集成电路 国产替代势在必行

高智

十八大以来，中国集成电路产业发展蒸蒸日上，年均复合增速超过了20%，为同期国际增速的4倍左右，2018年产业销售规模已达6400亿元，然中高端芯片大多需要进口，如何突破技术壁垒、完成中高端芯片国产替代？在2019年第二届智博会上，英特尔、SK海力士、高通、紫光等国内外企业将献言献策。

何为集成电路

集成电路，英文为Integrated Circuit（缩写为IC），采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。

集成电路实体往往要以芯片的形式存在，因此在日常生活中集成电路也被简称为芯片，被广泛应用到各行各业，譬如桌面电脑、智能手机、智能手表、智能电视、智能音箱、VR、基站等。

此外，集成电路也不全是高大上的产品，低端产品就在我们身边天天都会接触，譬如身份证、交通卡、银行卡、门禁卡等都带有芯片。

我国集成电路行业发展经历四个阶段：

1965—1978年，以开发逻辑电路为主，初步建立我国集成电路工业基础。

1978—1990年，初步改善了我国集成电路装备水平，较好地解决了彩电集成电路的国产化问题。

1990—2000年，以908工程、909工程为重点，在多领域进行科研技术突破。

2000年至今，成立国家集成电路产业投资大基金，扶持集成电路企业快速成长，实现了多点开花的效果。

全球集成电路行业发展现状

当前，集成电路发展势头较好的主要是中国、美国与韩国。

中国：三驾马车雏形初现

我国集成电路主要依靠华为、紫光与阿里巴巴这三家公司作为行业的领路人。

华为旗下的海思半导体是我国集成电路的翘楚，涉足手机芯片、智能芯片、安防芯片等，实现了从低端到高端的蝶变，跻身为世界第七大集成电路公司，可与国外巨头分庭抗礼。

譬如海思最新的麒麟990芯片，用上了当今最先进的7nmEUV工艺，且采用自主研发的达芬奇架构NPU（此前麒麟810已经采用），已与世界最先进的手机芯片相媲美，未来将继续扩大华为在高端芯片领域的市场份额。

紫光旗下的紫光展銳，与高通、联发科并列为手机芯片三强（海思手机芯片未对外销售），每年芯片出货量超15亿颗，为三星、Vivo、中兴、联想等手机厂商供货。

在没有英特尔帮助下，紫光展锐自主研发了5G基带芯片，并在今年世界移动通信大会发布了5G通信技术平台及首款5G基带芯片春藤510，在当天英特尔就因为自身失去了合作的价值，宣布与紫光展锐终止5G合作。

除了手机芯片，紫光在存储器领域实现了国产零突破，旗下的长江存储64层NAND量产在即，规划产能为10万片/月，将在2020年直接挑战国际大厂。

阿里巴巴旗下的平头哥半导体，虽然正式成立还不满一年，但干劲十足。2019年7月发布了第一款芯片产品玄铁910（XuanTie910），应用于5G、人工智能以及自动驾驶等领域，这是业界性能最强的RISC-V处理器，性能直接提升了40%以上，同时宣布全面开放IP Core，意图打造新的生态体系，震撼整个行业。

不到一个月，又透露正在研发一款专用SoC芯片，这款芯片将被用于新一代阿里云神龙服务器的核心组件MOC卡，可提高服务器的网络和存储性能，解决云计算的性能损耗难题。更不用说，还有一款云端神经网络芯片Ali-NPU也在抓紧研发中，真可谓三管齐下。

美国：依然保持领先地位

英特尔曾保持全球集成电路第一大厂商位置达25年之久，2017—2018年被三星超越，2019年上半年以320.38亿美元的营收重回“铁王座”，不过在新兴芯片领域已落后，譬如2019年才发布AI芯片，可耗时4年设计的芯片一诞生就落后竞争对手了。

在AI芯片领域，谷歌才是王者。2016年，谷歌发布第一代AI芯片TPU，是专门为机器学习定制的专用芯片，如今谷歌的AI芯片已发展到第三代，第四代也在研发的路上。

除了谷歌，亚马逊、苹果、Facebook等切入集成电路赛道，研发重心都是AI芯片。

亚马逊早在2015年就收购了以色列芯片公司 Annapurna Labs，于2018年底发布了AI芯片Inferentia，并发布了一款ARM服务器芯片Graviton;苹果从2017年开始为iPhone X和iPhone 8生产带AI功能的仿生芯片，大获成功;至于Facebook，正在自研AI芯片。

韩国：偏科严重

韩国早在上世纪70年代就发力集成电路，三星为“带头大哥”，主攻方向为存储器，经过二三十年努力，打败了美国与日本，成为全球最大的存储器制造国，截至2018年底，三星与SK海力士全球存储器市场占有率合计为74.6%，昔日三巨头美国美光、日本三菱、日本夏普，仅美国美光还是赛道中的选手。

FPGA智能创新全球大赛巅峰对决

智博会，是一次国家级展会，汇聚了世界众多知名的集成电路企业，包括谷歌、英特尔、SK海力士、高通、意法半导体、华为、阿里巴巴、紫光等。

上述企业将参与8月27日上午9点在重庆悦来国际会议中心举办的集成电路产业高峰论坛，共商集成电路未来的技术趋势、行业需国产化提速等。

智博会期间，官方与英特尔公司联合举办英特尔FPGA智能创新全球大赛，来自全球11个国家的24个团队齐聚重庆，进行巅峰对决。

FPGA是专用于集成电路中的一种半定制电路，是可编程的逻辑列阵，能够有效地解决原有的器件门电路数较少的问题。FPGA可编程芯片在通信、安防等行业的应用比较广泛，属于中高端芯片范畴。

这也意味着，在FPGA智能创新全球大赛上，将目睹全球最顶尖水平的FPGA设计作品，碰撞出创新的火花，提升我国PGA可编程芯片的设计水准。

据了解，重庆在集成电路领域走在前列。早在2005年8月就已在西永微电子产业园，构建从EDA平台、共享IP库、芯片设计、制造到封装测试的集成电路全新产业生态，吸引了SK海力士、华润微电子、中国电科、西南集成等一批知名集成电路企业聚集发展，年产值已超100亿元，占全市集成电路产值的80%以上。目前正全力打造全球协同研发创新平台、全国最大功率半导体基地和韩国SK海力士集团全球最大的芯片封装测试工厂。

此外，在仙桃国际大数据谷，成立了重庆集成电路设计产业园，将打造百亿级集成电路设计产业园，围绕智能汽车、智能终端、物联网、人工智能等领域芯片，搭建IP库、EDA工具、样机制造、培训、孵化咨询、基金等六大公共服务平台。力争在3年内，聚集80家IC设计企业，引进和培养5000人以上IC设计人才，建设1个国内知名的集成电路高端研究机构，培育孵化2家以上IC设计上市企业，IC设计年产值超过100亿元。目前已落地ARM、安芯教育、线易科技、物奇科技等企业和平台。

2019智博会，将促成一批集成电路项目落地，加快集成电路的制造技术迭代，提升集成电路国产化进度，从而为我国集成电路独立自主出一份力。