集成电路产业介绍说明

山东浪潮华光光电子股份有限公司集成电路产业状况介绍浪潮华光任忠祥201508052山东浪潮华光光电子股份有限公司一、IC产业的概念二、IC产业的国内外状况三、2014年IC产业运行情况四、对发展IC产业及光电子产业的建议3山东浪潮华光光电子股份有限公司一、IC产业的概念1、什么是集成电路？集成电路(integratedcircuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件通过布线互连，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型器件。它在电路中用字母IC表示。4山东浪潮华光光电子股份有限公司2、集成电路发展史1947年:贝尔实验室巴丁、布拉顿等人发明了第一只晶体管，这是微电子技术发展中第一个里程碑;1958年:仙童公司RobertNoyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史;1963年:F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术，今天，95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺;1978年:64kb动态随机存储器诞生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管，标志着超大规模集成电路(VLSI)时代的来临;1988年:16MDRAM问世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管，标志着进入超大规模集成电路(VLSI)阶段;2009年:intel酷睿i系列全新推出，创纪录采用了领先的32纳米工艺，并且下一代22纳米工艺正在研发。一、IC产业的概念5山东浪潮华光光电子股份有限公司3、我国集成电路产业诞生于六十年代，共经历了三个发展阶段:1965年-1978年:以计算机和军工配套为目标，以开发逻辑电路为主要产品，初步建立集成电路工业基础及相关设备、仪器、材料的配套条件;1978年-1990年:主要引进美国二手设备，改善集成电路装备水平，在治散治乱的同时，以消费类整机作为配套重点，较好地解决了彩电集成电路的国产化;1990年-2000年:以908工程、909工程为重点，以CAD为突破口，抓好科技攻关和北方科研开发基地的建设，为信息产业服务，集成电路行业取得了新的发展。一、IC产业的概念6山东浪潮华光光电子股份有限公司一、IC产业的概念4、IC产业链条单晶硅生产---IC设计---IC芯片生产---封测四环节：单晶硅生产：包括粗硅制备、提纯、单晶拉制、切片、磨片、抛光IC设计：根据功能要求设计出集成电路的结构和分层布线的方案、版图IC芯片生产：根据设计要求，通过扩散、注入、淀积薄膜、光刻等过程形成芯片封测四环节：对芯片进行封装，引出芯片电极，并对性能进行分选，合格品打标出厂7山东浪潮华光光电子股份有限公司一、IC产业的概念5、IC制作流程..\图解芯片制作工艺流程.pdf8山东浪潮华光光电子股份有限公司一、IC产业的概念6、摩尔定律1964年，英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（GordonMoore）提出了摩尔定律。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。9山东浪潮华光光电子股份有限公司二、IC产业的国内外状况进入2015年，业内人士纷纷预测集成电路国产化将迎来大时代。虽然全球半导体集成电路行业2012年受债务危机的影响二次放缓，但是凭借移动智能终端爆发也开始了复苏的过程，实现行业规模的持续增长，随着移动智能终端的渗透率趋于饱和，未来增长放缓是不可避免的趋势。虽然“缓增长”将是2015年全球半导体行业的特点。但是对于中国的集成电路产业来说，在整个行业保持持续增长和国内政策的双重利好影响之下，国内集成电路行业将快速发展。10山东浪潮华光光电子股份有限公司1、国内集成电路产业现状1.1产业分布：我国集成电路产业聚集度较高，主要集中在四个区域：一是北京、天津环渤海地区，2014年这一地区集成电路销售产值增长6.2%，占比为8.4%；二是上海、江苏、浙江长三角地区，增长11.4%，占比达37.7%；三是广州、深圳珠三角地区，增长5.4%，占比为29.4%；四是部分西部省区，如四川省销售产值下滑7.6%，但陕西省增长476%，甘肃增长14%，增势十分突出。二、IC产业的国内外状况11山东浪潮华光光电子股份有限公司1.2与国际IC产业差距：我国集成电路产业不断取得新的突破和进展，但与世界先进集成电路企业的差距仍是必须正视的现实。与国际龙头企业相比，我国芯片制造业在先进工艺方面的距离至少差1-2代，IC设计业刚刚起步、且产品单一，本土封装企业的封测技术与国际大厂还存在一定差距。更为关键的是，产业链各个环节相互割裂，不能形成上下游协调配合的产业结构，与国内整机产业也没能形成良性互动，2014年集成电路产业内销产值比例仅为34.7%，高端芯片严重依赖进口。二、IC产业的国内外状况12山东浪潮华光光电子股份有限公司国际巨头近年来为确保技术领先优势，研发投入不断攀升，据统计2013年英特尔、高通、台积电、德仪及海力士五大半导体企业的研发成本达到15.9%，接近过去5年的最高值，而我国本土企业如中芯国际，虽然近几年研发投入增长很快，但占销售收入比例仍不到10%，投入额与台积电比相差一个量级。集成电路产业发展的经验表明，投资和研发不足可能使本土企业在严峻的竞争形势中与国际企业的差距进一步拉大。二、IC产业的国内外状况13山东浪潮华光光电子股份有限公司中国这几年来被视为下一个半导体产业强权，不过目前尚未看到其具体成果；到目前为止，中国在电子产业领域的影响力，主要仍是在其消费者的身分，以及电路板/系统产品的组装。不过尽管中国晶圆代工业者进步缓慢，无晶圆厂芯片业者又还在起步阶段，产业观察家仍认为中国的潜力不容小觑。二、IC产业的国内外状况14山东浪潮华光光电子股份有限公司通过下面对国内集成电路产业产业链上三个重要环节中的领头羊企业的介绍，可以看出国内集成电路产业已经奠定了一定的基础，2015年国内集成电路产业必定走入快速发展的道路。至于集成电路产业能否做强，包括人才和专利问题都是阻碍中国集成电路产业真正强大的问题。不过可喜的是经过过去二十年的培育发芽，中国集成电路电路产业已经初具规模，IC设计展讯、海思进入全球前二十名，封装测试长电科技进入全球十强，晶圆制造中芯国际也已经取得不错的进展。二、IC产业的国内外状况15山东浪潮华光光电子股份有限公司2、IC制造业产业领头羊状况IC制造业可分为四段：单晶生产---IC设计---晶圆制造--封装测试。2.1硅单晶生产通用IC的基板材料为单晶硅，是从砂子里提炼来的。日本、美国和德国是主要的硅材料生产国，硅片直径越大，技术要求越高，越有市场前景，价值也就越高。我国硅材料工业与日本同时起步，但总体而言，生产技术水平仍然相对较低，而且大部分为2.5、3、4、5英寸硅锭和小直径硅片，虽然1998年成功地制造出了12英寸单晶硅，但受能力和精度限制，我国消耗的大部分大尺寸硅片仍然依赖进口。目前，全世界单晶硅的产能为1万吨/年，年消耗量约为6000吨~7000吨。二、IC产业的国内外状况16山东浪潮华光光电子股份有限公司2.2IC设计---无晶圆厂IC产业2.2.1无晶圆厂IC产业概念IC设计商又称为无晶圆厂模式IC公司。指那些仅从事晶圆，既芯片的设计、研发、应用和销售，而将晶圆制造外包给专业的晶圆代工厂的半导体公司。IC设计又分为纯代客设计，即根据客户要求设计研发IC芯片，如在美国上市的中芯微电子、珠海炬力等和内部IC设计，即仅服务于内部电子产品所需的IC设计，后者的代表有中兴通讯（000063）和华为等大型电子产品制造商。IC设计在中国属于高速发展的行业。二、IC产业的国内外状况17山东浪潮华光光电子股份有限公司大多数半导体厂采用无晶圆模式是因为建设晶圆厂需要高达数亿甚至数十亿美元的巨额投资，而且生产工艺日趋复杂，所以当前半导体行业便形成了晶圆IC设计和晶圆代工的专业化分工模式。据市场研究机构ICInsights的最新报告显示，中国芯片业者在2014年全球前五十大无晶圆厂IC供应商排行榜上占据了9个席位，该数字在2009年只有1；而在那九家中国芯片业者中，有五家都是聚焦于目前最热门的智能手机市场。二、IC产业的国内外状况18山东浪潮华光光电子股份有限公司二、IC产业的国内外状况19山东浪潮华光光电子股份有限公司ICInsights表示，中国的无晶圆厂IC产业规模相对仍然较小，其2014年营收总计缩虽仅占据前五十大无晶圆厂IC业者总营收（约805亿美元）的8%，不过中国的无晶圆厂IC产业成长显著，且是策略性的。该机构指出，中国厂商在全球前五十大无晶圆厂IC业者总营收中的市占率，是欧洲与日本业者总和的两倍。而美国公司在2014年全球前五十大无晶圆厂（Fbless）IC业者中占据了19个席位，在全球前五十大无晶圆厂IC业者总营收中占据64%的比例；至于日本业者营收在全球前五十大无晶圆厂IC业者总营收中仅占据1%比例，包括韩国在内的其他地区国家市占率则为6%。二、IC产业的国内外状况20山东浪潮华光光电子股份有限公司2.2.2权威机构观点ICInsights表示：“中国在1990年代末期雄心勃勃地想要以晶圆代工厂形式扶植本土IC制造产业的计划，并没有如预期成功；”，“不过中国政府仍然打算在国内打造一个有活力的IC产业环境，推动建立新的无晶圆厂芯片公司就是其策略内容之一。”ICInsights指出，中国政府的计划是在半导体产业投资195亿美元，此外还有来自中国各地方政府以及私募股权投资业者的974亿美元资金：“我们认为，这些投资有可能会显着改变未来全球IC供应商的市场版图。”二、IC产业的国内外状况21山东浪潮华光光电子股份有限公司中国政府的扶持将可能改变全球IC供应商的版图，而IC设计只是集成电路产业的一部分。要想真正的强大，必须在集成电路设计、生产、封测三个产业链主要环节都得到增强。而在扶持集成电路产业的发展时首先要认清次序，IC设计是火车头，只有IC设计的快速成长，才会带动晶圆制造、封装测试及装备、材料的增长。二、IC产业的国内外状况22山东浪潮华光光电子股份有限公司二、IC产业的国内外状况2.2.3IC设计公司领头羊IC设计领头羊甲--海思海思半导体有限公司成立于2004年10月，是一家高速成长的芯片与光器件公司，是华为旗下的公司。海思的业务包括消费电子、通信、光器件等领域的芯片及解决方案，成功应用在全球100多个国家和地区；在消费电子领域，已推出网络监控芯片及解决方案、可视电话芯片及解决方案、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案。多年的技术积累使海思掌握了国际一流的IC设计与验证技术，拥有先进的EDA设计平台、开发流程和规范，已经成功开发出100多款自主知识产权的芯片，共申请专利500多项。23山东浪潮华光光电子股份有限公司下面是海思的智能手机处理器芯片：2014年8月20日，创维与海思联合推出应用了中国首款具有自主知识产权并实现量产的智能电视芯片的GLED电视。这标志着中国彩电业“缺芯少屏”时代的结束。二、IC产业的国内外状况24山东浪潮华光光电子股份有限公司IC设计领头羊乙--展讯展讯通信有限公司（SpreadtrumCommunications，Inc.）隶属紫光集团有限公司（“清华紫光集团”），成立于2001年4月，总部设立在上海。清华控股有限公司是紫光集团的绝对控股股东，清华控股有限公司是清华大学出资设立的国有独资有限责任公司。展讯于2013年12月23日被紫光集团收购。展讯致力于智能手机、功能型手机及其他消费电子产品的手机芯片平台开发，产品支持2G、3G及4G无线通讯标准。基于高集成度、高效能的芯片，搭配客户化的软件及参考方案，展讯可提供完整的交钥匙平台方案。展讯的产品支持多标准的宽带无线通信，包括GSM、GPRS、EDGE、TD-SCDMA、W-CDMA、HSPA+