杏彩体育app下载:中国集成电路行业的发展情况

　　电路设计、物理设计、设计数据校验、流片方案设计等一系列设计流程，最终将设计成果转换为可交付的光罩数据。

　　晶圆制造环节是根据光罩数据内容进行光罩制造并将光罩上的电路图形信息蚀刻至硅片上，以构建完整的半导体电路芯片的过程，包含光罩制作、光刻、刻蚀清洗、离子注入等多项工艺或流程。晶圆制造环节结束后进入芯片封装测试环节。

　　芯片封装环节是指将晶圆上的晶粒加工成可使用的成品芯片的过程，起着安放、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，包含晶圆切割、贴片、引线键合、包塑等多项工艺；芯片测试环节指的是对封装后的芯片进行检测，通过测试的芯片即为成品。

　　其中，集成电路设计产业是典型的技术密集型行业，是集成电路产业各环节中对科研水平、研发实力要求较高的部分。芯片设计水平及芯片设计转化效率直接影响着产品最终上市时间及产品核心竞争力，因此芯片设计的能力是一个国家或地区在芯片领域能力、地位的集中体现之一。

　　集成电路自出现以来，促进了全球信息、电子等产业快速发展。近年来，伴随着物联网、可穿戴设备、人工智能、虚拟现实等新技术和新兴应用领域的出现和发展，全球集成电路市场不断扩大。根据世界半导体贸易统计机构（WSTS）发布的数据，2021年全球集成电路市场规模为4,630亿美元，同比增长约28%。预计2023年全球集成电路市场将持续增长，市场规模将达到5,768亿美元。

　　从全球范围来看，历史上集成电路产业从美国、欧洲等发达国家向中国、东南亚等发展中国家和地区逐渐转移。我国集成电路行业虽起步较晚在技术积累与产业链成熟度上与欧美发达国家存在一定差距，但受益于我国有利的产业政策环境、国内市场的强劲需求以及全球集成电路产能转移等趋势，中国集成电路产业实现了快速发展。根据中国半导体行业协会的统计，我国集成电路市场规模从2010年的1,440亿元快速增长至2021年的10,458亿元，年均复合增长率为19.8%，远高于全球集成电路市场规模增速。

　　未来，随着物联网、人工智能、智能硬件5G汽车电子等领域的兴起，高端芯片需求将持续增长，将进一步刺激我国集成电路产业的持续发展与全球集成电路产业链迁移。

　　对比行业巨大的市场需求，现阶段我国集成电路产业自给率依旧较低，尤其在中高端芯片领域仍然存在依赖进口的现象。随着我国半导体产业的持续发展，一大批在算法、架构设计具有核心技术优势的芯片设计企业与拥有高工艺水平的本土晶圆代工厂商和封装测试厂商也在逐渐崛起。根据ICCAD统计数据，2021年中国集成电路设计企业达到2,810家，较2015年的736家增长281.8%。同时，随着我国晶圆代工厂产业和封测产业自给率的不断提高，本土晶圆代工厂商和封装测试厂商在技术、产能等方面的快速发展亦为我国集成电路行业的自主、可控发展提供了重要保障。

　　在庞大的市场需求与国产替代需求的牵引下，我国本土集成电路企业迎来了前所未有的发展机遇。同时，本土企业在芯片设计、晶圆制造、封装测试等专业技术水平的不断提高，更进一步推动了中国集成电路产业的发展。

　　集成电路设计主要根据终端市场的需求设计开发各类集成电路芯片产品，其在很大程度上决定了终端芯片的功能、性能、成本和复用性等属性。随着集成电路行业的迅速发展，集成电路产品的加工面积成倍缩小，复杂程度与日俱增，集成电路设计的重要性愈发突出。

　　近年来，随着全球集成电路行业整体景气度的提升，集成电路设计市场也呈增长趋势。根据ICInsights统计，全球集成电路设计产业销售额从2010年的635亿美元增长至2021年的1,777亿美元，年均复合增长率约为9.8%。

　　从全球地域分布分析，集成电路设计市场供应集中度非常高。根据ICInsights的报告显示，2021年美国集成电路设计产业销售额占全球集成电路设计业的68%，排名全球第一；中国、中国的集成电路设计企业的销售额占比分别为21%和9%，分列二、三位。

　　中国集成电路设计产业发展起点较低，但随着人们对智能化、低能耗的需求不断催生了新的电子产品及功能应用，我国集成电路设计企业获得了大量的市场机会。同时我国集成电路设计企业凭借有利的扶持政策与本地化服务优势，能够紧贴国内市场更快地响应客户需求，品牌认可度及市场影响力不断提升。

　　从产业规模来看，根据中国半导体行业协会统计，我国集成电路设计行业销售规模从2010年的383亿元增长至2021年的4,519亿元，年均复合增长率约为25.2%，远高于全球集成电路设计行业同期增速。

　　从产业链分工角度分析，随着集成电路产业的不断发展，芯片设计、制造和封测三个产业链中游环节的结构也在不断变化。2015年以前，芯片封测环节一直是产业链中规模占比最高的子行业，从2016年起，我国集成电路设计环节规模占比超过芯片封测环节，成为三大环节中占比最高的子行业。

　　随着芯片产业在制程工艺方面的发展、芯片生命周期的缩短与设计企业数量的增加，芯片设计企业在市场竞争、开发成本、设计难度与流片风险等方面面临的挑战大幅加剧，芯片设计效率与一次流片成功率成为芯片设计公司在激烈的市场竞争中保持竞争优势的关键因素。同时随着芯片产业升级，产业链分工日益精细，Fabless模式下芯片设计产业中进一步催生了芯片设计服务产业的诞生。

　　对于芯片设计公司而言，一方面，主流芯片设计服务公司具有半导体IP设计开发与定制能力，能够为其在设计之初提供生产工艺及半导体IP选型的完整方案；另一方面，随着晶圆代工厂在先进工艺上的设计规则越来越复杂，其与晶圆代工厂之间的技术衔接与匹配也变得越来越困难，而芯片设计服务公司基于自身核心技术及对晶圆代工厂多工艺节点的丰富设计经验，能够帮助芯片设计公司提高设计效率及流片成功率，使其能够专注于自身优势领域的拓展。

　　对于系统厂商而言，其往往基于芯片设计公司提供的标准化芯片产品进行系统集成、制造与销售。系统厂商虽然对于终端场景需求、产品功能有着较为深刻的理解，但由于其在芯片设计、验证、测试等方面欠缺相关技术能力与设计经验，往往无法独立开发芯片。拥有完整芯片设计能力的芯片设计服务公司能够依据其需求提供一站式芯片定制方案，助力其快速实现产品开发与迭代。

　　根据上海市集成电路行业协会研究显示，随着全球数据中心、智能物联网设备等领域蓬勃发展的情况下，芯片设计公司、系统厂商等对设计服务的需求有望不断上升。2021年全球集成电路设计服务市场规模约为193亿元，自2016年以来的年均复合增长率约为10.6%。随着设计服务的需求不断增大，预计到2026年全球集成电路设计服务市场规模将达到283亿元。

　　经过多年发展，中国已是全球最大的电子设备生产基地，也是全球最大的集成电路市场。随着5G、自动驾驶、数据中心、物联网等下游市场需求的涌现与政府良好的产业政策，中国集成电路设计服务产业发展迅速。2021年中国集成电路设计服务市场规模约为61亿元，自2016年以来的年均复合增长率约为26.8%，增速显著高于全球市场。随着本土芯片设计公司的快速发展与系统厂商芯片定制需求的增长，预计到2026年中国集成电路设计服务市场规模将达到130亿元。

　　随着摩尔定律的不断演进，制造工艺及器件微观结构对芯片的速度、可靠性、功耗、面积等关键指标的影响越来越大。近年来，下游新兴应用的不断涌现及用户对于产品性能要求的不断提高，均对逻辑电路及其他集成电路和半导体器件类型都提出了更高的要求。在逻辑工艺方面，已由本世纪初的0.35微米的CMOS工艺发展至纳米级FinFET工艺并应用于高性能计算、安全加密、消费电子等领域。在特色工艺方面，随着更多的应用需求转为通过半导体技术实现，出现了如BCD、EFlash、LCOS、SOI等特色工艺平台，并被应用于电源管理、高速非易失性存储、显示器件等领域。

　　随着集成电路工艺制程的不断演进与特色工艺的不断创新，集成电路设计服务企业在不同工艺、不同制程上的工艺分析能力、全流程设计能力及项目流片经验将成为其重要竞争优势。

　　随着下游应用场景的增多及对芯片产品差异化需求的涌现，集成电路设计产业被要求在不断提升产品性价比、缩短上市周期的同时快速满足差异化需求，SoC芯片技术应运而生。

　　SoC芯片技术是从设计的角度出发，将系统所需的组件进行高度集成，将原本不同功能的集成电路以功能模块的形式整合在一颗芯片中，以缩小芯片面积、提升芯片的计算速度并加快开发周期。相比传统芯片产品对每个关键模块从头设计进而进行系统整合及验证的开发方式，SoC芯片设计及验证技术旨在提高模块复用性，通过重复使用预先设计并验证过的集成电路子模块以降低设计风险、降低设计成本并提高设计质量。同时，大型SoC的设计开发对于产品架构设计技术、半导体IP库标准化及完整性、大规模物理设计及验证技术提出了极高的要求，部分行业领先企业已有相关技术布局。

　　伴随技术进步、行业竞争和市场需求的不断变化，集成电路产业在经历了多次结构调整后，已逐渐由集成电路设计、制造以及封装测试只能在企业内部一体化完成的垂直整合元件制造模式演变为垂直分工的多个专业细分产业，并逐渐形成由EDA工具及半导体IP、设计服务、材料和设备提供厂商组成的产业链上游，由采用Fabless模式的芯片设计公司、从事晶圆制造、封装测试的厂商组成的产业链中游与由系统厂商组成的产业链下游。

　　在芯片设计产业方面，随着集成电路工艺种类的丰富与先进工艺的持续演进，芯片工艺及IP选型难度、设计难度及流片风险不断提升，导致产品设计时间及开发成本显著增加。同时随着下游场景需求波动对芯片生命周期的影响，芯片设计效率与一次流片成功率成为企业在激烈的市场竞争中保持竞争优势的关键因素。越来越多的芯片设计公司及系统厂商集中研发力量在自身核心优势上，并选择将前端设计、物理设计、流片、晶圆生产、封装与测试等产品开发过程中的部分或全部环节交由设计服务公司完。