北京半导体行业协会朱晶：集成电路国产化将受六因素影响

  6月25日，第五届集微半导体峰会在厦门海沧正式开幕，本届峰会以“心芯本相印，变化有鲲鹏”为主题，共计2天。在第一天的分析师大会上，北京半导体行业协会副秘书长、北京国际工程咨询有限公司高级经济师朱晶就当前集成电路产业链国产化替代因素和进程进行了分析。

  在刚刚结束的“十三五”期间，我国集成电路产业规模实现迅速增加，总体规模年均复合增长率接近20%，设计、制造、封测三业年均复合增长率分别达到23%、23%、13%，在集成电路关键产品、设备与基础材料等方面的自主研发能力都不断提升。

  根据Gartner预测，目前中国在蜂窝基带芯片和CIS、AP、智能卡等消费电子芯片领域已取得了约10%的全球市场占有率，未来三年，先进封装也将取得这一成绩，NAND存储需要五年，而DRAM、用于电脑与服务器的MPU、先进工艺、半导体设备/材料/设备零部件以及EDA工具等领域在大多数情况下要花上十年时间。

  朱晶指出，我国集成电路国产化将受到地缘因素、技术革新换代、超大规模市场、半垄断行业、拔尖人才外溢和产业链协同等六大因素影响。

  地缘因素。美国智库大西洋理事会（Atlantic Council）今年发布的《新技术与数据的地理政治学影响委员会报告》中指出，地缘技术是指某项技术一旦重要到能够影响社会运转的程度，那么它就会被当成“地缘技术”来考量。未来十年全球将迎来“地缘技术十年（GeoTech Decade）”，涉及数字化的经济使能技术、智能系统技术、全球卫生与健康技术、扩大人类、企业和政府活动疆界的技术、人类增强技术、未来基础技术等六大领域。

  当前集成电路产业即因为其作为未来基础技术的重要性而被美国视为“地缘技术”，中美纷争为地缘因素驱动集成电路国产化进程提供了外部条件，半导体设备、EDA等美企垄断性强、技术壁垒高、人才稀缺的上游领域，国产化进程受此影响更为明显。

  朱晶表示，我国在上述领域尤其在光刻机、涂胶显影机、检测设备、先进制程离子注入机，以及光刻胶、硅晶圆等细致划分领域基础差、任务重、研发难，且投入周期长、人才少，在大多数情况下要十年以上的国产化替代周期，需要制以钉钉子精神，长抓不懈。

  技术革新换代窗口因素。随着摩尔定律越来越接近物理极限和工艺技术面临光刻工艺、新材料及工艺、工艺波动、新结构、工艺整合及良率提升等方面的巨大挑战，能够延续摩尔定律，解决纳米尺度器件面临的短沟道效应、高泄漏电路和60mV/dec的亚阈值摆幅限制等问题，以FinFET技术为标志的后摩尔时代新器件技术已到来。朱晶将后摩尔时代总体分为三个阶段：以晶体管结构、工艺和材料创新为主的延续摩尔阶段；以应用驱动异质集成的扩展摩尔阶段；以新器件、新原理、新材料应用创新的超越摩尔时代。

  近年来，我国在先进领域的研发水平逐步提升，例如去年国内共有23篇ISSCC论文入选，位列全球第三，其中超过四分之一的论文由学术界和业界合作完成，比例超过韩国、美国。这在某种程度上预示着我国未来在新器件、新原理、新材料等方面有望赶上技术革新换代窗口机遇。

  超大规模市场因素。国内拥有全球最大的品牌整机需求，在超高清视频、消费可穿戴、便携式储能和泛安防等领域具有场景定义权或者产品定价权，技术迭代快，微创新多，集成和方案能力强。面向中国特色市场的芯片领域国产化将受益于内循环加速，1~3年内快速实现国产化替代，或者从一开始就是国产芯片主导。

  行业垄断优势。新基建行业（泛信创）将带动国产化率明显提升，得益于系统+芯片协同开发的趋势，供应链安全保障（主动开始和中小企业合作），生态意识等因素，将带动功率半导体、家电相关芯片、智能电网相关芯片、5G相关芯片等领域国产化率大幅提升。

  拔尖人才外溢。在一些长期被海外巨头垄断、技术壁垒较高、国内本土人才奇缺的领域，近年来出现非常明显的人才外溢，例如GPU、EDA、模拟、射频（滤波器）、设备（前道量测、光刻零部件）等。这是由于国产替代导致海外企业收缩国内布局，疫情影响、科创板带来的财富效应、海外企业并购中国区变动、国内企业整合等等市场变动所导致。

  基于拔尖人才外溢带来的国产化推进将面临的一个问题是技术力量分散。以GPU领域为例，近几年从硅谷英伟达、高通、海思以及国内的AMD分公司、兆芯（S3）和海思等企业外溢出的人才，催生了登临、天数智芯、沐曦、摩尔线程、海飞科、壁仞等一批GPU创业团队。这一些企业在某些特定的程度上能帮助中国实现GPU从0到1的突破，但这些领域的替代难度往往不是仅靠人才就能解决的。

  产业链协同。部分产业环节的国产化需要产业链下游的国产化率先有所提升，大幅度的提升了国产替代的难度。例如光刻机与光刻胶需要搭配使用，那么这两者在新产品研究开发、产品营销售卖等方面均存在一定协同效应，所以光刻胶能做好的先决条件是国产光刻机也要达到一定的水平。其他类似的领域还包括关键IP、装备零部件等。

  朱晶认为，在上述六大因素驱动下，各领域集成电路国产化替代进程将有不同程度的节奏。在超大规模市场和半垄断行业因素影响下，门槛较低的消费电子芯片以及工业、轨道交通芯片、汽车半导体、5G基站芯片等领域将在未来5年内率先实现国产化替代；在技术革新换代因素影响下，门槛较高的智能计算、新型存储、AI+EDA、先进封装、宽禁带半导体将在未来5~7年实现国产化替代；在技术性地缘、需要产业链协同、人才等因素影响下的GPU、EDA和IP、射频前端模组、光刻胶、半导体零部件以及企业级SSD主控等领域，先进工艺、前道量测/离子注入/光刻机等半导体设备和硅片、化学品、特气等半导体材料则需要7年甚至10年以上的国产化替代过程。

  面对产业链不同环节国产化进程受不同的因素影响，朱晶认为在限制条件下的产业技术创新有时比原始创新还困难，对此她提出几点建议。

  第一，在“十四五”期间加大对集成电路产业技术和工程化创新的重视，推动集成电路企业真正成为技术创新的主体，成为“提出需求、增加投入、组织研究、主导应用转化”的载体。

  第二，在现有科技计划管理体系之外设立相对独立的颠覆性技术创新计划，支持各类创新主体开展更具挑战性、高风险性的创新活动，以发掘能为集成电路产业带来根本性转变的技术。

  第三，以集成电路领域具备自主知识产权和行业引领力的有突出贡献的公司为主体，促进产业链上下游企业和各类科研和工程创新载体的融通发展，推动组建基于国产集成电路供应链体系的创新联合体，加快形成强协同、弱耦合的创新生态。

  第四，重视特色工艺，满足某些产品高端化过程中对工艺技术的差异化需求和产能需求、例如大部分高端模拟集成电路产品，要实现在设计和工艺方面的紧耦合。

  第五，对于在国内工作的非中国籍集成电路人才，给予个税减免优惠、不动产购置税收减免等措施以鼓励其长期留居中国。对企业引进海外高品质人才给予企业所得税等税收优惠，以鼓励人才引进。同时加大集成电路一级学科建设的支持力度和资源投入，保证经费和政策支持。

  本届峰会由半导体投资联盟和手机中国联盟主办，爱集微和厦门半导体投资集团承办。集微峰会从25号持续到26号，在26号的活动中，将有集微主题峰会、投融资论坛、EDA/IP&高端通用芯片（GPU/AI）专场论坛、微电子学院院长论坛（邀请制）、清华/中科大/西电/北大/复旦/东南/北航/厦大/交大/成电校友会论坛等重磅内容，敬请关注。

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