模擬集成電路產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告

模擬集成電路產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告

實施城市綠色發(fā)展綜合示范工程，支持有條件的地區(qū)結(jié)合城市更新和城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造，開展城市生態(tài)環(huán)境改善和小區(qū)內(nèi)建筑節(jié)能節(jié)水改造及相關(guān)設(shè)施改造提升，推廣節(jié)水效益分享等合同節(jié)水管理典型模式，鼓勵創(chuàng)新發(fā)展合同節(jié)水管理商業(yè)模式，推動節(jié)水服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。開展共用物流集裝化體系示范，實現(xiàn)倉儲物流標準化周轉(zhuǎn)箱高效循環(huán)利用。組織開展多式聯(lián)運示范工程建設(shè)。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境自動監(jiān)測、生產(chǎn)過程智能管理。試點在超大城市建立基于人工智能與區(qū)塊鏈技術(shù)的生態(tài)環(huán)境新型治理體系。探索開展環(huán)境綜合治理托管、生態(tài)環(huán)境導(dǎo)向的開發(fā)（EOD）模式等環(huán)境治理模式創(chuàng)新，提升環(huán)境治理服務(wù)水平，推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。加大節(jié)能、節(jié)水環(huán)保裝備產(chǎn)業(yè)和海水淡化產(chǎn)業(yè)培育力度，加快先進技術(shù)裝備示范和推廣應(yīng)用。實施綠色消費示范，鼓勵綠色出行、綠色商場、綠色飯店、綠色電商等綠色流通主體加快發(fā)展。積極推行綠色建造，加快推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，提高資源利用效率，大幅降低能耗、物耗和水耗水平。統(tǒng)籌用好各級各類資金、創(chuàng)業(yè)投資和出資產(chǎn)業(yè)投資基金，創(chuàng)新資金支持方式，強化對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重大工程項目的投資牽引作用。鼓勵地方設(shè)立戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專項資金計劃，按市場化方式引導(dǎo)帶動社會資本設(shè)立產(chǎn)業(yè)投資基金。圍繞保障重點領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定，鼓勵建立中小微企業(yè)信貸風(fēng)險補償機制，加大對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的支持力度。加快高端裝備制造產(chǎn)業(yè)補短板重點支持工業(yè)機器人、建筑、醫(yī)療等特種機器人、高端儀器儀表、軌道交通裝備、高檔五軸數(shù)控機床、節(jié)能異步牽引電動機、高端醫(yī)療裝備和制藥裝備、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶等高端裝備生產(chǎn)，實施智能制造、智能建造試點示范。研發(fā)推廣城市市政基礎(chǔ)設(shè)施運維、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專用傳感器、智能裝備、自動化系統(tǒng)和管理平臺，建設(shè)一批創(chuàng)新中心和示范基地、試點縣。鼓勵龍頭企業(yè)建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造示范工廠，建立高標準工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺四、加快新材料產(chǎn)業(yè)強弱項。圍繞保障大飛機、微電子制造、深海采礦等重點領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定，加快在光刻膠、高純靶材、高溫合金、高性能纖維材料、高強高導(dǎo)耐熱材料、耐腐蝕材料、大尺寸硅片、電子封裝材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。實施新材料創(chuàng)新發(fā)展行動計劃，提升稀土、釩鈦、鎢鉬、鋰、銣銫、石墨等特色資源在開采、冶煉、深加工等環(huán)節(jié)的技術(shù)水平，加快拓展石墨烯、納米材料等在光電子、航空裝備、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。加快新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效加大5G建設(shè)投資，加快5G商用發(fā)展步伐，將各級機關(guān)、企事業(yè)單位、公共機構(gòu)優(yōu)先向基站建設(shè)開放，研究推動將5G基站納入商業(yè)樓宇、居民住宅建設(shè)規(guī)范。加快基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵芯片、高端元器件、新型顯示器件、關(guān)鍵軟件等核心技術(shù)攻關(guān)，大力推動重點工程和重大項目建設(shè)，積極擴大合理有效投資。穩(wěn)步推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等技術(shù)集成創(chuàng)新和融合應(yīng)用。加快推進基于信息化、數(shù)字化、智能化的新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。圍繞智慧廣電、媒體融合、5G廣播、智慧水利、智慧港口、智慧物流、智慧市政、智慧社區(qū)、智慧家政、智慧旅游、在線消費、在線教育、醫(yī)療健康等成長潛力大的新興方向，實施中小企業(yè)數(shù)字化賦能專項行動，推動中小微企業(yè)上云用數(shù)賦智，培育形成一批支柱性產(chǎn)業(yè)。實施數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略，加快補全農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施短板，加強數(shù)字鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，鼓勵開發(fā)滿足農(nóng)民生產(chǎn)生活需求的信息化產(chǎn)品和應(yīng)用，發(fā)展農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)態(tài)新模式。實施互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)產(chǎn)品出村進城工程，推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)中心和重要農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)建設(shè)，加快農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。加快智能及新能源汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)支撐能力建設(shè)開展公共領(lǐng)域車輛全面電動化城市示范，提高城市公交、出租、環(huán)衛(wèi)、城市物流配送等領(lǐng)域車輛電動化比例。加快新能源汽車充/換電站建設(shè)，提升高速公路服務(wù)區(qū)和公共停車位的快速充/換電站覆蓋率。實施智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試和示范應(yīng)用，加大車聯(lián)網(wǎng)車路協(xié)同基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，加快智能汽車特定場景應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。支持建設(shè)一批自動駕駛運營大數(shù)據(jù)中心。以支撐智能汽車應(yīng)用和改善出行為切入點，建設(shè)城市道路、建筑、公共設(shè)施融合感知體系，打造基于城市信息模型（CIM）、融合城市動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)于一體的車城網(wǎng)平臺，推動智能汽車與智慧城市協(xié)同發(fā)展。數(shù)字集成電路行業(yè)發(fā)展情況和未來發(fā)展趨勢（一）邏輯芯片行業(yè)發(fā)展情況邏輯芯片作為數(shù)字集成電路中較為重要的一種芯片類型，一般指包含邏輯關(guān)系、以二進制為原理、實現(xiàn)數(shù)字離散信號的傳遞、邏輯運算和操作的芯片。伴隨著全球的信息化與智能化浪潮不斷推進，邏輯電路的市場規(guī)模亦隨之不斷提升。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織（WSTS）統(tǒng)計，全球邏輯電路產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模從2016年的914．98億美元增長至2021年的1，548．37億美元，并預(yù)計于2022年達到1，921．82億美元，中國邏輯芯片的市場規(guī)模亦維持穩(wěn)步增長的態(tài)勢。邏輯電路的設(shè)計方法可以劃分為定制、半定制與可編程設(shè)計三大類，不同的設(shè)計方法應(yīng)用于不同領(lǐng)域的邏輯電路。隨著通訊、數(shù)據(jù)中心等計算性能要求高、產(chǎn)品迭代周期快的行業(yè)的發(fā)展，加之工藝不斷演進導(dǎo)致的成本下降，以可反復(fù)改寫的靈活性為特征的FPGA/CPLD產(chǎn)品快速發(fā)展，全球市場規(guī)?？焖僭鲩L。未來，隨著全球新一代通信設(shè)備部署以及人工智能等市場領(lǐng)域需求的不斷增長，F(xiàn)PGA市場規(guī)模預(yù)計將持續(xù)提高。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計，預(yù)計全球FPGA市場規(guī)模將從2021年的68．60億美元增長至2025年的125．80億美元，年均復(fù)合增長率約為16．4%。隨著國產(chǎn)化進程的進一步加速，中國FPGA市場需求量有望進一步持續(xù)擴大，市場規(guī)模亦將隨之不斷增長。（二）存儲芯片行業(yè)發(fā)展情況存儲芯片是電子系統(tǒng)中存儲和計算數(shù)據(jù)的載體，是應(yīng)用最為廣泛的核心電子元器件之一，也是數(shù)字電路的重要組成部分。未來，隨著通訊、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，現(xiàn)代電子系統(tǒng)對于存儲的需求也將快速增長。盡管2019年短暫受貿(mào)易摩擦等因素影響，市場規(guī)模有所下滑，但2021年市場規(guī)模達到1，538．38億美元，未來整體市場規(guī)模仍將在供需波動中維持長期增長趨勢。就國內(nèi)市場而言，存儲芯片為集成電路市場中份額最大的產(chǎn)品類別之一，2020年國內(nèi)市場的銷售額達183．50億美元，并呈現(xiàn)持續(xù)增長的發(fā)展趨勢，有望在2022年增長至317．20億美元，占全球市場規(guī)模比例持續(xù)提升。（三）微控制器行業(yè)發(fā)展情況近年來，伴隨汽車電子、工業(yè)控制等下游需求的不斷提升，因為其高性能、低功耗、靈活性等特性，以MCU為代表的微控制器作為許多電子設(shè)備的控制核心，市場需求不斷提升。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全球MCU市場規(guī)模近年來持續(xù)上升，在2020年達到了206．92億美元。由于中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)和新能源汽車行業(yè)的增長速度領(lǐng)先全球，下游應(yīng)用產(chǎn)品對MCU產(chǎn)品需求保持旺盛，中國MCU市場增長速度繼續(xù)領(lǐng)先全球。未來5年，隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展，中國MCU市場將保持較好的增長態(tài)勢，預(yù)計2026年我國MCU市場規(guī)模將達到513．00億元。MCU產(chǎn)品的位數(shù)不同，其所應(yīng)用的下游領(lǐng)域亦不相同，如4位MCU一般用于車用儀表、兒童玩具等較為簡單的控制功能，而隨著位數(shù)提升，控制的復(fù)雜程度亦不斷提高，如32位MCU可用于安防監(jiān)控、工作站等領(lǐng)域?？紤]其擁有最為廣泛的應(yīng)用場景，疊加完備的生態(tài)環(huán)境、接口資源以及龐大的開發(fā)者群體，高位數(shù)MCU市場規(guī)模及占有率近些年來大幅提升。加快生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展步伐加快推動創(chuàng)新疫苗、體外診斷與檢測試劑、抗體藥物等產(chǎn)業(yè)重大工程和項目落實落地，鼓勵疫苗品種及工藝升級換代。系統(tǒng)規(guī)劃國家生物安全風(fēng)險防控和治理體系建設(shè)，加大生物安全與應(yīng)急領(lǐng)域投資，加強國家生物制品檢驗檢定創(chuàng)新平臺建設(shè)，支持遺傳細胞與遺傳育種技術(shù)研發(fā)中心、合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心、生物藥技術(shù)創(chuàng)新中心建設(shè)，促進生物技術(shù)健康發(fā)展。改革完善中藥審評審批機制，促進中藥新藥研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。實施生物技術(shù)惠民工程，為自主創(chuàng)新藥品、醫(yī)療裝備等產(chǎn)品創(chuàng)造市場。加快節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)試點示范實施城市綠色發(fā)展綜合示范工程，支持有條件的地區(qū)結(jié)合城市更新和城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造，開展城市生態(tài)環(huán)境改善和小區(qū)內(nèi)建筑節(jié)能節(jié)水改造及相關(guān)設(shè)施改造提升，推廣節(jié)水效益分享等合同節(jié)水管理典型模式，鼓勵創(chuàng)新發(fā)展合同節(jié)水管理商業(yè)模式，推動節(jié)水服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。開展共用物流集裝化體系示范，實現(xiàn)倉儲物流標準化周轉(zhuǎn)箱高效循環(huán)利用。組織開展多式聯(lián)運示范工程建設(shè)。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境自動監(jiān)測、生產(chǎn)過程智能管理。試點在超大城市建立基于人工智能與區(qū)塊鏈技術(shù)的生態(tài)環(huán)境新型治理體系。探索開展環(huán)境綜合治理托管、生態(tài)環(huán)境導(dǎo)向的開發(fā)（EOD）模式等環(huán)境治理模式創(chuàng)新，提升環(huán)境治理服務(wù)水平，推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。加大節(jié)能、節(jié)水環(huán)保裝備產(chǎn)業(yè)和海水淡化產(chǎn)業(yè)培育力度，加快先進技術(shù)裝備示范和推廣應(yīng)用。實施綠色消費示范，鼓勵綠色出行、綠色商場、綠色飯店、綠色電商等綠色流通主體加快發(fā)展。積極推行綠色建造，加快推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，提高資源利用效率，大幅降低能耗、物耗和水耗水平。提高產(chǎn)業(yè)集群公共服務(wù)能力實施產(chǎn)業(yè)集群公共服務(wù)能力提升工程。依托行業(yè)協(xié)會、專業(yè)機構(gòu)、科研單位等建設(shè)一批專業(yè)化產(chǎn)業(yè)集群促進機構(gòu)。推進國家標準參考數(shù)據(jù)體系建設(shè)。建設(shè)產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新和公共服務(wù)綜合體，強化研發(fā)設(shè)計、計量測試、標準認證、中試驗證、檢驗檢測、智能制造、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、創(chuàng)新轉(zhuǎn)化等產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)平臺支撐，打造集技術(shù)轉(zhuǎn)移、產(chǎn)業(yè)加速、孵化轉(zhuǎn)化等為一體的高品質(zhì)產(chǎn)業(yè)空間。在智能制造、綠色制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域培育一批解決方案供應(yīng)商。支持有條件的集群聚焦新興應(yīng)用開展5G、數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。特種集成電路行業(yè)情況（一）特種集成電路的主要特點基于不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ诋a(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性及質(zhì)量可靠性等性能指標的需求，集成電路產(chǎn)品按質(zhì)量等級劃分，通?？煞譃橄M級、工業(yè)級（含車規(guī)級）以及特種級，其中消費級指消費電子及家用電器等應(yīng)用場景，工業(yè)級指工業(yè)控制及汽車電子等應(yīng)用場景，特種級指特種領(lǐng)域裝備的各類應(yīng)用場景。由于整體行業(yè)的最終應(yīng)用場景及環(huán)境特征相較于其他領(lǐng)域更為復(fù)雜，對產(chǎn)品的性能要求更高、可靠性要求更為嚴格，因此在設(shè)計理念及核心技術(shù)、生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)、市場準入資質(zhì)等方面相較于其他領(lǐng)域具有顯著的區(qū)別。由于特種集成電路的實際應(yīng)用環(huán)境特殊且復(fù)雜，對于芯片的安全性、可靠性、低功耗以及部分特殊性能（如抗震、耐腐蝕、耐極端氣溫、防靜電）的要求相對較高，同時還需要具備較長的壽命周期。因此，下游用戶對于產(chǎn)品質(zhì)量以及特殊工況條件下的使用穩(wěn)定性具有較高的要求，如特種領(lǐng)域芯片的工作溫度區(qū)間一般需滿足-55℃至+125℃，并需引入輔助電路和備份電路設(shè)計等冗余設(shè)計方式，設(shè)計使用壽命往往較長，產(chǎn)品必須全部經(jīng)過多重檢測工序，更注重保障產(chǎn)品的性能穩(wěn)定及可靠性。而工業(yè)級芯片的工作溫度區(qū)間一般為-40℃至+85℃（其中車規(guī)級芯片最高工作溫度可以超過100℃），消費級芯片的工作溫度區(qū)間一般為0℃至+70℃，其產(chǎn)品一般僅需滿足普通溫度等工作環(huán)境下的使用要求即可，對于性能及穩(wěn)定性的綜合要求相對低于特種領(lǐng)域。特種集成電路由于需要高可靠性及安全性，因此設(shè)計需要根據(jù)不同的產(chǎn)品及應(yīng)用環(huán)境選擇合理的工藝制程。先進的工藝制程通常具有更小的晶體管尺寸，進而帶來芯片性能的提升以及面積的減小，但同時會降低電路的穩(wěn)定性。由于特種集成電路應(yīng)用領(lǐng)域多為大型裝備，高可靠性相較于單純的面積縮減更加重要，因此在芯片功能設(shè)計、性能優(yōu)化的同時，更需要保障產(chǎn)品的可靠性。在設(shè)計過程中，針對產(chǎn)品可能的實際工作條件和應(yīng)用環(huán)境，以及在規(guī)定的工作時間內(nèi)可能出現(xiàn)的失效情況，需要通過合理的可靠性分配并建立可靠性模型，從電路設(shè)計、版圖設(shè)計、封裝設(shè)計、工藝選擇、材料選取等角度采取相應(yīng)的預(yù)防措施，使這些失效模式得以控制或消除，同時滿足性能和可靠性的要求。流片方面，在進行流片之前設(shè)計廠商需要采用標準單元進行自動邏輯綜合和版圖布局布線，完成從邏輯到物理圖形的轉(zhuǎn)換。特種集成電路產(chǎn)品由于對產(chǎn)品性能需求的不同，一般無法直接采用通用的標準單元庫，在與工藝廠保持充分的溝通后由特種集成電路設(shè)計廠商自行設(shè)計并提供，以保障產(chǎn)品對穩(wěn)定性和可靠性的需求。封裝方面，特種集成電路應(yīng)用場景可能會涉及高低溫、強電磁干擾、強振動、沖擊、水汽、高鹽霧濃度、高氣密性要求等各類復(fù)雜工況條件，因此一般采用陶瓷封裝或者高等級的塑料封裝，必要時需安裝散熱板以滿足芯片對特定工況條件的高可靠性需求。而工業(yè)和消費級產(chǎn)品一般應(yīng)用在常溫等正常工作環(huán)境，通常采用工業(yè)級的塑料封裝即可滿足使用要求。測試方面，特種集成電路為了保證預(yù)定用途所要求的質(zhì)量和高可靠性需求，所有芯片產(chǎn)品必須經(jīng)過各種嚴格的環(huán)境試驗、機械試驗、電學(xué)實驗等測試程序，包括各類功能和性能的電測試，以及針對不同鑒定檢驗標準的環(huán)境與可靠性試驗，如低氣壓、穩(wěn)態(tài)壽命、密封、老煉及溫度循環(huán)、熱沖擊、恒定加速度、鍵合強度、ESD等，并最終形成鑒定檢驗報告，相較于普通工業(yè)及消費級芯片測試項目多且周期長。特種集成電路市場相對特殊，參與競爭存在一定的準入門檻，需要在保密體制、質(zhì)量管理體系、研制許可等多方面取得相應(yīng)的認證資質(zhì)，并且需要進行定期的檢查以及復(fù)審，對于行業(yè)的日常管理要求較高，市場準入具有一定的壁壘，競爭成本相對較高。特種集成電路下游客戶以大型集團的下屬單位為主，大都建立了自身的合格供應(yīng)商認證及管理體系，新進供應(yīng)