洪培麟 2002年中国IC市场规模为1120亿元人民币，较上年增长29%，其中IC设计业产值约30亿元人民币，估计2003年产值可望达到45亿元人民币，增长率达5成。然而，IC设计业的高成长背后，却代表着中国国内的IC设计能力还必须加速提升，否则数年内仍难以与先进技术相匹敌。 中国大陆目前是全球最大的家电生产及出口国，其家电产品除了供应内需市场外，并大量出口国际市场。而其大部分为外商设厂生产，以台商为例大多已在长江三角洲及珠江三角洲地区设立生产线，成为全球计算机及外围的生产基地，促使2002年大陆计算机类IC市场占总市场的30.8%。 国内IC需求成长快速 根据研究资料统计，2002年国内消费类、计算机类、网络通信类三大应用领域对集成电路的需求占总需求的85.5%，其中，消费类应用占33.1%，成为最大的应用领域，主要是国内家电市场的高速成长所致，同时对于半体的需求亦高速成长。 预料全球经济也将缓步增长，2003年全球半导体市场预估将增长10%。其中中国国内IC市场因各国系统大厂在当地持续设点布局，加上信息、通讯产品市场需求持续增长，且激光视盘机、数码相机等消费性产品需求看好下，ITIS预估2003年中国大陆IC市场可望较去年增长3成。 ITIS计划指出，2002年中国大陆IC市场规模为1120亿元人民币，较上年增长29%，其中以消费性电子产品应用增长33%最高。ITIS预估今年中国大陆设计业产值可达45亿元人民币，较去年增长50%。另外据中国半导体行业协会统计，2002年中国大陆IC设计业产值达21.6亿人民币，较2001成长率超过45%。 虽然国内拥有庞大的半导体需求市场，但自身的半导体供应产业链因发展历程较短，再加上IC设计产业、IC制造产业薄弱，使得其IC的自给率仅为12%左右。因此中国政府于十五计划中积极发展半导体产业政策，针对“超大规模集成电路和软件重大专项”，以扶植IC设计产业来带动国内半导体产业的发展。 七大IC设计产业基地 在确定IC设计为国家发展重点后，中国政府在全国IC设计产业布局上，也先后设立7大国家级IC设计产业化基地，包括上海、西安、无锡、北京、成都、杭州、深圳。 但是若以产业聚集效应来看，目前国内IC设计业登记注册的厂商中，以上海、无锡为核心的长江三角洲地区的IC设计厂商数量最多，其次为以北京为核心的环渤海湾，以深圳为核心的珠江三角洲地区的厂商数则位居第三，以西安、成都为核心的中西部地区的厂商总数居第四。 国内形成这四大IC设计产业聚集地的原因，在于上海附近有配套的半导体代工厂、封装厂的设施优势，而北京、西安及成都等地则拥有大学与研究机构密集的人才优势，深圳的优势在于珠江三角洲地区是消费性电子系统厂商和通信厂商的聚集地，从而形成产业聚落。 国内现有量产5英寸以上硅晶圆生产线状况 深圳加速IC产业链发展 中国内地对于半导体需求的80%从深圳进口，其中，珠江三角对IC产品的需求量目前约占内地的70%，而深圳IC产品的使用量又占这一地区的80%左右。深圳现有计算机、程控交换机、彩电等电子整机厂家达1500多家。 由于众多本地整机厂商所带来的巨大市场，深圳IC设计业在近年来得到了快速的发展。根据深圳科技局统计资料，深圳可统计IC设计产值已超过10亿元人民币，占中国IC设计产值的1/3，若再加华为和中兴两家企业，则深圳IC设计产值将达30亿元人民币。目前，深圳IC设计厂商约150家，占中国内地的1/2。因此深圳的IC设计公司是以强大的整机市场为后盾，深圳目前拥有华为技术、中兴通讯、康佳、创维、TCL等具备自主研发能力的大型整机厂商，这使深圳IC设计公司占据地利优势，再加上深圳市的重点扶持，预计在五到十年内会出现10家营收在5000万到1亿美元的IC设计公司。 上海积极巩固IC产业霸主 在深圳积极谋求IC设计霸主地位的同时，上海在国内IC制造领域的龙头地位则已确立。据统计，上海芯片制造业仅2003年上半年就新增投资超过25亿美元。包括台积电(总投资8.98亿美元)、茂基(投资5亿美元)、汉晟(投资4亿美元)、优特(投资1亿美元)等公司在内的一批新的芯片生产线纷纷在上海动工。上海市集成电路协会最近表示，上海市芯片代工企业目前已经增加到11家，已建和在建生产线共18条，其中10条为8英寸生产线，占我国内地的70%以上。 此外，在设备投资部分，已形成国内IC产业集散地的上海，5年间将投资1500亿元发展IT产业，其中半数资金用于发展半导体，形成10条以上的芯片生产线。 目前，国内半导体芯片厂家的主流产品是5至6英寸硅片，大约占总量的三分之二强。随着上海华虹NEC公司8英寸生产线的投产，6至8英寸硅片的需求量将上升。业界认为，中国半导体市场在世界集成电路市场中所占的市占率已经由2000年的7%迅速成长到2001年的接近13%。 中国集成电路市场金额规模与环比变化 资料来源：CCID 2003 04 设计产品以IC卡及消费性芯片为主 加速IC设计业的成长已成为官方既定政策，而纵观国内IC设计业者推出的产品，目前仍集中于技术门槛较低的中低阶IC卡，及消费性电子产品等量大利润低的市场。因此，即使政府于18号文件中有奖励设计业相关优惠措施，不过因为设计业所设计产品附加价值不高、核心智财的比例低，因此实际税负尚不足以达到优惠税率的下限。 目前本土性的IC设计公司大多选择门槛较低的IC卡市场切入，再加上政府政策希望推广二代身份证卡，社会保险卡、交通卡，因此IC卡即成为国内设计业者的主要市场。 近年国内IC设计业的产品格局有很大改变，逐步从传统的中低阶产品朝高阶产品领域进军，设计产品涵括消费电子、通信、计算机、工业控制、电子仪器等众多应用领域，其中各种家用电器类专用IC、计算机及外围设备芯片、通讯领域芯片等是大陆IC设计产品最主要的应用领域。 2002年国内IC设计市场中应用于消费性电子领域的产品销售额为11.2亿人民币，占设计市场销售总额的52%；应用于通信领域、计算机及其外围设备的IC设计产品销售额分占总额的21.5%、17.5%。从产品类型来看，2002年各类MCU和专用IC仍是市场的主流产品，所占比例较高，分别占国内IC设计市场销售总额的41.0%与26.5%；此外近来发展迅速的IC卡市场所占比例大幅成长，约为17.5%，由于2003年第2季度中国的各大城市已有更多地使用交通卡，使得非接触式IC卡的市场有较大数量的增加。 至于下半年中国半导体主要成长点仍然集中在消费领域、通信领域、计算机领域和IC卡领域。其中消费领域集中在彩电、数码相机、MP3、机顶盒产品。通信领域集中在手机、无线局域网、卫星定位导航、宽带网方面,计算机领域主要集中在计算机、LCD显示屏、计算机外设产品方面，IC卡主要集中社保卡、金融卡、非接触式IC卡方面。 在高阶市场部分，为响应“中国芯”口号，国内IC设计业者在处理器(CPU)领域中，多选择嵌入式或特定市场切入，以避开与通用市场中英特尔、超微等国外大厂正面冲突。例如方舟科技、神州龙芯、复旦微电子陆续推出产品，并进行商品化量产的试行阶段，而火马微电子推出EVD标准，大唐移动的TD-CDMA芯片，中星微电子影音模块，均将成为国内进军高阶产品的指针性产品。据CCID统计，2002年已有6家大陆IC设计公司营收超过1亿元人民币，包括杭州士兰、中国华大、大唐微电子、上海华虹、无锡硅科、无锡意源，占IC设计业产值的62%。 IC设计公司规模快速增长 自从1986年国内成立了第一家专业IC设计公司——中国华大集成电路设计中心后，1988年又相继成立了上海长江集成电路设计公司和深圳天潼微电子设计公司。90年代初，随着国内IC、电子、通信等制造业的发展，集成电路设计公司、设计中心以及设计室等各种设计机构相继建立，国外著名公司也在国内开设IC设计公司。 目前中国大陆已形成了有近百家的IC设计公司，其中规模较大的有20余家，总开发能力为300余种，主流设计技术在0.8-1.5微米之间，最高设计水平达0.25微米。为应因庞大的市场需求，国内IC设计业厂家增加快速，由2001年的200多家至2002年底接近400家。新的IC设计公司在不断涌现，小型设计公司比2002年大幅度增加，显示国内IC设计人才总量逐年增加。 在看似百花争放的IC设计公司中，其成立型态大致可分为五类： 1. 以中国华大设计中心、上海华虹集成电路、中国华晶电子集团（有台资背景）、上华半导体（有台资与港资）、深圳天潼微电子公司等为代表的专业IC设计公司正快速发展。 2. 以华晶、贝岭、华虹、华越、首钢NEC等IC制造公司以解决本企业的需求为目标的IC设计部门（中心或分公司）不断扩大。 3. 以南京熊猫、济南浪潮、深圳华为、中兴、上海广电、青岛海尔等大型整机制造企业内的IC设计部门（或分公司）为代表的设计机构，主要为其整机的开发或升级换代设计专用IC。 4. 集团另行独立出IC设计部门成立专业IC设计公司，如北京海尔IC设计公司、深圳中兴集成电路设计公司、TCL集团有限公司和国有独资政策性投资机构——国家开发投资公司合资成立的爱思科微电子有限公司等。 5. 以清华、北大和上海交大的微电子研究所、上海复旦大学校办企业——上海复旦微电子、北大校办企业——北大青岛环宇科技复、中星微电子与清华大学合组的清华中星集成电路设计研发中心。以及武汉和北京邮电科学研究院、西安711所、信息产业部54所、上海冶金所等高校科研院所内的IC设计部门或公司形式的IC设计机构正以股份制或民营企业蓬勃兴起，成为中国大陆IC设计业的新生力量，再其次则为外商IC设计公司。 2001年中国国内前十大IC设计业者 资料来源:Source：工研院经资中心 国内整体设计能力薄弱　 目前国内IC设计技术仍以0.35微米以上为主，在深亚微米的设计领域，大多还在摸索阶段，设计能力落后国外许多。本土IC设计公司在技术能力上，以从事反向工程居多，或利用可编程逻辑组件(Programmable Logic Device;PLD)产品如FPGA(Field Programmable Gate Array，用程序来控制要设计的IC功能)从事产品设计，整体设计能力仍不高。 以2002年为例，国内数字、模拟及混合信号设计的技术水平，最高设计能力在0.25微米以下的公司不到15%，介于0.5微米至1.5微米线宽水平的IC设计公司所占比例较大，占38%的比例。 此外，还有15.6%的公司停留线上宽大于1.5微米的设计水平上，显示国内IC设计公司的设计水平在0.5微米以上的仍占较大比例，而欧美IC设计公司的设计水平则有90%左右分布在0.25微米及以下。另外在衡量专用IC设计规模的数组数目部分，2002年中国IC设计能力在百万门规模以上的IC设计公司约为14.7%，50万门以下占65%。 诸多资料显示，国内IC设计能力仍与欧美地区有一段差距，但仍有少部分的新进公司有所突破，如中芯微系统与东南大学合作开发的0.18微米CDMA芯片已于2002上半年开始投片；中芯微系统公司的32比特微处理器“方舟－1”的投产，使中国芯片设计水平达到0.25微米，至于“方舟二号”处理器设计线虽已宽达0.18微米，不过尚未达产品化量产阶段。 另外，由北京海尔集成电路设计有限公司开发、采用0.25微米CMOS制造工艺的“爱国者Ⅱ号”数字电视信号源解码芯片，则已使得国内在数字电视产品的发展更上层楼。 人才短缺严重影响IC设计产业发展 虽然IC设计的重要性越见重视，但对处于起步阶段的国内IC设计产业而言，设计人才，尤其是高级设计人才却是严重缺乏，据统计，以国内的发展研判2010年可能需要30万名设计师。 虽然每年国内约有40万理工科大学生毕业以及数千名从海外回国的技术人员，但其中与IC设计相关的专业人才却非常有限。再者，高素质人力往往是高科技产业的核心竞争力所在，但原已不足的国内IC设计人才市场却更存在着高流动率与结构性的供需失衡。针对混合讯号设计、前端设计、关键IP专利技术模块的开发以及韧体与软件开发等核心技术的研发人员十分匮乏，且企业间还存在恶性的“挖角”现象，使部分人才培训费用转换为征才上的支出，频繁的职务更动将导致人才根基不深成熟度不够。 为此，国内已连续多年出现大批前往美国硅谷地区留学的现象，再加上政府利用风险资金吸引留美学人回国创业的行动业已经展开，期望透过这二种方式，补强整体IC设计能力薄弱的缺点。而业界也一再向政府反应，建议应采用各种手段大力鼓励不同途径的IC设计教育和培训，除高等院校的正规教育外，国家应尤其鼓励工业界和科研界联合运作教育和培训项目，走政府、企业、个人三者联合之路，借助政府、高校、EDA厂商、IC设计企业以及整机企业等各方面力量，合作、交流、培训等多种方式相结合，以期解决人才荒的窘境。 国内IC设计业的发展瓶颈造成台商机会 虽然在各种家用电器类专用芯片、通讯领域芯片、IC卡专用芯片等领域，以及移动电话的蓬勃发展，部分外商为降低产品成本，渐渐采用大陆设计的芯片替代产品进口，对IC设计业形成商机，再加上身份证IC卡在中国的大规模应用，连带卡片阅读机及其系统也为IC设计市场带来强大的需求，但是IC设计产品不直接面对最终用户，而是以电子产品系统厂商为主要需求对象，在市场需求和政府刻意营造的产业政策环境下，形成国内IC设计市场高速发展的重要动力，但是市场起步较晚、发展历程较短，造成的严重供需不平衡现象，短期内仍无法解决，也使国内IC设计业仍面临诸多发展瓶颈，而这些瓶颈却是需要长年技术及经验的累积，而大陆厂商短时间所无法跨越的障碍，便成为台商切入的机会点。 台湾IC设计公司抢进大陆市场，加快赴大陆设立据点，威盛、扬智、凌阳、瑞昱、盛群等主要设计公司都已相继登陆，威盛目前在北京、杭州及深圳设立据点，并以北京为大陆的研发及营运总部，并透过北京大学具备优秀的IC设计人才与北京大学合作，培育微处理器及无线通讯的人才；扬智则选择以上海为前进中国大陆的滩头堡；瑞昱选在广东珠海设点，凌阳则进驻北京。 目前台湾IC设计公司在大陆的布局大约可分为三种模式，首先下单大陆，做简单的设计外包，其次则为以境外公司的方式间接进行投资；再者为在当地成立研发团队；另外则采行直接合作，在台湾完成IC整合后后再转由大陆进行系统设计，以利开发客户。大陆本地的IC设计技术发展仍与台湾业者的水准有段落差，加上本地IC设计研发人员薪资约为人民币5,000至8,000元，而员工忠诚度又不高，跳槽风气极盛，因此对台湾中小型IC设计厂商而言，到大陆设点或成立公司的情况并不急迫。 不过，台湾IC设计与大陆的依存度日愈提升却是明确的方向，根据台湾工研院ITIS的资料显示，大陆占2001年IC设计的市场分布比重为28.6%，较2000年的22.1%成长。随着台湾和日美厂商在国内芯片方面的投资力度增大，大陆很有可能超过欧洲成为世界第三大IC设计市场。国内的IC设计实力，尤其是消费性IC领域，已在国际市场对台湾厂商造成威胁，大陆IC厂擅长以削价竞争的方式进入市场，使得台湾设计公司包括盛群、华邦、义隆、凌阳等消费性IC大厂或多或少被迫淡出低阶的玩具、遥控器及家用电话等消费性IC产品等部份产品线。因此台湾消费性IC设计厂商基于利润考虑，纷纷转向内嵌内存的微控制器（MCU），提升消费性产品的功能。 目前中国台湾IC设计厂与大陆的IC厂公司的正面交锋，主要对象为上海华晶、华虹及上海先进和贝岭等晶圆厂附设的IC设计公司。但随着台湾IC设计与大陆依存度渐高，国际大厂分置大陆设置研发中心，以及大陆海归派学人和系统厂衍生的设计公司研发能力，对台湾自豪的IC设计产业而言，仍具有相当大的威胁性。 国内IC设计产业未来5年的研发方向 一如前言所述，随着消费产品增长、政府扶植及切入高阶IC市场等因素影响，未来5年国内IC设计公司的研发重心将会朝向数字消费领域、专用微处理器、嵌入式CPU，以及数据通信芯片。再者，包括网络、电信、计算机、图形、语音多媒体、协处理器、高速I/O和高速内存等目前仍是由国外顶级IC设计公司所垄断的领域也是国内IC设计产业未来5年的主要发展方向。 一般认为，国内芯片业大约需要10至15年时间，才能追上世界半导体技术的先进水平。时间虽然很长，但与台湾用了二三十年时间跨入世界半导体先进行列相比，仍已明显压缩追赶进度。从这一点看来，国内芯片制造业的起点还是不低的，机遇也比20多年前的台湾地区更多，因此如何掌握住上述各项为其它国外设计公司所垄断的领域，也是未来国内IC设计产业何时迈入世界水平的主要关键。