眾所周知,深圳是一座活力十足的創新之城,很多新技術、新產業在這里都能生根發芽、不斷壯大,比如IC產業。中國的集成電路產業起步晚于歐美是不爭的事實,深圳的IC產業起步于上個世紀90年代,形成于21世紀初期,壯大于之后的十年。如今,深圳已經發展成為中國IC設計第一城,在2018中國半導體行業協會集成電路設計分會年會上,深圳市半導體行業協會執行副會長劉娜女士表示,深圳集成電路行業2018年預計實現銷售897.94億元,其中集成電路設計業銷售額758.7億元。深圳IC設計銷售額在所有中國大陸城市中排名第一,也是唯一一個超過100億美金銷售額的城市。
集成電路是腦力密集型的技術型產業,它的發展與很多因素密不可分,人才、環境、資金、時間、機遇等缺一不可。深圳的IC產業起步晚于北京和上海,它卻能超越很多城市成為大陸IC設計第一城,必有其過人之處。OFweek電子工程網編輯認為,深圳成為大陸IC設計龍頭,有很多的原因,包括政策和產業環境、地理優勢等等,但是本文想表達的是,深圳的本土企業是助推它成為大陸IC設計第一城的主要原因。
目前在深圳從事IC設計的企業大約兩百家左右,其中銷售額也在呈指數型增長,年增長率保持在20%左右。但是深圳IC企業從設計規模上,基本以中小企業為主,有4家企業實力雄厚,年營收超過30億元人民幣,它們是海思半導體、中興微電子、匯頂科技和敦泰科技。2018年華為海思半導體以361億人民幣的銷售額排在國內第一,比排名第二的紫光展銳多出了250多億元人民幣,敦泰科技2018年銷售額99.19億元,中興微電子2018年銷售額76億元,匯頂科技2018年銷售額37.2億元。
除了四大龍頭IC企業,深圳還有很多創新力十足的IC企業,如成立于1999年的深圳市江波龍電子有限公司,它是國內最早從事內存儲芯片研發設計的企業之一,公司的存儲產品遠銷全球,在嵌入式和無線等領域應用廣泛。力合微電子專注于通信、網絡、多媒體領域集成電路芯片設計,成立于2002年,它是國內第二代電力線載波通信的開創者。深圳市明微電子股份有限公司是2003年成立的集成電路企業,它們設計的照明以及LED顯示驅動芯片成為國內眾多LED企業的王牌供應商。成立于2003年的深圳安凱微電子技術有限公司是中國少數幾個能開發大規模芯片的集成電路設計公司之一,其集成一千萬個晶體管的安馳移動多媒體應用處理器芯片,是多媒體芯片界的代表。2004年成立的比亞迪微電子是比亞迪集團旗下獨立子公司,其成產的IGBT芯片是國內技術規格最高的芯片之一,比亞迪微電子在IC設計、制造和封裝測試上均有涉及,是國內IC產業最完善的企業代表。
還有很多深圳本土IC企業實力不俗,成立于20世紀初期,可以說這個階段是深圳集成電路百花齊放的一段時間,也是發展最快的時期。從事混合信號集成電路設計的芯海科技、智能電表計量芯片設計的銳能微科技、數模混合芯片模塊設計的美芯集成、汽車電子芯片設計的艾科創新等等,深圳的芯片設計企業涉及領域多(汽車、工業、通訊、消費電子、醫療等),翻蓋產業廣,創新能力足等,它們是深圳IC產業發展的縮影。
中國IC設計銷售額最大的半導體企業——海思半導體
作為一家半導體設計企業,海思半導體有限公司成立于2004年10月,前身是創建于1991年的華為集成電路設計中心。經過20多年的研發,海思已經建立了強大的IC設計和驗證技術組合,開發了先進的EDA設計平臺。多年來,海思硅已成功開發了200多種擁有自主知識產權的模型,并申請了8000多項專利。
海思半導體一直在刷新人們對中國IC設計能力的認知,創造了世界矚目的成績,如1993年,海思第1塊數字ASIC開發成功,2002年,海思第1塊COT芯片開發成功,2008年3月,海思發布全球首款內置QAM的超低功耗DVB-C單芯片,2014年6月,海思發布八核海思麒麟920芯片,2017年1月,麒麟960被Android Authority評選為“2016年度最佳安卓手機處理器”,2018年8月,麒麟980橫空出世,它是世界上第一個采用臺積電7nm工藝制造的商用手機SoC芯片組,集成69億個晶體管以提高性能和能源效率,備受關注的麒麟810、麒麟985、麒麟990等也將在未來面世。
中國本土最大的觸控IC設計公司——匯頂科技
匯頂科技成立于2002年,主要從事人機交互技術、生物識別技術,以及低功耗數模混合芯片、近距離無線通信等技術的研發,是安卓陣營應用最廣的生物識別解決方案提供商。公司陸續推出擁有自主知識產權的Goodix Link技術 、指紋識別與觸控一體化的IFS技術 、活體指紋檢測技術 、屏下光學指紋識別技術等。匯頂科技基于芯片設計和軟件開發,目前主要面向智能終端、物聯網及汽車電子領域提供領先的半導體軟硬件解決方案,華為、OPPO、vivo、小米、一加、Google、Amazon、Samsung、Nokia、Dell、HP、LG、ASUS等國際國內知名品牌均是其客戶。
匯頂科技在成立不到2年的時間里就研發了高效取電的多功能電話芯片,2008年其自主研發的電容觸控按鍵芯片大批量發貨,2010年匯頂科技設計的國內首家10點電容觸摸屏芯片投入量產,2012年成功研發出單層多點觸摸屏芯片,2015年發布支持玻璃蓋板的指紋識別芯片并商用量產。匯頂科技立足全球半導體產業革新,打造智能終端、汽車電子和物聯網三大業務布局,持續引領IC設計行業創新,致力于成為全球領先的綜合型IC設計公司和世界一流的創新科技公司。
深圳第一家集成電路企業——國微電子
深圳第一家集成電路企業是深圳國微電子,它是首家啟動的國家“909”工程集成電路設計公司,1996年3月,國家對建設大規模集成電路芯片生產線的項目正式批復立項,也就是“909工程”,這是電子工業有史以來投資規模最大的國家項目,表現了當時黨和國家的領導人迫切希望提高我國集成電路水平。
國微電子成立于1993年,主要從事特種集成電路研發、生產與銷售,產品涵蓋高性能微處理器、高性能可編程器件、存儲類器件、總線器件、接口驅動器件、電源芯片六大系列,為用戶提供ASIC/SOC設計開發服務及國產化系統芯片級解決方案。2015年,國微電子發布了Titan系列產品,它是我國第一款自主千萬門級的高性能FPGA,成功地打破了美國壟斷FPGA的局面,如今它設計的可編程器件已經成為眾多企業的首選品牌。
深圳第一家本土IC上市企業——國民技術股份有限公司
國民技術是中國集成電路設計行業的領軍企業和國家級高新技術企業,具有十余年商用密碼應用的領先優勢,擁有國家級博士后科研工作站。2010年4月在創業板上市。總部位于深圳,在北京、上海、香港、洛杉磯均設有分部。國民技術曾多次承擔國家級集成電路專項工程的設計研發,是909”超大規模集成電路專項工程的集成電路設計企業之一。
國民技術致力于為人們安全、便捷、智能的生產生活提供芯片及解決方案,產品涵蓋網絡身份認證安全芯片、智能卡芯片、MCU芯片、可信計算芯片、RCC及移動安全創新產品、低功耗藍牙芯片、非接芯片以及相應的解決方案。公司研發的N32G020系列是基于ARM Cortex-M0內核的32位物聯網MCU產品,具有大容量嵌入式存儲體、加載多種加解密硬件算法引擎,同時支持安全啟動、多用戶分區管理等特性,是國內做得最好的MCU芯片產品之一。
大陸最大的晶圓代工企業——中芯國際
成立于2000年的中芯國際,它是世界領先的集成電路芯片代工企業之一,也是中國內地規模最大、技術最先進的集成電路芯片制造企業,中芯國際是純商業性集成電路代工廠,提供0.35微米到28納米制程工藝設計和制造服務。深圳坪山新區有一座中芯國際代工廠,據說它是華南地區的第一條8英寸產線。
(中芯國際100萬片產出紀念)
中芯國際與世界級設計服務、標準單元庫和EDA工具等廠商建立了合作伙伴關系,為客戶提供廣泛且高靈活度的設計支持,公司裝備了大陸最先進的光掩膜生產線,技術能力跨越0.5微米到45納米,其中測試服務針對邏輯電路、存儲器、混合信號電路等多種芯片。
大陸IC設計第一城的不足與對策
相對于大陸的其它城市,深圳IC產業在規模上已經取得了領先,但它并非沒有不足之處,如深圳集成電路產業鏈不完善,IC設計非常發達,但是IC制造和封裝測試不足,企業相對較少,龍頭企業不多,這就造成了IC設計企業在進行制造時,增加了很多的物流、交流、維護的成本,未來深圳IC產業仍有提升的空間。
對于深圳發展遇到的難題,政府和業內人士都看在眼里,2019年5月31日,深圳下發《進一步推動集成電路產業發展五年行動計劃(2019-2023年)》以及配套的《關于加快集成電路產業發展的若干措施》兩份文件,應對深圳集成電路發展遇到的問題。其中提到,深圳計劃到2023年集成電路產業整體銷售收入突破2000億元,其中設計業銷售收入突破1600億元,制造業及相關環節銷售收入達到400億元。
總結:
深圳作為中國半導體產業崛起的關鍵性城市,承擔著技術創新和發展的關鍵使命。雖然目前深圳的IC實力還無法和美國、歐洲等老牌“芯”城相提并論,但是發展的機遇是很大的。如今我們正處在第三代半導體材料與產業壯大的關鍵節點上,這對于深圳是莫大的機會。
如今的深圳在集成電路產業上已經領跑全國,但是仍有很大的進步空間。OFweek電子工程網編輯認為,深圳要想繼續穩固中國第一“芯”城的地位,必須要不斷補齊芯片制造業和先進封測產業,同時加大對龍頭IC產業的扶持,比如打造出更多類似于海思半導體這樣的企業,形成全球有影響力的集成電路產業集群。只有強大的半導體產業鏈,才能讓中國芯更強大,深圳生產的IC才更有優勢,成為市場的主流與核心產品。