廣東集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展情況研究

文/陳相

（本文作者為廣東省科技情報(bào)研究所產(chǎn)業(yè)與區(qū)域研究中心助理研究員）

集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。設(shè)計(jì)作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的火車頭，技術(shù)密集性強(qiáng)，屬于價(jià)值鏈高端環(huán)節(jié)。廣東高度重視集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展，大力引導(dǎo)、積極推進(jìn)，初步形成了以深圳為核心的區(qū)域發(fā)展格局，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力位居全國(guó)前列。當(dāng)前，國(guó)際集成電路發(fā)展環(huán)境日趨復(fù)雜，國(guó)際爭(zhēng)端頻發(fā)，如何快速?gòu)浹a(bǔ)短板，進(jìn)一步提升自主可控能力成為廣東集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展的重中之重。為此，本文在全面審視省內(nèi)外集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了未來發(fā)展之建議，為廣東相關(guān)部門決策提供參考。

一、國(guó)內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

（一）美國(guó)領(lǐng)跑全球集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，掌握產(chǎn)業(yè)鏈核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)

根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IC Insights統(tǒng)計(jì)，2018年世界集成電路設(shè)計(jì)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)1094億美元（約合7343億元人民幣），同比增長(zhǎng)8.2%（如圖1）；美國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)領(lǐng)域營(yíng)收額約743.9億美元，占全球集成電路設(shè)計(jì)業(yè)總值的68%，位居全球龍頭地區(qū)（如圖2）。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)DIGITIMES Research報(bào)道，2018年全球前十大集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)中，過半為美國(guó)企業(yè)?？v觀集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié)，市場(chǎng)主流的X86、ARM、MIPS、PowerPC、SPARC、RISC-V等指令系統(tǒng)架構(gòu)或?qū)儆诿绹?guó)的公司、研究機(jī)構(gòu)，或由其主導(dǎo)，核心設(shè)計(jì)軟件EDA市場(chǎng)由美國(guó)的新思科技（Synopsys）、鏗騰電子科技（Cadence）、明導(dǎo)（Mentor Graphics）（現(xiàn)被德國(guó)西門子公司收購(gòu)）等三大公司壟斷，占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額。

（二）收購(gòu)成為細(xì)分領(lǐng)域龍頭企業(yè)快速提升創(chuàng)新能力、強(qiáng)化壟斷地位的有效方式

伴隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的風(fēng)起云涌，收購(gòu)作為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)保持并擴(kuò)大技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的有效手段，呈現(xiàn)出一波又一波熱潮?？v觀當(dāng)前世界上領(lǐng)先的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，外部技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)部化已成為企業(yè)蓬勃發(fā)展或進(jìn)軍新市場(chǎng)的重要戰(zhàn)略。目前，全球EDA軟件龍頭企業(yè)Synopsys，便是世界上最大的收購(gòu)EDA企業(yè)的企業(yè)，僅在過去的6年，便收購(gòu)了包括Black Duck Software等10家涉及軟件安全和質(zhì)量的企業(yè)，累計(jì)收購(gòu)企業(yè)不少于88家，在有效提升自身技術(shù)實(shí)力的同時(shí)，也將一批有實(shí)力的高端人才網(wǎng)羅至旗下。

圖1 2010 - 2018年世界集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售收入規(guī)模及發(fā)展情況

（三）我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，區(qū)域分布集聚化演進(jìn)趨勢(shì)明顯

根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)數(shù)據(jù)，2018年，中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售額為2576.96億元，同比增長(zhǎng)32.4%，2019年 預(yù) 計(jì) 為3084.9億元， 將首次跨過3000億元關(guān)口，發(fā)展勢(shì)頭良好。全國(guó)共有設(shè)計(jì)企業(yè)1780家，較2018年的1698家增加82家，同比增長(zhǎng)4.8%。在區(qū)域分布上，2018年，長(zhǎng)三角集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售額為844.1億元，占全國(guó)總銷售額的32.8%；珠三角集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售額為907.5億元，占全國(guó)總銷售額的35.2%；京津環(huán)渤海地區(qū)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售額為598.7億元，占全國(guó)總銷售額的23.2%；中西部地區(qū)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售額226.8億元，占全國(guó)銷售總額的8.8%。深圳、上海和北京繼續(xù)保持設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模前三地位，其中，深圳位居榜首，2018年設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模首次超過1000億元，區(qū)域集聚化發(fā)展趨勢(shì)明顯。

二、廣東產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

（一）集成電路設(shè)計(jì)水平位居全國(guó)前列，已形成以深圳為核心的區(qū)域發(fā)展格局

2018年，廣東集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售收入907.46億元，同比增長(zhǎng)31.99%，占全國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售收入的36%，位居全國(guó)首位，其中，深圳2018年集成電路設(shè)計(jì)銷售額約為758.7億元，增速達(dá)32.42%，占全省比重達(dá)83.6%，連續(xù)七年位居全國(guó)城市芯片設(shè)計(jì)業(yè)首位；集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)約270家，其中，深圳170家，占比達(dá)63%。深圳集成電路總體設(shè)計(jì)能力接近國(guó)際領(lǐng)先水平，共有3家集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的銷售額排名全國(guó)前10，其中，華為海思銷售額達(dá)503億元，位居全國(guó)第一、全球第七，中興微電子和匯頂科技分別位居全國(guó)第六和第七。

（二）移動(dòng)通信等新興領(lǐng)域芯片設(shè)計(jì)突圍，產(chǎn)業(yè)總體設(shè)計(jì)水平不斷提升

圖2 1999 - 2019世界集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷售收入規(guī)模

作為集成電路設(shè)計(jì)大省，廣東借助龐大的應(yīng)用市場(chǎng)帶動(dòng)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)向“全面布局、單點(diǎn)突圍”的趨勢(shì)發(fā)展，在細(xì)分領(lǐng)域涌現(xiàn)出了一批優(yōu)勢(shì)企業(yè)。其中，華為海思已成為全球領(lǐng)先的智能手機(jī)主處理器芯片的設(shè)計(jì)廠商，推出的手機(jī)芯片“麒麟980”和5G基帶芯片“巴龍5000”實(shí)現(xiàn)7納米（nm）制程；匯頂科技在指紋識(shí)別芯片市場(chǎng)的出貨量位居世界領(lǐng)先水平。此外，廣東在藍(lán)牙、數(shù)字與移動(dòng)通信、數(shù)字電視、音視頻處理、顯示驅(qū)動(dòng)、電源管理等消費(fèi)類電子芯片以及北斗導(dǎo)航芯片等領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，EDA系統(tǒng)研發(fā)水平不斷提升，人工智能芯片設(shè)計(jì)水平快速提升，總體發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。

（三）產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)不斷建設(shè)，高端創(chuàng)新人才加速培育

廣東積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，截至2019年年底，已建有深圳國(guó)家現(xiàn)代服務(wù)業(yè)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地、廣州國(guó)家現(xiàn)代服務(wù)業(yè)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地兩大國(guó)家級(jí)基地，以及深圳第三代半導(dǎo)體研究院、廣東省大灣區(qū)集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用研究院、廣州集成電路設(shè)計(jì)中心、松山湖集成電路設(shè)計(jì)測(cè)試公共實(shí)驗(yàn)室等集成電路相關(guān)科技創(chuàng)新平臺(tái)。在產(chǎn)業(yè)人才方面，廣東積極推動(dòng)創(chuàng)新人才引進(jìn)培育，依托“珠江人才計(jì)劃”“廣東特支計(jì)劃”，引進(jìn)了一批集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)、領(lǐng)軍人才。根據(jù)深圳半導(dǎo)體協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018年，深圳設(shè)計(jì)業(yè)從業(yè)人數(shù)為23255人，同比增長(zhǎng)5501人，增幅為30.98%，人才智力儲(chǔ)備不斷增強(qiáng)。

（四）與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)還存在較大差距，核心關(guān)鍵技術(shù)受制于人

在產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，我們也清晰地看到廣東集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)還存在以下不足：一是核心設(shè)計(jì)軟件和IP核受制于人，尤其是EDA和IP核。目前，國(guó)內(nèi)缺乏滿足設(shè)計(jì)企業(yè)先進(jìn)制程需求的EDA工具，關(guān)鍵IP核自主設(shè)計(jì)能力不足，迭代時(shí)間短，規(guī)?；瘧?yīng)用風(fēng)險(xiǎn)大。二是設(shè)計(jì)與制造協(xié)同有待進(jìn)一步加強(qiáng)。由于集成電路制造相對(duì)滯后，圍繞工藝庫(kù)和EDA的設(shè)計(jì)與制造的協(xié)同創(chuàng)新氛圍不強(qiáng)。三是創(chuàng)新型人才仍然缺乏。人才缺口仍大，同時(shí)門檻高、待遇低導(dǎo)致集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域一大批人才流失，加劇了人才供需矛盾。

三、對(duì)策建議

（一）積極加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新，聚焦產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)加強(qiáng)研發(fā)布局

聚焦EDA等廣東集成電路芯片產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，引導(dǎo)有條件的優(yōu)勢(shì)企業(yè)、高校院所積極通過參與國(guó)家01專項(xiàng)、省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃以及共建科技創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)等方式，聯(lián)合省外具有優(yōu)勢(shì)的機(jī)構(gòu)及團(tuán)隊(duì)開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，力爭(zhēng)在設(shè)計(jì)輸入、綜合、物理驗(yàn)證、仿真等點(diǎn)工具實(shí)現(xiàn)突破，持續(xù)提升全省EDA設(shè)計(jì)水平。積極引導(dǎo)省內(nèi)優(yōu)勢(shì)IP核企業(yè)加大自主創(chuàng)新，聯(lián)合京、蘇、滬等優(yōu)勢(shì)機(jī)構(gòu)強(qiáng)化自主IP核開發(fā)，并大力支持具有優(yōu)勢(shì)的整機(jī)企業(yè)聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)用國(guó)產(chǎn)IP核，加速其迭代，提升其規(guī)?；瘧?yīng)用的可行性。

（二）強(qiáng)化整機(jī)應(yīng)用牽引，推進(jìn)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)向精細(xì)化、高端化發(fā)展

充分發(fā)揮廣東作為集成電路應(yīng)用大省的優(yōu)勢(shì)，把握當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦下整機(jī)企業(yè)國(guó)產(chǎn)替代芯片需求急劇膨脹的機(jī)遇，引導(dǎo)新一代通信、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子等省內(nèi)設(shè)計(jì)企業(yè)通過自主創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新、收購(gòu)兼并等方式加速進(jìn)軍先進(jìn)制程及技術(shù)領(lǐng)域，快速提升企業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，提高全省芯片自給程度和產(chǎn)業(yè)自主可控能力。大力引導(dǎo)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)加強(qiáng)與制造企業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展，提升國(guó)產(chǎn)設(shè)計(jì)工藝庫(kù)和國(guó)產(chǎn)集成電路設(shè)計(jì)軟件的適用性，提高產(chǎn)品生產(chǎn)良率，構(gòu)建上下游協(xié)同發(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)。

（三）打造專業(yè)化人才隊(duì)伍，營(yíng)造良好的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展環(huán)境

加強(qiáng)集成電路專業(yè)人才培養(yǎng)，探索推動(dòng)省內(nèi)高校將微電子學(xué)科提升為一級(jí)學(xué)科，加大學(xué)科優(yōu)質(zhì)師資引進(jìn)和人才培養(yǎng)力度。支持集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域有條件的高校、科研院所和企業(yè)主動(dòng)對(duì)接細(xì)分領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)機(jī)構(gòu)資源，靶向引進(jìn)一批領(lǐng)軍型、復(fù)合型人才和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供智力支持。強(qiáng)化省、市集成電路投資基金建設(shè)，通過母基金引導(dǎo)、社會(huì)資本跟投等方式，支持優(yōu)勢(shì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)發(fā)展。引導(dǎo)企業(yè)細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展路徑，強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局，提高產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力。