
　　17585
　　16618
　　-5.5%
　　5.5%
　　5
　　4
　　戴尔
　　10497
　　9792
　　-6.7%
　　3.2%
　　4
　　5
　　诺基亚
　　11318
　　9042
　　-20.1%
　　3.0%
　　6
　　6
　　索尼
　　9020
　　8210
　　-9.0%
　　2.7%
　　7
　　7
　　东芝
　　7768
　　7589
　　-2.3%
　　2.5%
　　10
　　8
　　联想
　　6091
　　7537
　　23.7%
　　2.5%
　　8
　　9
　　LG
　　6738
　　6645
　　-1.4%
　　2.2%
　　9
　　10
　　松下
　　6704
　　6267
　　-6.5%
　　2.1%
　　其他
　　195552
　　196413
　　0.4%
　　65.0%
　　总计
　　299364
　　302051
　　0.9%
　　100%
　　Source: Gartner, 2012年1月
　　通过对全球范围内半导体供应和消费的分析，可以得出以下几个重要结论：
　　Ø 半导体行业是一个高度集中的行业，IDM类企业供应了绝大多数芯片；
　　Ø 美国是半导体第一强国，无论是IDM还是Fabless，均全球领先；
　　Ø
　　半导体的消费具有全球性，跨国采购，异地组装，因此造成了一种错觉：中国是集成电路消费第一大国。通过上面分析可以看出，中国的集成电路消费是和电子整机在中国大陆的组装密切关联的，如富士康组装苹果公司的iPhone、iPad，自然需要进口芯片，但这种芯片消费的话语权不在国内。换句话说，中国大陆对集成电路的巨额消费部分是由跨国公司在大陆的整机组装造成的，中国本土整机企业的集成电路消费额并不高，如果大量的整机制造厂从大陆移至它国，中国大陆的集成电路进口自然会降低。
　　（二）芯片制造、封测及设备材料情况
　　集成电路的加工制造主要是由IDM企业和Foundry完成的。
　　IDM类企业的芯片加工额无法统计。2011年全球Foundry的营收总额为298亿美金，表6是2011年排名前十的Foundry情况。从数据看，TSMC一家占据了总市场的近50%，前5家Foundry占据了总市场的80%，我国台湾地区占比超过60%。从全球Fab在各地区的分布情况看，IC生产线主要集中在中国台湾、韩国、日本、美国、中国大陆等地。通过图表的数据可以得出以下几个结论：
　　Ø  小尺寸生产线将减少，大尺寸生产线将增多，近年18寸生产线建设将提上日程；
　　Ø  存储器、处理器、特种分立器件等更多是由IDM企业生产的；
　　Ø  我国大陆地区在芯片制造方面处于落后位置；
　　Ø  芯片制造的产业集中度将进一步提高，高阶制程将掌握在少数几家企业手中。
　　由于很多IDM企业甚至部分Fabless企业自身建设有封测厂，因此独立的封测服务大多是面向Fabless企业。从数据看，2011年专业的封测业产值为225亿美元，其中我国台湾地区的封测业产值高达129亿美元，占比近60%。
　　半导体材料主要消耗在制造和封装环节，从数据看，制造和封装各消耗了约50%的半导体材料，2011年全球半导体材料的总市场约为478亿美元。
　　半导体设备主要应用于制造、封测和测试三个环节，制造环节占比超过80%。2011年全球半导体设备的总市场约为435亿美元，市场区域情况和Fab全球的区域情况相近。
　　（三）EDA、IP核和设计服务情况
　　EDA、IP核和设计服务是半导体产业的重要环节，但产业总量不大，2011年三者总的产业规模约为80亿美元。
　　EDA产业是一个增速极慢的产业，产业基本上被Synopsys，Cadence，Mentor等几家企业所垄断，产业整体缺乏活力，其市场区域与IDM、Fabless、Foundry企业的区域相关。目前EDA公司基本均经营EDA、IP核和设计服务三种业务。
　　IP核产业是一个蓬勃发展的产业，2011年全球IP核产值高达19亿美元，目前知名的IP核供应商包括ARM, Synopsys,
　　Rambus,
　　CEVA等。设计服务产业被视为朝阳产业，主要的设计服务公司有台湾创意电子、Faraday、VeriSilicon等。
　　（四）我国集成电路产业相关情况
　　表9  2011年中国十大集成电路设计企业
　　排名
　　企业名称
　　销售额（亿元）
　　1
　　深圳市海思半导体有限公司
　　66.7
　　2
　　展讯通信半导体有限公司
　　42.8
　　3
　　中国华大集成电路设计集团有限公司
　　15.9
　　4
　　杭州士兰微电子股份有限公司
　　13.3
　　5
　　格科微电子（上海）有限公司
　　11.7
　　6
　　深圳市国微控股股份有限公司
　　11.2
　　7
　　联芯科技有限公司
　　9.44
　　8
　　北京中电华大电子设计有限责任公司
　　8.24
　　9
　　大唐微电子技术有限公司
　　6.24
　　10
　　上海华虹集成电路有限责任公司
　　6.1
　　Source: CSIA
　　表10  2011年中国十大半导体制造企业
　　排名
　　企业名称
　　销售额（亿元）
　　1
　　海力士半导体（中国）有限公司
　　129.5
　　2
　　英特尔半导体（大连）有限公司
　　120
　　3
　　中芯国际集成电路制造有限公司
　　85
　　4
　　华润微电子有限公司
　　40.8
　　5
　　上海华虹NEC电子有限公司
　　26.3
　　6
　　台积电（中国）有限公司
　　23.7
　　7
　　天津中环半导体制造有限公司
　　21.3
　　8
　　上海宏力半导体制造有限公司
　　14.9
　　9
　　和舰科技（苏州）有限公司
　　13.4
　　10
　　吉林华微电子股份有限公司
　　8.5
　　Source: CSIA
　　表11  2011年中国十大封装测试企业
　　排名
　　企业名称
　　销售额（亿元）
　　1
　　英特尔产品（成都）有限公司
　　188
　　2
　　飞思卡尔半导体（中国）有限公司
　　72.3
　　3
　　江苏新潮科技集团有限公司
　　62.6
　　4
　　南通华达微电子集团有限公司
　　40.1
　　5
　　上海松下半导体有限公司
　　39.2
　　6
　　威讯联合半导体（北京）有限公司
　　37.8
　　7
　　海太半导体（无锡）有限公司
　　29.02
　　8
　　上海凯虹科技有限公司
　　28.53
　　9
　　深圳赛意法微电子有限公司
　　27.2
　　10
　　日月光封装测试（上海）有限公司
　　26.1
　　Source: CSIA
　　我国大陆地区集成电路产业相关的各方数据、报告较多，此文不过多描述，只提几个数字供大家讨论。
　　数字误区一：我国产业能满足国内多少市场需求？各方专家的说法是20%。这个20%是这么来的，用我国产业总销售额比我国集成电路市场总额：
　　1572亿元（CSIA数据）/8065亿元（CCID数据）=19.49%。
　　通过上文的分析可以看出这是一个很荒谬的比值，即用产业数值去比了市场数值（用大数比了一个小数）。更客观的算法是，用我国设计业的产值比我国集成电路市场总额：
　　474*亿元（CSIA）/8065亿元（CCID数据）=5.9%
　　（*CSIA设计分会的设计业产值约为700亿，用700亿算的比值为8.7%）
　　我国产业能满足国内集成电路市场不足10%的需求。
　　数字误区二：我国产业占全球产业的比例是多少？常用的说法是百分之八点多。这个数值是这么来的，用我国产业总销售额比全球集成电路市场总额：
　　1572亿元（CSIA数据）/2995亿$（WSTS数据）=8.2%。
　　本文认为更客观的算法是，用我国产业的产值1572亿元（CSIA数据）比全球同产业链各环节产值总和【芯片产值2995亿$（WSTS数据）+Foundry产值298亿$+封测产值225亿$=3518亿$】:
　　1572/3518*6.4=2.86%。
　　数字误区三：我国集成电路产业产值有多少？常用的数据是CSIA的数据，2011年产业总产值1572亿元人民币，但仔细分析会发现封测产业和制造产业的统计更多将外资公司产值统计入内。本文估计除去这些外资成分，我国集成电路产业的产值不到1000亿人民币。即使按照1572亿元的数据看，每个产业环节在全球的占比也是极低的：
　　设计业占比：474/650*6.4=11.4%;
　　(另一种设计业占比的算法是：474/2995*6.4=2.5%)
　　制造业占比：487/298*6.4=25.5%;（SMIC占比仅仅4.4%，其它的近20个点来自哪里？）
　　封测业占比：612/225*6.4=42.5%(台湾地区占比57.3%)
　　我国台湾地区的情况见表。可以看出台湾地区在制造代工和封测代工方面具有全球优势，Fabless也有一定的优势。
　　四、产业发展路径和策略思考
　　通过上面分析，可以画出一张产业地图，如图20所示。图20显示了集成电路产业链各个主要环节的产业供应和消费。以EDA为例，EDA的企业主要位于美国，而EDA的消费遍布全球。由图20及上文分析可以得出以下几点结论：
　　Ø  美国在半导体行业拥有绝对优势
　　Ø
　　当前，IDM是半导体供应商的主力军，是产业主体，CPU、Flash、存储器、电力电子等特种器件主要由IDM类企业提供
　　Ø  韩国、日本、欧洲企业以IDM为主
　　Ø  我国台湾地区在制造代工、封测代工和Fabless方面有一定优势
　　Ø
　　产业发展表现出一定的区域关联性，例如封测代工和制造代工在物理空间上是相生相伴的，跨区域跨国的合作相对较困难，而IP核企业则可以在全球任何地区发展，不受下游客户区域的限制，总体看EDA、IP、设计服务、Fabless产业区域关联性弱；材料、设备产业区域关联性中；封测产业区域关联性强
　　Ø  没有任何一家国家可以包揽集成电路产业链的所有环节，包括美国
　　Ø
　　市场话语权和市场量是两个概念，从数字看，我国大陆是集成电路大市场，但从集成电路实际消费看，我国大陆集成电路市场的很多话语权并不掌握在大陆企业手中
　　Ø  我国集成电路产业比数字描述的要弱小，封测业和制造业的统计明显偏大
　　Ø
　　我国的集成电路进口不像想象的那么可怕，有些进口我国并不因此受损，也没因此获利。有些IC进口用于了国内企业整机的生产，有些IC进口仅仅是用于跨国公司在国内的整机组装
　　Ø  我国大陆地区IC产业能满足自身市场需求的6%左右，而不是常说的20%
　　我国发展集成电路产业的优势分析：
　　Ø
　　我国强大的电子信息制造业为集成电路提供了广阔的市场空间。我国的集成电路市场可以分为两大部分：一部分是国内企业自身需求的IC市场，这部分的IC消费话语权在国内；一部分是跨国公司在大陆的整机组装形成的IC市场，这部分的IC消费话语权在国外。我国要发展集成电路产业，需弄清楚在哪些领域我们具有一定的IC消费话语权，没有IC消费话语权的市场对我们而言是个“伪市场”。从历史看，海量的“山寨”产品为我国提供了IC消费话语权，也正是这些拥有了IC消费话语权的“山寨老板”们率先向“中国芯”敞开了大门，使得“中国芯”逐步接受市场历练，逐步做大做强。
　　Ø
　　政府强有力的支持。中国政府为集成电路产业的发展提供了政策、资金、人才引进等多方面的支持。18号文件吹响了我国IC产业发展的号角，4号文件将产业发展又推向一个新的高峰；据CSIP粗略统计，目前仅中央政府部门每年投向IC领域的研发资金超过20亿元人民币，如果算上各级地方政府的支持，则可能超过40亿元人民币；01、02、03专项的实施为产业的做大做强提供了难得的契机。
　　Ø
　　半导体世界里华人多。据悉国外的半导体公司里干活的很多都是华人，这些人为国内IC产业发展提供了丰沛的人才资源，如何吸引他们回国创业、就业是一大历史任务。
　　我国发展集成电路产业的劣势分析：
　　Ø
　　基础薄弱，产业整体差距大。通过上文分析，可以看到在半导体设备、材料方面，我国全球占比极低；EDA国内几乎是空白；IP核需求大，专业的IP核公司少；IDM企业掐指可数，且销售额不高；Fabless发展迅猛，值得期待；Foundry制程总体落后，后续发展举步维艰；封测产业产值大，水分多。总体上，我国产业全球占比在3%左右。
　　Ø
　　社会大环境不利于创新型产业、高新技术产业发展。当前，国内物价上涨较快、部分城市生活成本极高、投机盛行，炒房、炒农产品获利丰厚，使得实体型产业获得投资减少，使得工程技术人员生存压力极大，内心浮躁，更多追求短期利益。
　　Ø
　　行业“竞底”现象严重。行业自律差，互挖墙角、互相杀价、无底线降价、知识产权盗用等事件时有发生，行业总利润被压低，市场总蛋糕被切小。
　　Ø
　　以企业为主体的创新体系尚未形成。以企业为主体，说的多，做的少，高校、研究所造成了人才分流、资金分流，一套人马、两块牌子类的企业参与市场竞争，扰乱了正常的市场竞争格局。
　　我国发展集成电路产业的路径和策略分析：
　　Ø
　　落实好各项已有政策。政策的落实在两个部门遇到较大困难，一个是税务部门，一个是海关部门。建议加大宏观层面协调，使得税收和进出口的各项优惠落到实处。
　　Ø
　　明晰发展重点。从上文的分析可以看出，我国IC产业的各个环节均是薄弱环节，材料、设备、EDA、IP、制造、封测、设计等各个环节都急需大力发展。这时我们直接面临这样一个问题：我们是要求全产业链捆绑发展还是重点突破？换句话说在政府支持中我们是否要求Fabless一定要用国产IP核，在支持Foundry发展中是否一定要用国产设备，甚至国产零部件、材料？如果捆绑，捆绑到那个层级为止？根据上文的优劣势分析，我国发展IC产业的优势在IC市场，本文建议将IC的研发、制造作为重点突破的环节，重点支持Fabless、IDM、Foundry的发展，其它环节则通过重点环节的发展来带动发展。
　　Ø
　　实施联动工程。发挥我国电子信息制造业大国的优势，实施一批整机、芯片、制造联动工程：数字电视与芯片联动工程；智能手机与芯片联动工程；计算机与芯片联动工程；小家电与芯片联动工程等。通过工程的实施，强化整机、芯片、制造的合作意识，带动三个产业环节的整体发展。
　　Ø
　　强化标准引领。目前TD-SCDMA在国内已经形成了标准、芯片产品、整机产品、电信运营的良好格局。借鉴TD-SCDMA标准的经验，抓好重大行业标准、产业、应用的整体推进。目前重点关注下一代移动通信、北斗、电力线通信等重大标准。
　　Ø
　　解决好制约产业发展的重大生态瓶颈问题。当前Wintel体系、ARM-Android体系的演变使得国内产业发展面临一系列生态困境，下大力气、花大代价解决这些生态瓶颈是提升产业核心竞争力的关键所在。【END】