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盛世華研·2008-2010年鋼行業(yè)調(diào)研報告PAGE2服務(wù)熱線圳市盛世華研企業(yè)管理有限公司2028年芯片版圖設(shè)計市場2023-2028年芯片版圖設(shè)計市場現(xiàn)狀與前景調(diào)研報告報告目錄TOC\o"1-3"\u第1章芯片版圖設(shè)計行業(yè)監(jiān)管情況及主要政策法規(guī) 41.1所屬行業(yè)及確定所屬行業(yè)的依據(jù) 41.2行業(yè)主管部門與監(jiān)管機制 41.3行業(yè)主要法律法規(guī)和政策 51.4法律法規(guī)和政策對經(jīng)營發(fā)展的影響 7第2章我國芯片版圖設(shè)計行業(yè)技術(shù)水平演進情況 8第3章2022-2023年中國芯片版圖設(shè)計行業(yè)發(fā)展情況分析 103.1芯片版圖設(shè)計概況 103.2芯片版圖設(shè)計行業(yè)市場情況 123.3芯片版圖設(shè)計行業(yè)市場趨勢 14第4章行業(yè)內(nèi)主要企業(yè) 15第5章企業(yè)案例分析:創(chuàng)耀科技 155.1公司市場地位 155.2公司技術(shù)水平及特點 175.3創(chuàng)耀科技的競爭優(yōu)勢 195.4創(chuàng)耀科技的競爭劣勢 215.5公司科技成果與產(chǎn)業(yè)深度融合的具體情況 22第6章2023-2028年集成電路行業(yè)整體發(fā)展分析及趨勢預測 236.1集成電路行業(yè) 23(1)集成電路行業(yè)概述 23(2)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分布 23(3)全球集成電路行業(yè)發(fā)展概況 24(4)中國集成電路行業(yè)發(fā)展情況 256.2集成電路設(shè)計行業(yè) 26(1)集成電路設(shè)計行業(yè)概況 26(2)全球集成電路設(shè)計行業(yè)發(fā)展概況 27(3)中國集成電路設(shè)計行業(yè)發(fā)展情況 27第7章2023-2028年我國芯片版圖設(shè)計行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預測 297.1行業(yè)發(fā)展前景 29(1)集成電路市場需求持續(xù)旺盛 29(2)集成電路國產(chǎn)化趨勢加速,產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟 30(3)積極的集成電路產(chǎn)業(yè)扶持政策 307.2行業(yè)發(fā)展趨勢 31(1)新技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新,先進工藝繼續(xù)突破 31(2)新一代信息技術(shù)蓬勃發(fā)展,帶動行業(yè)需求整體提升 31(3)實現(xiàn)芯片的自主可控是未來長期發(fā)展趨勢 327.3影響行業(yè)發(fā)展的不利因素 32(1)高端技術(shù)人才儲備較為缺乏 32(2)集成電路設(shè)計行業(yè)上游有待突破 33(3)國際競爭力和影響力有待提高 33第1章芯片版圖設(shè)計行業(yè)監(jiān)管情況及主要政策法規(guī)1.1所屬行業(yè)及確定所屬行業(yè)的依據(jù)根據(jù)《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》,芯片版圖設(shè)計屬于“新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)”中的“新興軟件和新型信息技術(shù)服務(wù)”,根據(jù)《國民經(jīng)濟行業(yè)分類(GB/T4754-2017)》,芯片版圖設(shè)計所處行業(yè)屬于“軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)”中的“集成電路設(shè)計”。根據(jù)中國證監(jiān)會發(fā)布的《上市公司行業(yè)分類指引》(2012年修訂),芯片版圖設(shè)計所處行業(yè)屬于“I信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)”中的“165軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)”。1.2行業(yè)主管部門與監(jiān)管機制芯片版圖設(shè)計所處行業(yè)為集成電路設(shè)計行業(yè),主管部門為工信部,自律組織為中國半導體行業(yè)協(xié)會及其下屬的集成電路設(shè)計分會,二者共同構(gòu)成了我國集成電路設(shè)計行業(yè)的管理體系。芯片版圖設(shè)計所屬行業(yè)的主管部門為工信部,其主要職責為提出新型工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略,提出工業(yè)、通信業(yè)和信息化固定資產(chǎn)投資規(guī)模和方向,制定并組織實施工業(yè)、通信業(yè)的行業(yè)規(guī)劃、計劃和產(chǎn)業(yè)政策,提出優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、結(jié)構(gòu)的政策建議,起草相關(guān)法律法規(guī)草案、制定規(guī)章,擬訂行業(yè)技術(shù)規(guī)范和標準并組織實施。芯片版圖設(shè)計所屬行業(yè)的自律組織為中國半導體行業(yè)協(xié)會及其下屬的集成電路設(shè)計分會,其主要職責為貫徹落實政府有關(guān)的政策、法規(guī),推動行業(yè)、國家標準的貫徹執(zhí)行,向政府業(yè)務(wù)主管部門提出行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟、技術(shù)和裝備政策的咨詢意見和建議,組織開展經(jīng)濟技術(shù)交流和學術(shù)交流活動。1.3行業(yè)主要法律法規(guī)和政策集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導性產(chǎn)業(yè)。近年來,我國政府及相關(guān)部門頒布了一系列政?策法規(guī),大力支持集成電路行業(yè)的發(fā)展,主要內(nèi)容如下:序號時間發(fā)文單位政策名稱主要內(nèi)容12014年國務(wù)院《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》著力發(fā)展集成電路設(shè)計業(yè),以設(shè)計業(yè)的快速增長帶動制造業(yè)的發(fā)展。聚焦移動智能終端和網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域,開發(fā)量大面廣的移動智能終端芯片、數(shù)字電視芯片、網(wǎng)絡(luò)通信芯片等,提升信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)整體競爭力。設(shè)立國家產(chǎn)業(yè)投資基金支持集成電路等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。22015年發(fā)改委《國家發(fā)展改革委關(guān)于實施新興產(chǎn)業(yè)重大工程包的通知》推動重點集成電路產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化水平進一步提升,移動智能終端、網(wǎng)絡(luò)通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等重點領(lǐng)域集成電路設(shè)計技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平,設(shè)計業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度顯著提升。32016年國務(wù)院《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》面向云計算、大數(shù)據(jù)等新需求開展操作系統(tǒng)等關(guān)鍵基礎(chǔ)軟硬件研發(fā),基本形成核心電子器件、高端通用芯片和基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品的自主發(fā)展能力。逐步形成從分析模型、優(yōu)化設(shè)計、芯片制備、測試封裝到可靠性研究的體系化研發(fā)平臺,推動我國信息光電子器件技術(shù)和集成電路設(shè)計達到國際先進水平。42016年國務(wù)院《“十三五”國家信息化規(guī)劃》制定網(wǎng)絡(luò)強國工程實施綱要,攻克高端通用芯片、集成電路裝備、基礎(chǔ)軟件、寬帶移動通信等方面的關(guān)鍵核心技術(shù)。大力推進集成電路創(chuàng)新突破,加大面向新型計算、5G、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的芯片設(shè)計研發(fā)部署。52016年國務(wù)院《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提升關(guān)鍵芯片設(shè)計水平,發(fā)展面向新應(yīng)用的芯片。啟動集成電路重大生產(chǎn)力布局規(guī)劃工程,推動產(chǎn)業(yè)能力實現(xiàn)快速躍升,提升安全可靠CPU、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字信號處理芯片等關(guān)鍵產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力和應(yīng)用水平。支持提高代工企業(yè)及第三方IP核企業(yè)的服務(wù)水平,支持設(shè)計企業(yè)與制造企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新,推動重點環(huán)節(jié)提高產(chǎn)業(yè)集中度。62016年工信部、發(fā)改委《智能硬件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專項行動(2016-2018年)》推進智能操作系統(tǒng)、北斗導航、寬帶移動通信、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)在車載設(shè)備中的集成應(yīng)用,發(fā)展芯片、元器件及整機設(shè)備的車規(guī)級檢測認證能力。發(fā)展適用于智能硬件的低功耗芯片及輕量級操作系統(tǒng)。加快低功耗廣域網(wǎng)連接型芯片與微處理器的SoC開發(fā)與應(yīng)用。72016年財政部、國稅總局、發(fā)改委、工信部《關(guān)于軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策有關(guān)問題的通知》規(guī)定了集成電路設(shè)計企業(yè)可以享受《關(guān)于進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展企業(yè)所得稅政策的通知》(財稅[2012]27號)有關(guān)企業(yè)所得稅減免政策需要的條件。82016年工信部《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊(2016-2020年)》突破操作系統(tǒng)、核心芯片、智能傳感器、低功耗廣域網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵核心技術(shù)。在感知識別和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備制造、運營服務(wù)和信息處理等重要領(lǐng)域,發(fā)展先進產(chǎn)品和服務(wù),打造一批優(yōu)勢品牌。研究低功耗處理器技術(shù)和面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的集成電路設(shè)計工藝。92017年科技部《“十三五”先進制造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》針對移動通信、大數(shù)據(jù)、新能源、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等重點領(lǐng)域大宗產(chǎn)品制造需求,重點圍繞28-14納米技術(shù)節(jié)點進行工藝、裝備和關(guān)鍵材料的協(xié)同布局,形成28-14納米裝備、材料、工藝、封測等較完善的產(chǎn)業(yè)鏈,推動全產(chǎn)業(yè)鏈專項成果的規(guī)?;瘧?yīng)用。102017年國務(wù)院辦公廳《國務(wù)院辦公廳關(guān)于進一步激發(fā)民間有效投資活力促進經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的指導意見》發(fā)揮財政性資金帶動作用,通過投資補助、資本金注入、設(shè)立基金等多種方式,廣泛吸納各類社會資本,支持企業(yè)加大技術(shù)改造力度,加大對集成電路等關(guān)鍵領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)重點項目的投入。112018年財政部、稅務(wù)總局、發(fā)改委、工信部《關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策問題的通知》規(guī)定了不同納米級別、經(jīng)營期限和投資規(guī)模的集成電路生產(chǎn)企業(yè)的企業(yè)所得稅的優(yōu)惠政策,從稅收政策上支持集成電路生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展。122019年財政部、稅務(wù)總局《關(guān)于集成電路設(shè)計和軟件產(chǎn)業(yè)企業(yè)所得稅政策的公告》依法成立且符合條件的集成電路設(shè)計企業(yè)和軟件企業(yè),在2018年12月31日前自獲利年度起計算優(yōu)惠期,第一年至第二年免征企業(yè)所得稅,第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅,并享受至期滿為止。132019年發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2019年本)》“鼓勵類”第二十八項“信息產(chǎn)業(yè)”中:第5條“窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)、寬帶物聯(lián)網(wǎng)(eMTC)等物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))、智能網(wǎng)等新業(yè)務(wù)網(wǎng)設(shè)備制造與建設(shè)”、第10條“基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)及服務(wù),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、芯片、系統(tǒng)以及相關(guān)測試設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)”;第17條“數(shù)字移動通信、移動自組網(wǎng)、接入網(wǎng)系統(tǒng)、數(shù)字集群通信系統(tǒng)及路由器、網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造”;第19條“集成電路設(shè)計”。142020年工信部《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于深入推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》健全移動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。鼓勵各地設(shè)立專項扶持和創(chuàng)新資金,支持NB-IoT和Catl專用芯片、模組、設(shè)備等產(chǎn)品研發(fā)工作,提高芯片研發(fā)和生產(chǎn)制造能力。152020年國務(wù)院《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》國家鼓勵的重點集成電路設(shè)計企業(yè)和軟件企業(yè),自獲利年度起,第一年至第五年免征企業(yè)所得稅,接續(xù)年度減按10%的稅率征收企業(yè)所得稅。充分利用國家和地方現(xiàn)有的政府投資基金支持集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展。大力支持符合條件的集成電路企業(yè)和軟件企業(yè)在境內(nèi)外上市融資。聚焦高端芯片、集成電路裝備和工藝技術(shù)等相關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā),積極利用國家重點研發(fā)計劃、國家科技重大專項等給予支持。1.4法律法規(guī)和政策對經(jīng)營發(fā)展的影響集成電路產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心,是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。長期以來,在市場拉動和政策支持之下,我國集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,有力支撐了國家信息化建設(shè),促進了國民經(jīng)濟和社會持續(xù)健康發(fā)展,集成電路設(shè)計、制造能力和封裝測試技術(shù)與國際先進水平的差距也不斷縮小。但目前,我國集成電路產(chǎn)品仍大量依賴進口,高端集成電路的設(shè)計與集成電路生產(chǎn)相關(guān)的核心設(shè)備仍受制于人。近年來,隨著人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)及5G等新一代信息技術(shù)的發(fā)展,突破集成電路產(chǎn)業(yè)瓶頸,實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備自主可控的需求已愈發(fā)迫切,也是我國保障國家安全、提升綜合國力的必然要求。為進一步優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和發(fā)展質(zhì)量,國家及地方各級政府出臺了一系列鼓勵和支持政策,從財稅政策、投融資政策、研究開發(fā)政策、進出口政策、人才政策、知識產(chǎn)權(quán)政策及市場應(yīng)用政策等各方面加大對集成電路產(chǎn)業(yè)的扶持力度,為集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境,也為企業(yè)的發(fā)展起到了較大的促進作用。第2章我國芯片版圖設(shè)計行業(yè)技術(shù)水平演進情況芯片版圖設(shè)計與芯片所采用的工藝技術(shù)密切相關(guān)。最早應(yīng)用于實際生產(chǎn)的集成電路工藝技術(shù)是雙極型工藝,該工藝制造流程簡單且成本低,但有集成度低、靜態(tài)功耗大等明顯缺點。隨后,PMOS(P型溝道金屬氧化物半導體)和NMOS(N型溝道金屬氧化物半導體)工藝技術(shù)出現(xiàn),在一定程度上提高了集成電路的集成度,降低了功耗。1963年,CMOS(互補金屬氧化物半導體)工藝技術(shù)誕生,其將PMOS和NMOS同時制造在一個襯底上組成集成電路,使用互補對稱電路來對PMOS和NMOS進行互連形成路基電路,靜態(tài)功耗幾乎為零,很好地解決了功耗問題。之后,CMOS工藝技術(shù)不斷改進和發(fā)展,使得集成電路工作速度、集成度不斷提高,功耗不斷降低,并逐漸成為主流的芯片工藝技術(shù)。進入21世紀以來,CMOS工藝技術(shù)發(fā)展已進入深亞微米(幾十納米)和SoC時代。但隨著摩爾定律的不斷演進,集成電路的工藝尺寸不斷縮小,器件微觀結(jié)構(gòu)對芯片速度、可靠性、功耗等性能影響也越來越大。實踐證明,當集成電路的工藝尺寸縮小到28nm以下時,由于短溝道效應(yīng)和泄漏電流等因素的影響,傳統(tǒng)CMOS工藝技術(shù)已經(jīng)難以繼續(xù)支撐摩爾定律的演進,而FinFET工藝技術(shù)打破了技術(shù)瓶頸,其增大了柵極對溝道的控制面積,從而增強了對短溝道效應(yīng)的抑制作用和柵極控制能力,減小了電流的泄露和芯片面積,可使集成電路具有更高的集成度、更快的速度和更低的功耗。然而,隨著先進工藝節(jié)點的持續(xù)發(fā)展,芯片設(shè)計復雜度不斷增加,設(shè)計成本、流片成本逐漸提高,設(shè)計風險增加,芯片版圖設(shè)計也面臨極大挑戰(zhàn),設(shè)計難度更高、更復雜、設(shè)計規(guī)則和限制要求更多,對芯片版圖設(shè)計過程中優(yōu)化布局布線和工藝設(shè)計、提高面積利用率并提升芯片性能、降低功耗等提出了更高要求。與CMOS工藝下的芯片版圖設(shè)計相比,先進工藝下器件的自熱效應(yīng)明顯,即由于大金屬電路密度與器件自熱后散熱不足導致的問題,芯片可靠性風險增大,同時二級效應(yīng)突顯,版圖設(shè)計中檢查的窗口也越來越小,條例越來越細。此外,版圖圖層也會變多,設(shè)計過程對電腦圖像顯示、運行速度、仿真工具、精度以及設(shè)計環(huán)境都有很高要求,因此,設(shè)計人員不僅要有豐富的設(shè)計經(jīng)驗,還要對FinFET工藝及先進工藝開發(fā)工具有充分了解。在設(shè)計規(guī)則和限制要求方面,先進工藝下寄生電阻要求提高,大工藝尺寸下寄生電阻在1歐姆以內(nèi)就可以,F(xiàn)inFET工藝需要做到0.3歐姆以內(nèi);同時,先進工藝下的所有MOS管柵極必須保持垂直方向,而早期大工藝則可以隨意擺放及旋轉(zhuǎn);另外,先進工藝的底層金屬設(shè)計要求更多,同一層金屬橫向和豎向的最小寬度和間距、同樣的寬度經(jīng)過的電壓和附近同層金屬間距不同,同一層金屬最小寬度往上會有若干個固定的寬度要求,而早期大工藝中可能只有一條最小寬度的要求,最多再加一條最大寬度限制,因此,還需要對相關(guān)規(guī)則進行充分理解并予以應(yīng)對。目前,28nm以上芯片涉及的工藝技術(shù)仍以CMOS工藝為主,而FinFET工藝為延續(xù)摩爾定律的發(fā)展提供了可能,并成為目前小工藝尺寸、高端芯片最主要的工藝技術(shù)。第3章2022-2023年中國芯片版圖設(shè)計行業(yè)發(fā)展情況分析3.1芯片版圖設(shè)計概況芯片版圖設(shè)計是芯片全流程設(shè)計不可或缺的一部分。芯片的設(shè)計過程整體可分為前端設(shè)計(又稱為邏輯設(shè)計)和后端設(shè)計(又稱為物理設(shè)計),其中,前端設(shè)計主要負責邏輯電路的實現(xiàn),包括需求規(guī)格分解、詳細設(shè)計、HDL編碼、仿真驗證和邏輯綜合等步驟,后端設(shè)計即主要指芯片版圖設(shè)計,負責將邏輯電路進一步轉(zhuǎn)換成一系列包含電路的器件類型、尺寸、相對位置關(guān)系及各器件之間的連接關(guān)系等物理信息的幾何圖形,生成GDSII格式的版圖文件,并交由晶圓廠商制作光罩進而進行晶圓制造。芯片版圖是集成電路設(shè)計環(huán)節(jié)的最終產(chǎn)物,很大程度上決定了芯片功能的實現(xiàn)以及性能和工藝成本,任何一款性能優(yōu)秀的芯片的誕生,均離不開芯片版圖的精心設(shè)計,而如果芯片版圖設(shè)計不當,將直接導致流片及產(chǎn)品失敗,從而可能給芯片設(shè)計企業(yè)帶來重大的經(jīng)濟損失,并拖延研發(fā)進度。芯片版圖設(shè)計主要包括版圖規(guī)劃、設(shè)計實現(xiàn)、版圖驗證和版圖完成等步驟,具體如下:序號步驟主要工作內(nèi)容1版圖規(guī)劃根據(jù)門級網(wǎng)表確定芯片的形狀、面積,確定IP模塊、RAM、I/O引腳等各種功能電路的擺放位置,布置電源線,并進行芯片版圖完整性檢查。2設(shè)計實現(xiàn)進行具體的單元創(chuàng)建和布局布線,對各種標準單元(基本邏輯門電路)進行布局后,在滿足工藝規(guī)則和布線層數(shù)限制等約束條件下,根據(jù)電路邏輯關(guān)系將各種標準單元之間用金屬連線連接起來完成走線,并盡可能保證芯片面積及功耗最小,金屬布線之間的寬度越小,代表單位面積上可容納的晶體管數(shù)目越多,芯片的工藝制程越先進。3版圖驗證對完成布線的物理版圖進行功能和時序上的驗證,主要包括DRC(設(shè)計規(guī)則檢查)和ERC(電學規(guī)則檢查)、LVS(電路圖和版圖一致性檢查)及EMIR、PERC(可靠性檢查)等,其中,DRC主要檢查連線間距、寬度等是否滿足工藝要求等,ERC主要檢查是否存在短路、開路等電氣規(guī)則違例,LVS主要檢查版圖與邏輯綜合后的門級網(wǎng)表電路圖的一致性。4版圖完成進行工程核查與版圖核查,以及進行版圖參數(shù)提取和后仿真,并輸岀GDSII文件。芯片版圖是芯片邏輯電路設(shè)計的物理實現(xiàn),與芯片所采用的工藝節(jié)點密切相關(guān)。隨著芯片下游應(yīng)用市場的驅(qū)動和對芯片性能要求的不斷提高,集成電路上所集成的晶體管數(shù)目數(shù)目越來越多,芯片工藝節(jié)點持續(xù)升級,目前已發(fā)展到16nm/14nm/10nm/7nm/5nmFinFET工藝,并繼續(xù)向3nm-1nm演進。而隨著工藝節(jié)點的不斷演進,集成電路的器件結(jié)構(gòu)更加復雜,層次更多,版圖設(shè)計DRC工作量暴增,設(shè)計難度也增加。先進工藝節(jié)點相比大尺寸工藝對于芯片版圖設(shè)計提出了更高的要求,具體表現(xiàn)在四個方面,一是先進工藝自熱效應(yīng)明顯,芯片可靠性風險增大;二是先進工藝二級效應(yīng)突顯,而且版圖設(shè)計中檢查的窗口越來越小,條例越來越細,設(shè)計難度加大;三是先進工藝版圖圖層變多,設(shè)計過程對電腦圖像顯示、運行速度、仿真工具、精度以及設(shè)計環(huán)境都有很高要求;四是設(shè)計人員不僅要有豐富的設(shè)計經(jīng)驗,還要對FinFET工藝及先進工藝開發(fā)工具有充分了解,對設(shè)計者能力要求更高。因此,芯片版圖設(shè)計在芯片設(shè)計及生產(chǎn)過程中的重要性也愈發(fā)凸顯,通過優(yōu)化設(shè)計和布局布線等,提供高性能、高可靠性、低功耗、低成本的版圖設(shè)計,是芯片尤其是高端芯片設(shè)計開發(fā)的基本保障,并具有重要意義。3.2芯片版圖設(shè)計行業(yè)市場情況芯片版圖設(shè)計是芯片設(shè)計的一部分,其市場需求與國內(nèi)集成電路設(shè)計行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。近年來,在宏觀經(jīng)濟穩(wěn)步增長、下游市場持續(xù)拉動以及扶持政策不斷加碼等有利因素的驅(qū)動下,我國集成電路設(shè)計行業(yè)迅速發(fā)展。2013年-2020年,我國集成電路設(shè)計行業(yè)市場規(guī)模的年均復合增長率高達24.63%,并于2020年達到3,778.40億元,顯示出了較強生機,同時,行業(yè)整體技術(shù)水平逐漸提升,芯片研發(fā)需求愈發(fā)旺盛,從而帶動了芯片版圖設(shè)計需求的增加。芯片版圖設(shè)計服務(wù)的最主要對象為芯片設(shè)計企業(yè)。中國半導體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2013年-2020年,我國芯片設(shè)計企業(yè)的數(shù)量持續(xù)增加,從632家增長到2,218家,尤其是在國際貿(mào)易摩擦的背景下,國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)加大投入、努力實現(xiàn)高端芯片自主可控的需求愈發(fā)迫切,芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量迅速增加,最近三年企業(yè)數(shù)量年均復合增長率達到了14.29%。芯片版圖設(shè)計人才存在培養(yǎng)周期長、招聘難度大且維護成本較高的特點。一般而言,具有芯片版圖設(shè)計服務(wù)采購需求的芯片設(shè)計企業(yè)主要可分為兩類:一是行業(yè)內(nèi)規(guī)模較大的芯片設(shè)計企業(yè)。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2020年,芯片設(shè)計企業(yè)中銷售額在1億元以上的企業(yè)共289家,較2019年增長了21.4%。其中,前十大芯片設(shè)計公司的銷售額合計占全行業(yè)銷售額的比例為48.9%。目前行業(yè)內(nèi)規(guī)模較大的芯片設(shè)計企業(yè)主要包括海思半導體、豪威科技、中興微電子、紫光展銳、智芯微、華大半導體、匯頂科技、兆易創(chuàng)新、紫光同創(chuàng)等,該類企業(yè)屬于所處細分領(lǐng)域的龍頭企業(yè),且不斷向CPU、存儲器及FPGA等大規(guī)模高端芯片領(lǐng)域發(fā)展,并取得了一定突破,所設(shè)計的芯片種類和數(shù)量也不斷增加。一般來說,規(guī)模較小的芯片(如模擬、射頻、電源管理芯片等)版圖設(shè)計基本1-2人即可完成,而復雜的數(shù)?;旌闲酒案叨诵酒O(shè)計難度較高,且涉及的工藝節(jié)點也較為先進,需要10-30人甚至更多具備豐富經(jīng)驗的芯片版圖設(shè)計人員共同參與才能完成,一方面,在持續(xù)及大量的復雜和高端芯片研發(fā)過程中,芯片設(shè)計企業(yè)自身芯片版圖設(shè)計人員往往無法自給自足,需要對外采購芯片版圖設(shè)計服務(wù)已對芯片研發(fā)進行支撐,另一方面,部分缺乏先進制程工藝經(jīng)驗的企業(yè)為了避免高額的先進工藝芯片流片失敗風險,也傾向于聘請專業(yè)的芯片版圖設(shè)計公司提供服務(wù),從而大幅帶動了市場對芯片版圖設(shè)計服務(wù)及人才的需求。二是處于發(fā)展初期的芯片設(shè)計企業(yè)。近年來,在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等新興產(chǎn)業(yè)的涌現(xiàn)及下游市場需求的驅(qū)動下,國內(nèi)芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量大幅增加,以截至2020年底為例,芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量較2019年底增加了438家,其中,增加數(shù)量最多的為通信、模擬和消費電子領(lǐng)域的芯片企業(yè)。另一方面,中國半導體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,2,218家芯片設(shè)計企業(yè)中有1,862家人數(shù)少于100人,而發(fā)展初期的芯片設(shè)計企業(yè)往往會同時面臨盈利能力偏弱,專業(yè)人才不足的問題,且該類企業(yè)對芯片版圖設(shè)計的需求一般具有階段性,因此,基于人員長期工作飽和度和自身培養(yǎng)成本的考慮,會直接考慮向外部尋求合作,從而增加了市場對芯片版圖設(shè)計服務(wù)的需求。3.3芯片版圖設(shè)計行業(yè)市場趨勢除芯片設(shè)計企業(yè)以外,隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)部分高校和科研院所也加大了在芯片設(shè)計方面的研發(fā)投入,具有階段性的芯片版圖設(shè)計服務(wù)采購需求。從人才儲備方面,根據(jù)《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(2019-2020年版)》,截至2019年底,我國直接從事集成電路設(shè)計業(yè)的從業(yè)人員規(guī)模為18.12萬人,預計到2022年前后,人才需求將達到27.04萬人,目前仍有較大的人才缺口。根據(jù)白皮書,芯片版圖設(shè)計崗位是芯片設(shè)計行業(yè)緊缺度前五名的崗位,根據(jù)公司粗略估計,目前國內(nèi)全行業(yè)從事芯片版圖設(shè)計的人員在1萬人左右,技術(shù)經(jīng)驗積累豐富的人員仍嚴重不足,已有人員主要分布在各個芯片設(shè)計企業(yè)支持自有芯片的研發(fā)設(shè)計,專門對外提供芯片版圖設(shè)計服務(wù)且較具規(guī)模的企業(yè)很少。未來,一方面,國內(nèi)高端芯片自主研發(fā)并實現(xiàn)進口替代的長期需求及市場空間巨大,另一方面,新一代信息技術(shù)的發(fā)展也使得各個行業(yè)對高性能芯片具有海量需求,因此,芯片版圖設(shè)計的市場需求預計也將持續(xù)擴大。第4章行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)目前國內(nèi)專門提供芯片版圖設(shè)計服務(wù)且具有一定團隊規(guī)模的主要企業(yè)除了創(chuàng)耀科技還有青島展誠。青島展誠成立于2002年,總部位于中國青島市,主要從事芯片版圖設(shè)計服務(wù),IC版圖設(shè)計部門前身是1996年成立的美國長島科技青島工程中心,業(yè)務(wù)范疇主要包括模擬、數(shù)字、數(shù)?;旌?、存儲器芯片等。第5章企業(yè)案例分析:創(chuàng)耀科技5.1公司市場地位公司是一家專注于通信核心芯片研發(fā)、設(shè)計和銷售業(yè)務(wù),并提供應(yīng)用解決方案與技術(shù)支持服務(wù)的芯片設(shè)計企業(yè),主營業(yè)務(wù)包括電力線載波通信芯片與解決方案業(yè)務(wù)、接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)芯片與解決方案、芯片版圖設(shè)計服務(wù)及其他技術(shù)服務(wù)。公司自開始提供芯片版圖設(shè)計服務(wù)以來,所掌握的工藝水平持續(xù)提升,始終走在摩爾定律實現(xiàn)的最前沿,目前除傳統(tǒng)的28nm以上CMOS工藝后端設(shè)計以外,公司還具備14nm/7nm/5nmFinFET先進工藝節(jié)點后端設(shè)計能力,處于行業(yè)先進水平。公司芯片版圖設(shè)計服務(wù)涉及的芯片種類不斷豐富,涉及的應(yīng)用場景涵蓋近年來發(fā)展迅速的5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,主要包括基站芯片、微波芯片和光纖通信芯片,以及無線WiFi、藍牙等短距離無線射頻芯片等各類通信芯片,此外,還包括存儲芯片、CPU芯片、FPGA芯片及電源管理芯片等。同時,隨著公司自身項目經(jīng)驗的積累和市場需求的增加,公司團隊規(guī)模也不斷擴大,從最初2012年的僅20人左右發(fā)展到目前的220人左右,已在行業(yè)內(nèi)形成了較強的影響力。近年來,國內(nèi)芯片設(shè)計行業(yè)發(fā)展迅速,技術(shù)經(jīng)驗積累豐富的芯片版圖設(shè)計人才始終處于短缺狀態(tài),粗略估計,目前全行業(yè)從事芯片版圖設(shè)計的人員在1萬人左右,且已有人員主要分布在各個芯片設(shè)計公司支持自有芯片的研發(fā)設(shè)計,大部分芯片設(shè)計公司自身研發(fā)配備的芯片版圖設(shè)計人員在5人左右。公司是國內(nèi)少數(shù)幾家團隊規(guī)模較大、專門從事芯片版圖設(shè)計服務(wù)的企業(yè)之一。除公司以外,行業(yè)內(nèi)的企業(yè)還包括青島展誠、江蘇潤和軟件股份公司、上海郝韻電子科技有限公司等,但與這些企業(yè)相比,公司在技術(shù)實力、項目經(jīng)驗及團隊規(guī)模等方面均具備較強的優(yōu)勢。公司目前主要服務(wù)于國內(nèi)知名芯片設(shè)計公司,每年支撐完成幾十款小面積、低功耗、高傳輸、高可靠性芯片的成功交付,獲得了客戶的高度評價。公司目前是公司A芯片版圖設(shè)計服務(wù)最主要的供應(yīng)商,占其采購的比例約為60%。一般而言,知名的芯片設(shè)計公司對芯片設(shè)計效率、質(zhì)量及流程均有嚴格的要求,能保持長期、穩(wěn)定的合作關(guān)系,并深度參與客戶高端芯片的設(shè)計項目中,也證明了公司在業(yè)內(nèi)的實力和地位,同時,通過參與國內(nèi)知名芯片設(shè)計公司的高端芯片設(shè)計項目,公司芯片版圖設(shè)計團隊的項目經(jīng)驗進一步豐富,項目執(zhí)行和管理能力進一步提升,競爭優(yōu)勢進一步增強。5.2公司技術(shù)水平及特點公司于2012年開始提供芯片版圖設(shè)計服務(wù),目前已擁有一支專業(yè)的芯片版圖設(shè)計團隊,芯片版圖設(shè)計所涉及的芯片類型主要包括基站芯片、微波芯片和光纖通信芯片,以及無線WiFi、藍牙等短距離無線射頻芯片等各類通信芯片,并在高端芯片版圖設(shè)計方面具備豐富經(jīng)驗,近年來參與了大量國內(nèi)最先進工藝節(jié)點和最高端芯片產(chǎn)品的研發(fā),具備快速組織專業(yè)團隊支撐客戶各類芯片研發(fā)能力。一般而言,不同類型或應(yīng)用領(lǐng)域的芯片,其設(shè)計規(guī)模及采用的工藝節(jié)點不同,對芯片版圖設(shè)計人員能力和人數(shù)的要求也不同,主要可分為兩類,一類是規(guī)模較小的(模擬、射頻、電源管理等)實現(xiàn)單一或特定功能的芯片,芯片版圖設(shè)計基本1-2人即可完成,這類芯片目前在朝著高性能和特種工藝發(fā)展,最小工藝尺寸要求不高,在180nm左右即可,器件結(jié)構(gòu)較簡單,版圖設(shè)計的DRC約束較少,技術(shù)能力主要體現(xiàn)在設(shè)計經(jīng)驗方面;另一類是規(guī)模較大的實現(xiàn)復雜功能的數(shù)?;旌闲酒案叨诵酒ㄈ鏑PU、存儲器、FPGA等),這類芯片設(shè)計復雜度高,往往需要10-30人甚至更多的芯片版圖設(shè)計人員參與才能完成,且需要版圖設(shè)計人員投入2-3年才可能實現(xiàn)芯片量產(chǎn),基本采用16nm以下FinFET先進工藝技術(shù),器件結(jié)構(gòu)復雜,層次更多,版圖設(shè)計DRC工作量暴增,相比行業(yè)上的大尺寸芯片設(shè)計提出了更高的要求,主要體現(xiàn)在四個方面:一是先進工藝自熱效應(yīng)明顯,芯片可靠性風險增大;二是先進工藝二級效應(yīng)突顯,而且版圖設(shè)計中檢查的窗口越來越小,條例越來越細,設(shè)計難度加大;三是先進工藝版圖圖層變多,設(shè)計過程對電腦圖像顯示、運行速度、仿真工具、精度以及設(shè)計環(huán)境都有很高要求;四是設(shè)計人員不僅要有豐富的設(shè)計經(jīng)驗,還要對FinFET工藝及先進工藝開發(fā)工具有充分了解,對設(shè)計者能力要求更高。也就是說,先進工藝的芯片版圖設(shè)計不僅要求芯片設(shè)計人員具有長時間、豐富的設(shè)計經(jīng)驗乃至細分領(lǐng)域內(nèi)的項目經(jīng)驗,還需要芯片設(shè)計人員具備對先進工藝的持續(xù)學習能力、將理論和實踐相結(jié)合并創(chuàng)新使用以解決高端芯片設(shè)計過程中遇到的各種新問題的能力。公司的版圖設(shè)計工藝水平始終走在摩爾定律實現(xiàn)的最前沿,目前主要服務(wù)于國內(nèi)知名芯片設(shè)計公司,在為客戶提供芯片版圖設(shè)計服務(wù)的過程中,公司一方面會和客戶前端設(shè)計人員一起為項目設(shè)計指標做各種測試分析工作,提供版圖設(shè)計上各種可能的創(chuàng)新設(shè)計,同時為客戶提供相應(yīng)的前端設(shè)計建議,另一方面,還獨自完成了大量版圖的創(chuàng)新優(yōu)化工作,使芯片的面積利用率更高,性能更好。此外,很多先進工藝公司還會參與晶圓廠商的研發(fā),協(xié)助客戶盡快適應(yīng)新工藝,并能夠熟練掌握晶圓廠商提供的設(shè)計規(guī)則,實現(xiàn)版圖設(shè)計的快速優(yōu)化和迭代等。公司可通過對布線方案、器件布局、走線層次的選擇和金屬層次的選擇等方面進行優(yōu)化,向客戶提供高性能、高可靠性、低功耗、低成本的版圖設(shè)計,已為客戶多款高端芯片的設(shè)計開發(fā)提供了重要支持,并獲得了客戶的高度評價。5.3創(chuàng)耀科技的競爭優(yōu)勢(1)創(chuàng)始人及核心研發(fā)團隊優(yōu)勢集成電路設(shè)計行業(yè)是典型的知識密集型行業(yè),高素質(zhì)的研發(fā)團隊是支撐公司保持持久創(chuàng)新力的源泉。公司創(chuàng)始人YAOLONGTAN先生為加州大學洛杉磯分校博士,1998年起先后在美國洛克威爾科研中心、VoyanTechnology和ElectriPHY半導體公司從事通信芯片的研發(fā)設(shè)計工作,在通信芯片設(shè)計領(lǐng)域積累了豐富的行業(yè)經(jīng)驗。在創(chuàng)始人的帶領(lǐng)下,公司打造了一支杰出的專注于通信SoC芯片設(shè)計的研發(fā)團隊,骨干人員多畢業(yè)于著名高?;蚩蒲性核?,多名業(yè)務(wù)骨干擁有在知名通信設(shè)備廠商或知名半導體公司的多年從業(yè)經(jīng)歷,公司核心技術(shù)人員更是有著扎實研發(fā)和技術(shù)功底的專家級技術(shù)人才,為公司技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和產(chǎn)品的研發(fā)提供了有力支撐。(2)產(chǎn)品及服務(wù)優(yōu)勢公司主營業(yè)務(wù)包括通信芯片與解決方案業(yè)務(wù)、芯片版圖設(shè)計服務(wù)及其他技術(shù)服務(wù),其中,通信芯片與解決方案業(yè)務(wù)具體包括接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域、電力線載波通信領(lǐng)域的應(yīng)用。在電力線載波通信領(lǐng)域,由公司提供核心IP支持的HPLC芯片方案在2018年、2019年和2020年分別占據(jù)了國家電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)HPLC芯片方案6.27%、6.58%和8.31%的市場份額;公司接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)芯片與解決方案長期應(yīng)用于知名通信設(shè)備廠商及大型海外電信運營商,其在各自領(lǐng)域具有較強的市場代表性和技術(shù)先進性,對于供應(yīng)商的要求極為嚴格,成為其合作伙伴充分體現(xiàn)了公司產(chǎn)品的競爭力;公司芯片版圖設(shè)計團隊掌握了先進的FinFET工藝節(jié)點物理實現(xiàn)能力,目前主要服務(wù)于國內(nèi)知名芯片設(shè)計公司,支持客戶多款高端芯片的成功交付,具備豐富的項目經(jīng)驗,并擁有較強的項目執(zhí)行能力與項目管理能力。(3)平臺化研發(fā)及管理優(yōu)勢公司的核心技術(shù)積累基于矩陣式的平臺化管理,在通信芯片核心技術(shù)的基礎(chǔ)之上,公司衍生出各個專業(yè)通信領(lǐng)域的產(chǎn)品線,技術(shù)的平臺化管理保證了核心技術(shù)積累的持續(xù)沉淀,并有利于公司不斷提升研發(fā)核心技術(shù)的能力,同時各個產(chǎn)品線對核心技術(shù)的共享機制,保證了每一個產(chǎn)品線都能夠快速享受核心技術(shù)研發(fā)投入對新產(chǎn)品帶來的技術(shù)提升,降低了各個產(chǎn)品線的技術(shù)投入成本。此外,在強大的通信核心技術(shù)研發(fā)平臺基礎(chǔ)上,公司還可以快速組建新的團隊,抓住各個通信專業(yè)領(lǐng)域的市場機會,成立新的產(chǎn)品線,培育新的利潤增長點。(4)客戶及供應(yīng)商資源優(yōu)勢公司憑借一流的產(chǎn)品及服務(wù),經(jīng)過十余年的積累和沉淀,在各通信專業(yè)領(lǐng)域積累了諸多國內(nèi)外知名優(yōu)質(zhì)客戶資源,如電網(wǎng)用電信息采集領(lǐng)域的中宸泓昌、溢美四方、中創(chuàng)電測等,接入網(wǎng)領(lǐng)域的烽火通信、共進股份等知名通信設(shè)備廠商和英國電信、德國電信、西班牙電信等大型海外電信運營商,使公司產(chǎn)品保持著穩(wěn)定的銷售渠道,同時也為公司源源不斷地帶來了新市場和新技術(shù)的發(fā)展機會,有利于公司未來業(yè)務(wù)的進一步拓展,支撐公司在國內(nèi)和國際通信芯片領(lǐng)域持續(xù)做大做強。在供應(yīng)商端,公司合作的供應(yīng)商主要包括中芯國際、矽品科技、日月光、偉創(chuàng)力等,在長期的合作過程中,公司具備了豐富的與晶圓制造、封裝測試等相關(guān)的供應(yīng)鏈管理經(jīng)驗,從而可以確保公司芯片生產(chǎn)的供應(yīng)鏈安全,為公司經(jīng)營的穩(wěn)定性提供重要保障。5.4創(chuàng)耀科技的競爭劣勢(1)研發(fā)團隊有待進一步擴充芯片版圖設(shè)計所處的集成電路設(shè)計行業(yè)是典型的人才密集型行業(yè)。近年來,隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展,下游市場對各類通信芯片的需求不斷擴大,同時,結(jié)合公司自身的發(fā)展規(guī)劃,公司將通過研發(fā)進一步豐富公司的產(chǎn)品線,擴大公司的業(yè)務(wù)規(guī)模,而公司業(yè)務(wù)的拓展和產(chǎn)品的持續(xù)研發(fā)對研發(fā)團隊的技能和儲備提出了較高要求。目前,公司現(xiàn)有研發(fā)團隊尚無法完全支撐公司未來業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展,需要進一步引入具有扎實功底和行業(yè)經(jīng)驗的專業(yè)人才或成熟的技術(shù)團隊,以進一步擴充公司的研發(fā)隊伍,提高公司的研發(fā)實力。(2)資金實力相對薄弱芯片版圖設(shè)計所處的集成電路設(shè)計行業(yè)是典型的資金密集型行業(yè),技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)投入較大。隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展和下游市場的驅(qū)動,公司需要對市場做出快速響應(yīng),通過進行研發(fā)投入推動技術(shù)和產(chǎn)品升級,以持續(xù)滿足市場需求,不斷提升公司的核心競爭力。公司在研發(fā)過程中,需要大量的資金用于組建專業(yè)研發(fā)技術(shù)團隊、支付各類IP授權(quán)費用和流片費用等,但目前,公司發(fā)展中所需的資金主要通過股東投入和自身盈利的累積,融資渠道較為單一,因此,公司亟需拓展融資渠道,以進一步提高公司的資金實力。5.5公司科技成果與產(chǎn)業(yè)深度融合的具體情況近年來,隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的迅速發(fā)展,智能手機、可穿戴設(shè)備等智能終端和其他各種通信類產(chǎn)品的迭代速度不斷加快,芯片設(shè)計需求旺盛。芯片版圖設(shè)計是芯片設(shè)計的重要環(huán)節(jié),公司擁有一支專業(yè)的芯片版圖設(shè)計團隊,具備全工藝節(jié)點后端設(shè)計能力,芯片版圖設(shè)計所涉及的芯片類型主要包括基站芯片、微波芯片和光纖通信芯片,以及無線WiFi、藍牙等短距離無線射頻芯片等各類通信芯片。公司主要服務(wù)于國內(nèi)知名芯片設(shè)計公司,已為客戶多款高端芯片的設(shè)計開發(fā)提供了重要支持,進而為國內(nèi)新一代信息技術(shù)的發(fā)展和市場應(yīng)用做出了貢獻。第6章2023-2028年集成電路行業(yè)整體發(fā)展分析及趨勢預測6.1集成電路行業(yè)(1)集成電路行業(yè)概述集成電路行業(yè)為半導體產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。半導體產(chǎn)業(yè)主要包括集成電路、光電器件、分立器件和傳感器四類,據(jù)WSTS數(shù)據(jù)顯示,2020年全球半導體產(chǎn)業(yè)的銷售規(guī)模為4,403.89億美元,其中集成電路銷售規(guī)模為3,612.26億美元,約占全球半導體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的82.02%,因此,集成電路行業(yè)也是半導體產(chǎn)業(yè)的核心所在。集成電路按照應(yīng)用領(lǐng)域可分為通用集成電路和專用集成電路,其中,通用集成電路是指按照標準輸入輸出要求模式完成某一特定功能的集成電路,具備標準統(tǒng)一、通用性強等特征,專用集成電路是指為特定用戶或特定系統(tǒng)需求而制作的集成電路。與通用集成電路相比,專用集成電路一般具備性能優(yōu)越、可靠性強及保密性強等特點,公司所研發(fā)的通信芯片屬于專用集成電路。(2)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分布集成電路行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是為芯片設(shè)計企業(yè)提供EDA軟件等工具和IP授權(quán)的企業(yè),以及為晶圓制造、封裝測試環(huán)節(jié)提供光刻機、刻蝕機等硬件設(shè)備和硅片、光刻膠、掩模版、電子氣體等材料的企業(yè);產(chǎn)業(yè)鏈中游為芯片設(shè)計、晶圓制造和封裝測試企業(yè);產(chǎn)業(yè)鏈下游主要為終端系統(tǒng)或設(shè)備廠商,應(yīng)用領(lǐng)域包括計算機、消費電子、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子等。具體關(guān)系如下:(3)全球集成電路行業(yè)發(fā)展概況集成電路產(chǎn)業(yè)是全球信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)與核心,也是當前一個國家或地區(qū)科技實力乃至綜合競爭力的重要體現(xiàn)。近年來,隨著宏觀經(jīng)濟的發(fā)展及下游市場需求的驅(qū)動,集成電路行業(yè)也隨之發(fā)展和演變。根據(jù)WSTS統(tǒng)計,2013年-2020年,全球集成電路產(chǎn)業(yè)的銷售額由2,517.76億美元增長至2019年的3,612.26億美元,年均復合增長率為5.29%。從銷售規(guī)模的變化過程來看,2015年,受個人電腦市場持續(xù)下滑、智能手機市場增長放緩及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用增長不及預期等因素影響,全球集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模出現(xiàn)了下滑,2016年以后,在5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計算等新興應(yīng)用領(lǐng)域的強勢帶動下,集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速增長,并于2018年達到高峰。2019年,在全球宏觀經(jīng)濟下行壓力加大、中美貿(mào)易摩擦及存儲器價格下跌的影響下,全球集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模再度下滑,全年銷售額同比下降15.24%,并于2020年出現(xiàn)了回升。?據(jù)WSTS預測,隨著下游需求的持續(xù)驅(qū)動,2021年全球半導體產(chǎn)業(yè)全年銷售額有望實現(xiàn)19.7%的增長,其中,集成電路行業(yè)占比最高的存儲芯片和邏輯芯片銷售額預計將分別增長31.7%和17.0%,到2022年,全球半導體產(chǎn)業(yè)全年銷售額增長率有望保持在8.8%。在銷售額的區(qū)域分布上,近年來,隨著中國大陸和中國臺灣等地區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展及下游市場需求的拉動,亞太地區(qū)在整個半導體產(chǎn)業(yè)的銷售占比整體呈增加趨勢。據(jù)WSTS統(tǒng)計,2013年-2020年,亞太地區(qū)半導體銷售金額占全球的比例從57.07%上升至61.54%,同時,隨著集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸從歐美等傳統(tǒng)集成電路優(yōu)勢地區(qū)向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移,亞太地區(qū)集成電路技術(shù)水平和市場規(guī)模也在迅速提咼。(4)中國集成電路行業(yè)發(fā)展情況集成電路行業(yè)對國家的科技實力和綜合競爭力有重要影響,是典型的資本密集、技術(shù)密集和勞動密集行業(yè)。隨著計算機科學和信息技術(shù)的快速發(fā)展,我國不斷加大對集成電路產(chǎn)業(yè)的扶持力度,以推動集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。尤其近年來,隨著集成電路產(chǎn)業(yè)向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移,以及國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展,我國集成電路產(chǎn)業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2013年-2020年,我國集成電路行業(yè)銷售額從2,508.5億元擴大至8,848.0億元,年均復合增長率達到19.73%,增長速度領(lǐng)跑全球。2019年,在全球集成電路銷售規(guī)模同比下滑的情形下,我國集成電路行業(yè)銷售額仍實現(xiàn)了15.8%的增長。2020年,在全球新冠疫情、中美貿(mào)易摩擦等因素疊加影響下,我國集成電路行業(yè)銷售規(guī)模為8,848.0億元,仍保持了17.00%的較高增長速度,行業(yè)整體顯示出強勁的增長態(tài)勢。雖然近年來國內(nèi)集成電路行業(yè)發(fā)展勢頭良好,但作為目前世界第一大集成電路消費國,我國集成電路進口數(shù)量也在持續(xù)增長,并已成為世界第一大集成電路進口國。據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計,2013年-2020年,我國集成電路進口數(shù)量從2,313.4億個持續(xù)增長到5,435.0億個,年均復合增長率為12.98%,2020年較2019年同比增長22.10%??傮w而言,目前我國集成電路仍嚴重依賴進口,芯片自給率僅為30%左右,尤其是存儲器集成電路等核心集成電路。因此,加快發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè),盡快掌握核心科技,實現(xiàn)集成電路關(guān)鍵技術(shù)的自主可控及核心產(chǎn)品的國產(chǎn)替代,是當前我國集成電路產(chǎn)業(yè)的緊要任務(wù)和長期發(fā)展趨勢。6.2集成電路設(shè)計行業(yè)(1)集成電路設(shè)計行業(yè)概況集成電路的生產(chǎn)過程主要包括芯片設(shè)計、晶圓制造和封裝測試環(huán)節(jié),其中,芯片設(shè)計環(huán)節(jié)主要是結(jié)合對芯片功能、面積和功耗等要求,對芯片的架構(gòu)、算法進行定義及開發(fā),并開展邏輯設(shè)計和物理設(shè)計,通過一系列測試和驗證,實現(xiàn)既定設(shè)計目標。芯片設(shè)計的上游主要為提供EDA軟件等工具和IP授權(quán)的企業(yè)。從集成電路企業(yè)的經(jīng)營模式上看,經(jīng)過長期發(fā)展,目前從事集成電路設(shè)計的企業(yè)經(jīng)營模式主要分為IDM和Fabless兩種模式,其中,F(xiàn)abless模式伴隨集成電路產(chǎn)業(yè)分工細化而產(chǎn)生,在該模式下,芯片設(shè)計企業(yè)僅負責芯片的設(shè)計和銷售,將晶圓制造、封裝測試等環(huán)節(jié)委托專業(yè)的晶圓廠商和封測廠商完成,對資金的要求較IDM模式大幅減少,降低了行業(yè)門檻,為多數(shù)從事芯片設(shè)計的企業(yè)所采用,主要以博通、高通、英偉達為代表。(2)全球集成電路設(shè)計行業(yè)發(fā)展概況集成電路設(shè)計行業(yè)的發(fā)展情況受下游市場需求的驅(qū)動較為明顯,近年來,隨著全球電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,全球集成電路設(shè)計行業(yè)總體呈現(xiàn)增長態(tài)勢。根據(jù)ICInsight統(tǒng)計,2020年全球Fabless模式芯片設(shè)計企業(yè)的總銷售額占全球半導體市場總銷售額的32.8%,其中,從地區(qū)分布來看,銷售額排名前三的依次為美國、中國臺灣及中國大陸,銷售額占比分別為64%、18%及15%,而IDM模式芯片設(shè)計企業(yè)銷售額排名前三的依次為美國、韓國和歐洲,銷售額占比分別為50%、30%和9%??傮w看來,美國在全球芯片設(shè)計行業(yè)處于主導地位。2020年全球前三名Fabless芯片設(shè)計企業(yè)分別為高通、博通及英偉達,前十名Fabless芯片設(shè)計企業(yè)的總體市場份額占一半以上。(3)中國集成電路設(shè)計行業(yè)發(fā)展情況我國的集成電路設(shè)計行業(yè)起步較晚,總體隨著集成電路產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展情況和下游需求驅(qū)動而演變。與晶圓制造領(lǐng)域相比,一方面集成電路設(shè)計行業(yè)對資金投入的要求相對較低,另一方面,國內(nèi)人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G等新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展極大豐富了集成電路的應(yīng)用場景和細分領(lǐng)域,促進了國內(nèi)市場對芯片的需求,使國內(nèi)集成電路設(shè)計行業(yè)的發(fā)展具備了天然的市場優(yōu)勢。此外,隨著集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸進入后摩爾時代,集成電路設(shè)計的重要性也愈發(fā)凸顯,因此,集成電路設(shè)計行業(yè)近年來一直是我國集成電路產(chǎn)業(yè)最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域和重要突破口。近年來,在宏觀經(jīng)濟穩(wěn)步增長、下游市場持續(xù)拉動以及扶持政策不斷加碼等有利因素的驅(qū)動下,我國集成電路設(shè)計行業(yè)銷售額增長迅速,市場規(guī)模占集成電路總體市場規(guī)模的比例整體呈上升趨勢。中國半導體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2013年-2016年,我國集成電路設(shè)計行業(yè)的市場規(guī)模從808.8億元增長至1,644.3億元,于2016年首次超過封裝測試行業(yè),成為市場規(guī)模占比最高的細分領(lǐng)域。2020年,我國集成電路設(shè)計行業(yè)的市場規(guī)模為3,778.40億元,占集成電路整體市場規(guī)模的比例提高到42.70%,產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化。2013年-2020年,我國集成電路設(shè)計行業(yè)市場規(guī)模的年均復合增長率高達24.63%,其中,2020年在國內(nèi)半導體行業(yè)承壓的背景下仍實現(xiàn)了同比23.3%的增長率,遠高于全球集成電路設(shè)計行業(yè)的市場規(guī)模增速,也高于我國集成電路行業(yè)整體市場增速,顯示出了較強的生機,并成為全球集成電路設(shè)計行業(yè)的重要組成部分。隨著集成電路設(shè)計行業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)集成電路設(shè)計企業(yè)數(shù)量在不斷增長,技術(shù)水平也在持續(xù)提升。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,在國家產(chǎn)業(yè)政策的帶動下,2016年我國集成電路設(shè)計企業(yè)數(shù)量激增至1,362家,相比2015年的736家增加了85.05%,而截至2020年底,我國已擁有2,218家集成電路設(shè)計企業(yè),較2019年底增加了24.6%,其中不乏技術(shù)水平較好、本土化程度較高、專注于細分市場領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)集成電路設(shè)計企業(yè),海思半導體、紫光展銳等設(shè)計企業(yè)已具備國際競爭力。未來,隨著產(chǎn)業(yè)政策、下游市場的持續(xù)向好,我國集成電路設(shè)計行業(yè)的市場規(guī)模有望進一步擴大。第7章2023-2028年我國芯片版圖設(shè)計行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預測7.1行業(yè)發(fā)展前景(1)集成電路市場需求持續(xù)旺盛我國是全球最大的電子產(chǎn)品制造基地和消費市場,但我國集成電路產(chǎn)業(yè)供需嚴重不匹配,巨大的供需缺口意味著集成電路產(chǎn)業(yè)巨大的成長和國產(chǎn)化替代空間,持續(xù)旺盛的集成電路市場需求為集成電路產(chǎn)業(yè)帶來了更多的發(fā)展空間。近年來,5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)快速發(fā)展,新業(yè)態(tài)、新場景不斷涌現(xiàn),智能終端設(shè)備的更新迭代速度不斷加快,下游市場對集成電路的需求也持續(xù)擴大。通信芯片是新一代信息技術(shù)發(fā)展進程中必不可少的關(guān)鍵電子部件,下游巨大的市場規(guī)模和積極的發(fā)展前景,將為集成電路設(shè)計行業(yè)尤其是通信芯片設(shè)計行業(yè)的發(fā)展提供巨大的市場空間。(2)集成電路國產(chǎn)化趨勢加速,產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟集成電路設(shè)計行業(yè)的發(fā)展離不開集成電路晶圓制造、封裝測試行業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。近年來,在集成電路自主可控戰(zhàn)略的指引下,國家進一步加大了對集成電路產(chǎn)業(yè)的投入。目前,國內(nèi)集成電路設(shè)計、晶圓制造、封裝測試以及終端應(yīng)用的生態(tài)鏈已經(jīng)逐漸形成,集成電路設(shè)計、晶圓制造與國際先進水平差距不斷縮小,封裝測試行業(yè)已逐步接近國際先進水平。我國集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善,為國內(nèi)采用Fabless模式集成電路設(shè)計企業(yè)的運營提供了重要保障,并有利于通過發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng),進一步提高國內(nèi)集成電路設(shè)計企業(yè)在工藝、產(chǎn)品質(zhì)量、價格和供貨速度上的競爭力。(3)積極的集成電路產(chǎn)業(yè)扶持政策集成電路行業(yè)是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心產(chǎn)業(yè)之一,是支撐國

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