| 从利润原则分析优化集成电路产业链 |
| 类别:电子综合 |
|                    中国集成电路产业的发展是以制造线的建设为依托,围绕着应用市场建立起来的。中国的集成电路产业链也随着集成电路制造业的发展而日益趋于完善。 信息产业部副部长奚国华出席大唐电信北京产业园启动仪式发布会时透露,信息产业部正采取各种措施引导全国电子信息行业围绕强国目标全面提高业务、管理和技术创新能力,完善产业链,增强核心竞争力。目前中国电子信息产业规模总量已经进入世界大国行列,但是与国际先进水平相比,在产业结构、核心技术、效益与利润率、管理水平方面还存在较大差距。因此,要不失时机地推进制造业、运营业由大到强的转变,努力向电子强国、电信强国的目标迈进。信息产业部正采取各种措施增强全行业业务、管理和技术创新能力和核心竞争力。 产业链中各个环节发展不平衡,技术、管理水平低下,产品市场还只徘徊在中抵挡,产业的布局、市场化管理、人才与资源配置等问题都需要冷静分析,为此提几点拙见。 从数据,看大局 过去20年,我国集成电路产业在世界集成电路产业中的地位是无足轻重的,然而在新世纪过去的几年间,中国IC产业的投资总额已超过300亿元,相当于过去四十年的投资总和,并且这种增容仍在加速。其中,长江三角洲已成为中国集成电路芯片投资最密集的地区。 我国确定的“在优化结构和提高效益的基础上,国内生产总值到2020年力争比2000年翻两番”的发展目标和“以信息化带动工业化”的发展方针,为中国今后20年左右的时间里发展集成电路产业的规模和市场确定了框架。 预计到2015年,我国集成电路的需求总额和销售总额基本持平,都将达到世界集成电路销售市场的8%左右。集成电路的消费需求和生产供给已经基本平衡,进出口额可以基本持平,这是一个理想的平衡状态。 中国信息产业规模目前仅次于美国、日本,位居世界第三,已成为电子信息产品的全球生产制造基地。在集成电路制造方面,建成和在建的6至8英寸晶圆生产线超过20条,中芯国际、宏力半导体等企业已建成世界先进的12英寸晶圆生产线。2003年,中国生产的集成电路产品达124.1亿只。 2000年以来,新建、在建和筹建中的集成电路芯片生产线有十多处,已经投入的建设资金大约是30亿美元,预计还有30多亿美元近期将陆续投入,数额是我国集成电路产业此前30年累计投资额的两倍。这意味着集成电路专用设备的需求将超过 40亿美元,然而在国内半导体设备企业的全部销售额只有人民币2亿多元。 我国的集成电路产业与先进国家之间的差距,可以从以下几个数字看出:一个是,集成电路销售额占电子工业销售额的比重,美国是13%,日本是 15%,韩国是30%,中国只有2%;另一个是集成电路销售额对集成电路需求额之比,美国是80%,日本是125%,韩国是140%,中国只有12%。 前个数据表示中国的集成电路生产规模与电子工业产品市场规模不平衡状况,后个数据表示集成电路产品供求比例的失衡状况有人预计到2005年,中国集成电路市场将达到3000亿元。即使再建成投产十条以上的生产线,也只能满足国内25%的市场需求。可见争取在2015年我国集成电路达到产销基本平衡,在集成电路世界市场中需求总额和销售总额均达到8%占有率并非易事。 集成电路制造业的风险分析 集成电路生产线的建设是高投入、高风险,当然也是高收入的建设项目。建立一条12英寸晶圆生产线约需要25亿美元,其中60%投资于设备,其中一半购买动力设备、建造厂房,另一半购买工艺设备,这些资金投入约15亿美元。这些设备需要在5年内折旧,根据业界的平均水准,量产后需要4~5年时间芯片制造公司才能实现盈利,从客观上看,高投入,投资回报需要一个相当长的周期。从主观上看,由于必须扩张而不得不把摊子铺得更大,自然要加大投资的比重,为了未来更大的盈利,必须以亏损换投入,无形之中又将转亏为盈的期限拖得更长。 友达光电(苏州)有限公司总经理彭双浪说: “半导体的设备贵。一台机器上亿元,如果机器停下来,成本按分秒算的。这就要求配套的企业或者合作伙伴几分钟内能赶到。一定要有群聚的支持、很强的配套,机器一停,严格意义上说,从苏州到上海都远了。” 在集成电路制造业,对于技术与市场(应用)有两条著名的经验定律(Moore’s Law及Morris’s Law),前者为技术更新周期(每隔18个月,半导体的集成度翻一番),后者为景气周期(就是每隔五年,全球半导体产业经历一个“景气循环”)。摩尔定律说明技术每隔两年就更新,这使技术始终领先于应用。每项新技术的高利润期短促,过后就会急剧下降,成熟、普及期厂家猛增,利润摊薄,订单流向知名、工艺先进、质量稳定的大厂。只有先进的大企业才有能力驱动技术升级引领技术更新,旧厂房需要为新生产线让位,这也是二手设备转移的重要因素之一。 投资回报周期与景气循环周期的时间频率相似,预示着生产线投产是在景气循环的复苏期为最佳时期,如果错过这个机遇必然面临资金回报的压力、延长回收资本的周期,甚至破产倒闭的事件也屡见不鲜。 上下产业链的配套环节,特别是上游的芯片设计企业的充足定单,下游的整机市场的需求是决定制造企业的生产线能否满负荷运转的关键。 除了产业链内部配套,周边宏观环境,甚至自然环境、水资源等都会影响到是否适合建立芯片加工线。 由于利润原则的驱动,将利润薄、相对落后的技术、设备(如二手制造设备)甚至整个产业(如封装)逐渐向发展中国家转移是个必然过程。这样一方面可以继续发挥这些设备的余利,还可以得到“技术援助”的美名。 种种迹象表明,中国将是新一轮芯片代工的主战场。美、日芯片制造商加速抢滩中国,实施新的战略布局。英特尔、IBM在上海和深圳建立研发基地,甚至传说还要建芯片制造厂。日本厂商纷纷把二手晶圆厂转移到中国,NEC、东芝、日立等芯片厂都在紧锣密鼓地扩大中国投资。酝酿已久的台积电在上海的投资尘埃落地。我国的芯片生产企业不仅要与台积电和联电正面交锋,而且还要应对外国兵团的冲击。 集成电路的战略意义除了表现在军事与安全领域,仅仅从经济上的“触媒意义”也不可小视。1单位IC的产值,可以创造10单位的电子信息产品产值,可以拉动国家GNP增长100个单位的指数递增关系。在我国,由于在这“一个单位”的集成电路产值构成中占相当比重的利润发生转移,将会使我国集成电路企业本身的扩大再生产能力削弱。国家希望通过引进芯片生产线来提高国内市占率,但愿望与现实大相径庭。IC芯片“出口”到香港等地,再“进口”回内地,经过再加工、深加工后被重新进口,芯片的“附加值”突增数倍。“出口转内销”的结果是使大部分利润留在境外,国内企业仅得到低廉的加工费、劳务费。与此同时,将会使对整个信息产业和国民经济的带动作用大打折扣。 产业链的合理配置 由于利益之争——从利润原则出发,世界集成电路产业正在经历着新一轮产业布局变更、分化、重组。早期的设计、制造、封装测试一体化(IDM) 的生产模式逐渐分化为各个独立产业环节,开始是将利润较小、技术含量低的(如封装)剥离出去代工,直至将制造也代工出去,只保留技术含量最高,利润最大的无生产设备的,靠核心技术的专利头脑公司。 前两年,各地不管条件具备与否,争先恐后大上芯片生产线的势头,有点“大跃进”的味道,甚至成为政绩工程的首选目标,真应该冷静审视才好。其实有些地方具备一定设计人才优势、靠近应用市场,如北京、西安、深圳等地方,不妨可以考虑走设计之路。 王阳元院士提醒大家警惕重复建设,“我并不赞成IC制造业遍地开花,今天能做制造业的就三个地区:一是以上海为中心的长江三角洲地区,包括苏州、无锡、淞江、昆山、宁波等这些地区,二是以深圳、广州为中心的珠江地区,三是京津塘地区。因为这个产业需要很多条件,一是产业链要完善,客户要壮大,设计公司要壮大; 二是要有丰富的人才资源;三是产业环境要比较好。” 一个地区能否建成半导体基地,条件是综合的,人才、资金、距离供货商的远近、水、空气污染程度等。当然最多的是群聚效应。 合理的产业配置是保证整个产业链健康发展的前提,也是宏观上掌控利润的合理分配、鼓励公平竞争,培育成熟市场的重要内容。 考虑合理的产业链配置时,从一片成品芯片的价值分配中,可以分析各个生产环节所占比例就可以为各个产业环节的合理配置提供某些根据。这个比例大约是,制造(含设备、材料):5.5,设计:2.5,封装:1.5,测试:0.5。 上面的分配比例中,我们知道制造的投入最大(除了初建时的设备等投入外,还含材料等)但并非利润最高,其创新产品初期是高利润(甚至是暴利),后期利润猛跌急剧下降,然而全行业还是趋于平均利润,从投入角度看依次是封装、测试,设计是利润最大的产业。 从世界或中国的集成电路方面的总投入和分配比例可以估计出产业链中各个产业环节的合理配置状况。 集成电路产业面临的五大瓶径技术瓶径 张琪指出,虽然中国半导体产业发展迅猛,但自主知识产权产品的缺乏始终成为进一步发展的瓶颈,长期“代工”只能打响“中国制造”的品牌,要形成核心竞争力,必须“创造”出一批拥有自主知识产权的先进产品。 中国政府将继续加大对半导体产业的投资力度,计划于2005年前投资100亿美元,进一步催化中国半导体产业的高速崛起。突破技术瓶径要靠国家和企业两个积极性,对于基础性或应用基础性研究以国家为主,而应用前景明确的技术要发挥企业及企业联盟的作用。 核心技术是靠钱买不来的,只有靠科学技术的创新,瓦圣那协议设置的壁垒以及跨国公司在我国投资策略无一不是建立在这样的原则上的。 当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已日益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 规模瓶径 我国的IC设计企业规模小,人才力量薄弱,技术手段落后,核心创新技术掌握少,销售额是靠数量取胜,是制约集成电路产业链整体发展的突出问题。在400多家设计企业中亿元级企业只有10家左右,其中有7家的产值主要是靠“卡设计”发达的。在中国的特殊环境下,一张小卡可以造就几家亿元企业,但是不会提高我们的掌握核心技术的水平,也不是芯片业的主流产品所在。真正培育亿元、十亿元、百亿元级设计企业,应该走提高技术水平,沿着市场规律的发展,走规模化之路。规模化是企业技术升级、人才聚集、提高研发水平的前提条件。设计业的充足定单是制造企业的命根,没有设计企业的规模发展必将会影响到与制造业的均衡。 人才瓶径 作为技术含量高的集成电路产业缺乏高水平的技术研发及熟悉现代管理的领头人才是重要瓶径。最近,中国科学院的院士大会上,电子信息单独设学部,表明我国技术学科中电子信息产业的独特地位。如何采取措施,弥补我国集成电路产业的掌握关键技术,紧跟世界先进技术前沿的领头人是当务之急。 利润瓶径 由于利润原则的作用,全球集成电路产业发展的方向和趋势是,集成电路设计公司大量增加,设计业的比重在逐步加大,成为重要增长点,而芯片制造不断向落后国家转移。美国从1990年到2000 年的10年间,集成电路设计公司增加了将近10倍,总产值增加了125倍,营收的年增长率是整个集成电路产业增长率的3倍。 2003年中国集成电路市场的销售额与英特尔的销售额相当,英特尔的利润率达到18%,而中国的集成电路市场的利润率只有3.7%。 利润原则是企业发展的原动力,永恒的主题,没有利润企业就失去了存在的必要性,然而我国的集成电路行业由于种种原因,特别是体制与管理水平,以及规模小、技术落后等原因造成长期利润低下,甚至负载运转。 市场瓶径 有两层意义,一是遵循市场经济规律办事的意识的建立。另一层意义是如何突破市场化国家认定。我们的各地政府在领导经济建设中,违背市场经济规律,以想当然长官意志代替市场规律,强行推行或撤消违背市场经济规律事情时有发生,甚至不顾条件搞什么群众运动、标志工程等。国有企业管理中的违背现代企业制度,不能够与国际接轨的情况也严重存在。 非市场经济地位已成为中国在应诉反倾销案件中的一块“绊脚石”。欧盟、美国等世界经济巨头一直未承认中国的市场经济地位。在中国加入世贸组织时,主要贸易伙伴坚持加入了几项对中国贸易不利的条款。这些条款使我们在竞争中处于不利地位也是西方国家扼杀我国集成电路产业、阻断我国产品进军西方市场的杀手锏。 综观我国集成电路产业链的特征是:前端薄弱,高端短缺,人才匮乏。 集成电路设计是第一个环节,位于产业链的上游,属以人为主的智力密集型产业;而芯片制造加工居产业链的中游,属于资金、技术密集型产业,其特点是高风险、高投入、高利润;而封装测试介于二者之间。 从全球集成电路产业发展的方向和趋势来看,集成电路设计公司大量增加,设计业的比重在逐步加大,成为重要增长点,而芯片制造不断向落后国家转移。 我国的集成电路产业主要集中在产业链的中、下游,即芯片制造和封装测试阶段,而集成电路设计业严重不足。2000年,国内整个设计业只有1亿美元的产值,仅占国内集成电路市场需求的1%,占国际设计市场的0.8%。这种不合理的产业结构,既不能充分发挥我国廉价丰富的劳动力优势,又花费了我国大量十分紧缺且相对昂贵的资金。 芯片设计行业的蓬勃发展,在很大程度上为没有能力进入这一“资本密集型”的半导体行业提供了绝好的契机,同时也为半导体设计人才的流动提供了更多选择机会。因此有业内认识认为:“芯片设计行业在全球范围内的发展,既是机遇,也是挑战。” 集成电路加工制造是一项与专用设备密切相关的技术,俗称“一代设备,一代工艺,一代产品”。据统计,近两年我国半导体设备的增长率都在50%以上。有关专家介绍,目前我国半导体设备业前道工序中的扩散炉、快速热处理设备、清洗机、匀胶显影设备等;后道工序中的划片机、塑封机、部分模具等;材料制备设备中的单晶炉、研磨机、抛光机;部分净化设备和试验设备已经日渐成熟。中国半导体行业协会成立半导体支撑业分会,来进一步参与促进这一领域的发展。 但是在8英寸以上集成电路制造技术中,最关键的是薄膜生成、光刻等关键技术上,国产设备还处于空白状态。国产材料在高端领域的市场占有率也几乎是空白。这种状态必须改变,应该组织攻关,突破技术壁垒。 加大支持力度,超前意识,创新攻关 技术的发展使微电子在21世纪进入了纳米领域, 而纳电子学将为集成电路带来一场新的革命,在此我们与西方几乎处于相同的陌生领域,面临着新的挑战。后18号文件时期,我们应该发挥社会主义制度的优势,寻找既不违背WTO规则,又加大对集成电路产业的支持力度,集中国家、企业的力量攻破一些核心、关键技术 ,在下一轮技术较量中,占据有利地位战略性高地。 预计2016年左右450mm硅片将投入生产,新一代的X射线和离子投影光刻技术也在研究之中,特征宽度为10nm的CMOS器件,12英寸90/65纳米微型生产线,以及高密度集成电路封装的工业化技术,SoC关键测试技术,450mm硅单晶及抛光片制备技术,应变硅材料制备技术,60纳米节点刻蚀设备,曝光设备等都是急待突破的领域。 国家可以采纳世界上通行的设立研究基金等办法,发挥国家、企业和科研院所,高校的积极性,组织利用各方的创新人才、技术力量,争取在若干核心、关键技术领域有所突破,彻底改变技术领域的被动局面。           |
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