集成电路行业2012—2013年经济运行及展望
2012年以来,国际金融危机影响依然存在,全球经济复苏乏力,发达国家经济体由于缺乏自主增长的动力,债务问题、财政紧缩等困扰不断,复苏态势明显放缓,国际市场需求持续低迷。美国半导体行业协会(SIA)2012年11月公布数据,2012年1~9月全球半导体销售额减少4.7%,与2011年同期相比,欧洲、日本、美洲、亚太分别减少11.1%、4.1%、3.9%、2.4%。根据WSC预计,2012年全球半导体销售额为3010亿美元,与2011年销售额3000亿美元相比,微增长。
相较于全球市场的持续低迷,2012年我国集成电路市场保持了稳定、较快增长的态势,预计全年集成电路市场规模有望突破8900亿元,同比增长率可达10%以上。
一、2012年我国集成电路行业发展情况简要回顾
(一)产业呈现“先低后高”的走势,市场恢复信心
2012年是“十二五”规划的第二年,继2011年《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发〔2011〕4号)发布之后,2012年国家对集成电路行业的相关优惠政策实施细则陆续出台,财政部国家税务总局发布了《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展企业所得税政策的通知》(财税〔2012〕27号)、国家发展改革委发布了《关于印发《国家规划布局内重点软件企业和集成电路设计企业认定管理试行办法》的通知》(发改高技〔2012〕2413号)。各地对集成电路行业的相关优惠政策也陆续出台。2012年年初商务部、国家发展改革委、工业和信息化部等十部委联合发布《关于促进战略性新兴产业国际化发展的指导意见》,良好政策环境有力地促进了行业的发展。
综合来看,在国内外经济环境、国内电子信息制造业运行状况,以及市场自身库存调整的共同影响下,国内集成电路产业前第三季度呈现“先低后高”的走势:第一季度产业增速趋缓,第二、第三季度则出现明显回升。根据中国半导体行业协会的初步统计,2011年1~9月国内集成电路产量达到713亿块,同比增长21.98%(见图1);全行业实现销售收入1355亿元,同比增长22%左右(见图2)。预计2012年我国集成电路销售额可达到1800亿元以上,同比增长超过15%。
图1 2011—2012年中国集成电路季度产量累计发展情况
图2 2011—2012年中国集成电路季度销售额累计发展情况
从各省市的产量来看,2012年1~9月,江苏省集成电路的产量达到335亿块,占全国总产量的46.98%,产量紧随其后的是广东省、上海市、甘肃省、浙江省和北京市,分别占总产量的17.53%、16.80%、7.38%、4.56%和3.22%(见表1)。
表1 2012年1~9月重点省市集成电路产量情况表
(二)IC设计业继续领跑,IC制造业、封装测试业第二季度以后增势明显
从三业发展情况看,2012年国内集成电路设计业销售额一直保持20%左右的较高增速,1~9月销售额累计达到393亿元(见图3);芯片制造业增幅第一季出现-7%的大幅下滑,第二季度恢复增长,第三季度较快增长,销售额累计为407亿元(见图4),其中中芯国际第三季度营业收入为4.612亿美元,环比增长9.3%,净利润为1200万美元,环比增长69%。封装测试业增幅第一季出现-3.1%的下滑,第二季度缓慢增长,第三季度有较大幅度的增长,销售收入累计为577亿元(见图5)。
图3 2011—2012年中国集成电路设计业季度销售额累计发展情况
图4 2011—2012年中国集成电路制造业季度销售额累计发展情况
图5 2011—2012年中国集成电路封装测试业季度销售额累计发展情况
(三)进出口总额增加
根据海关统计,2012年1~9月集成电路进出口额累计1716.03亿美元,同比增长15.40%(见图6);其中集成电路进口量累计1755.9亿块,同比增长8.60%,进口额累计1371亿美元,同比增长9.50%。由于Intel等跨国公司实现量产,产品出口到海外,使得集成电路出口量增加,累计出口820.79亿块,同比增长18.80%,出口额累计345.03亿美元,同比增长46.90%。
图6 2011—2012年中国集成电路季度进出口总额累计情况
(四)创新能力持续提升
在“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”和“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”等国家科技重大专项等科技项目的支持下,以CPU和DSP为代表的高端芯片研发取得明显进展,移动通信、计算机网络、数字电视等领域的SoC芯片实现规模量产;芯片制造能力持续增强,中芯国际12英寸45/40纳米制程工艺进入量产阶段;3D封装、芯片级封装等先进封装技术开发成功并产业化。介质刻蚀机、清洗设备等关键设备以及靶材、抛光液等材料已实现产业化。
二、2012年我国集成电路行业发展特点
2012年,在国家优惠政策和科技重大专项的支持下,中国集成电路产业和技术创新能力取得了长足进步。产业结构得到进一步合理调整,产品设计核心技术取得了突破,一批高端产品进入市场;一些高端半导体设备和材料产品完成研发,开始进入市场;一批高密度封装产品进入量产,3D封装技术研发取得突破;半导体材料、设备和领域技术的快速进步及自主发展为我国集成电路产业链各环节的发展提供了重要保障。
(一)产业结构进一步调整,设计业比重不断提升
随着产业结构的调整,集成电路设计业、芯片制造业和封装测试业的结构比例更趋于合理,2012年第三季度设计业销售额占产业比重为27.38%,比第二季度提高了1.03个百分点;芯片制造业销售额的比重为30.02 %,比第二季度降低了0.25个百分点;封装测试业销售额的比重为42.6 %,比第二季度降低了0.78个百分点(见图7)。
图7 2011—2012年中国集成电路三业季度销售额累计占行业比重情况
(二)产业链各环节技术水平均有很大的提升
1.芯片设计
中国自主开发的IC产品中已涌现出了一大批具有市场竞争力的高性能集成电路产品,如移动通信终端芯片、平板电脑芯片、移动互联网设备(MID)芯片、数字电视芯片、电子支付芯片和CMOS摄像头芯片等,涉及网络通信、计算机、多媒体、IC卡及RFID智能标签、导航、模拟电路、功率电子、消费类电子八大领域。2012年应用领域将进一步拓宽。
此外,随着中国大陆IC设计公司技术的提升,越来越多的公司开始采用65nm/55nm、45nm/40nm的先进工艺技术,呈现出45nm/40nm、90~65nm以及0.11μm等多代、多重技术产品并存的局面。2012年年初,上海高性能集成电路设计中心成功完成“申威1600”改进型——“申威1610”处理器研制。该处理器已通过测试和系统验证。“申威1610”是我国目前唯一一款自主设计的频率突破1.5GHz的高端通用多核处理器,该芯片采用了多项新技术来提高频率、提升性能、在增强功能、降低功耗。测试结果表明,该处理器核心工作频率能稳定在1.5GHz以上,最高可以达到1.6GHz,最高峰值运算速度为每秒2048亿次浮点运算,运行功耗在50W以内,能效比提升近1倍,在计算能力、磁盘访问、网络处理等方面已达到了国际主流处理器的同等水平。
2.芯片制造
2012年,高端生产线相继开工建设。三星电子3月宣布在华投资70亿美元建设12英寸芯片项目,并于9月在西安开工建设。
中芯国际(北京)公司联合北京相关机构筹集资金,建设12英寸40~28nm芯片生产线。9月二期工程项目动工,预计2013年28nm进入试生产。
福建省电子信息集团产业基地暨福顺晶圆科技8英寸集成电路芯片项目9月动工,建成后可年产8英寸集成电路芯片24万片。
芯片制造工艺技术水平也不断提升:65nm制成工艺已经实现大批量投产,40nm/45nm12英寸生产线已成功投产,预计2013年28nm/22nm将形成生产能力。华虹NEC等芯片制造加工线也有很大进步,在特色工艺上,国内代工生产线已经能够生产数模混合、射频、BCD、VDMOS、IGBT,CMOS影像传感器、MEMS等技术产品。
3.封装测试
随着封装产品的多样化和高端封装产品的需求增加,封装企业在新技术的开发和生产上取得了许多新的进展,逐渐从DIP、QFP等中低端领域向SOP、BGA等高端封装形式延伸,特别是堆叠式(3D)封装技术,已应用于产品生产。长电MIS封装工艺使金线消耗量显著降低。中国科学院微电子所与深南电路有限公司联合开发国内首款完全国产化的基于LGA封装的高密度CMMB模块研制成功,且已达到商业化应用水平。江苏长电、南通富士通、天水华天等企业高端封装工艺产品BGA、倒装焊等技术已经实现大规模量产,前沿的3D封装技术也已有开发和生产应用。
4.半导体材料
根据对国内54家半导体制造材料生产企业的调查,预计2012年我国部分支撑业材料企业半导体制造用材料将继续保持较高增长态势,销售收入将达到76.2亿元,同比增长23.2%;研发投入将达到7.65亿元,同比增长6.39%。单晶硅、光刻胶、抛光液、塑封料、高纯气体、靶材等材料技术已经取得较大突破,其中宁波江丰电子材料有限公司生产的8英寸(含)以下半导体制造铝、钛、铜、钽靶材已批量进入国际主流半导体制造企业,部分品种的12英寸靶材也已通过用户评价,实现了批量供货。
5.半导体设备
根据对国内19家半导体专用设备企业的统计,预计2012年半导体设备销售额将达到120亿元,与2011年基本持平。2012年一批国家重大科技专项(02专项)支持的极大规模集成电路设备走向产业化。在集成电路前道设备方面,国内已经开展了面向65nm/45nm 12英寸装备的研发,刻蚀机、离子注入机、氧化炉、PECVD、光学检测设备、匀胶机、清洗机等取得了阶段性研究成果;产品相继进入大生产测试并取得了较好的测试效果;在封装测试设备方面:封装光刻机、分选测试、贴片机、激光打标机等23种封装设备已完成研发并通过大生产线的验证,部分产品已经开始实现销售。中微公司2012年发布新一代等离子刻蚀设备半导体制造:Primo SSC AD-RIE(单反应器甚高频去耦合反应离子介质刻蚀机),它可应用于最先进的存储芯片和逻辑芯片的加工生产,包括2x纳米及1x纳米代高深宽比接触孔刻蚀、沟槽及接触孔刻蚀、串行刻蚀(在单反应器中实现多步操作);12英寸硅通孔刻蚀设备Primo TSV300E可用于多种硅深孔及深槽刻蚀。
三、我国集成电路行业存在的主要问题
经过多年的发展,国内集成电路行业取得很大成绩,但仍面临着重要的挑战,主要表现在以下几个方面。
(一)巨大市场需求与生产能力不相适应
我国是全球最大的集成电路产业应用市场,占全球市场的40%左右,也是最大的集成电路产品进口国。但由于国内产业综合能力较差,产品缺乏核心技术,产业规模与市场规模之比始终未超过20%(2011年占据中国大陆市场的前10名供应商都是跨国IC企业),与市场需求极其不相适应。国内的CPU、DSP、Memory、高速高精度AD/DA等高端集成电路需要大量进口。集成电路产品已连续多年成为我国最大宗的进口商品。根据海关统计,2011年集成电路进口金额1702亿美元,出口金额325.7亿美元,贸易逆差高达1376.34亿美元。
(二)国内集成电路产业规模仍然弱小
从产业规模看,中国集成电路产业经过近10余年的快速发展,虽然取得了巨大成绩,但整体上仍相对弱小。
工艺的提升和产能的扩充是芯片制造企业强化竞争力的必然选择,但这二者都意味着巨额的资金投入。多年来芯片制造业投资强度和动力不足,呈现出断断续续的状态。与世界半导体先进国家相比,投资额度的差距逐渐拉大。2011年,中芯国际的资金投入为7.65亿美元,2012年则调整为4.3亿美元,连台积电的1/10都不到(见表2)。
表2 2010—2012年半导体领先企业的资产投资额
大陆本土晶圆代工厂无论产能,还是加工技术,皆落后台积电、格罗方徳、联电等晶圆代工大厂。营收规模稳居产业龙头的中芯国际(SMIC)最近45nm/40nm技术量产,预测销售收入只占中芯国际2012年总销售额的1%左右。随着诸多国际半导体企业加大了代工业务量,未来中国半导体制造企业的发展必将面临更大的挑战。
2011年,国内集成电路设计业销售规模虽达到473亿元,但还不抵美国高通公司一家企业的销售额;中国大陆封装测试企业在日月光等国际封测巨头日益加大的竞争压力面前,也面临着严峻的形式。
(三)发明专利所占比例仍低于境外企业
战略性新兴产业的核心竞争力来自于创新,集成电路产业作为全球信息产业皇冠上的“明珠”,掌握核心科技的意义格外重大。目前,中国IC设计企业相对比较小,且力量分散,原创性技术少,企业产品同质化严重。产业规模也不足以支撑国内芯片制造企业的进一步发展。近些年来,虽然中国芯片代工企业和封装测试企业,申请和授权的专利逐年增加,技术水平不断提高,但仍满足不了产业发展的需要。在知识产权方面,我国集成电路产业和国外还有很大差距。据统计,截至2011年,国内企业(和个人)集成电路专利中申请发明专利所占比例远低于境外企业的中国集成电路专利发明比例(见表3)。
表3 主要集成电路国家和地区的中国专利详细情况
资料来源:中国集成电路产业知识产权年度报告(2011版)。
另外,从表3中可以看出,虽然近十年中国大陆共有集成电路授权的发明专利18297件,但这一数字仅占所有集成电路授权发明专利的30.39%。在专利总量方面,境外企业的中国专利授权总量比国内企事业的授权专利总数2倍还要多,说明国内大部分授权专利掌握在国外公司手中,这应当引起国内相关企业的重视。
(四)产业链不完善,装备、材料等环节非常薄弱
集成电路支撑业虽取得不少成绩,但在集成电路先进制造中使用的高端装备、专用材料还大量依赖进口,若不能改变这种受制于人的现状,必定大大制约我国集成电路制造业的快速发展。
四、2013年集成电路行业展望
(一)世界集成电路展望
全球集成电路产业整合和结构调整加速进行:
(1)产业集中度进一步提高,Intel、Samsung、TSMC三足鼎立,成为半导体行业的三强。
(2)企业兼并重组加剧。例如,2012年存储器公司尔必达宣布破产,日本瑞萨、富士通、松下三家公司将组织新联合体,专注SoC设计业务,SK电讯收购海力士21.05%股份,美国微芯技术公司收购美国标准微系统公司等。
(3)在22nm/14nm/10nm工艺、450mm晶圆、TSV-3D IC等先进技术开发中,产业联盟盛行。
(4)产业链分工界线模糊且互相渗透。既有IDM企业调整重组转变为Fablite(轻制造)企业,又有大型IDM公司拓展代工业务。最近,Intel、台积电和三星电子先后投资参股全球最大的光刻机设备厂商ASML,共同研发450mm晶圆制造设备和工艺。Intel、三星、格罗方徳、台积电等一大批芯片制造企业纷纷布局开发以往只有封测企业关注的TSV 3D IC技术,揭开了产业链交叉融合的新动向,引人关注。
世界半导体市场继续不振,预计2013年,世界半导体市场销售额将达到3300亿美元,同比增长6.9%。
(二)2013年我国集成电路展望
2013年是集成电路产业实现“十二五”规划的关键一年。随着《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发〔2011〕4号)的细则逐步出台,财政资金方面对于技术改造资金、国家科技重大专项、电子信息产业发展基金、集成电路产业研究与开发专项资金等予以扶持,产业环境将得到进一步完善,政策带动效应逐步显现;再加上移动互联网、信息技术改造、节能减排等新兴应用为我国集成电路产业在“十二五”期间的发展提供了广阔内需市场空间的有利条件,以及行业内资源整合活力的增强,新项目的投产,将助推集成电路产业规模增速稳步上升。预计2013年我国集成电路市场将超过9700亿元,同比增长9%;我国集成电路销售额将达到2100亿元左右,同比增长17%。
[中国半导体行业协会]