世界集成電路產(chǎn)業(yè)迎來后摩爾時(shí)代

集成電路產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心與基礎(chǔ)，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技發(fā)展和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志。由于集成電路產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信、消費(fèi)類電子、半導(dǎo)體照明、汽車等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的重要支柱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，連續(xù)10余年來，中國(guó)大陸集成電路的進(jìn)口額超過石油，2011年達(dá)到1702億美元，進(jìn)口數(shù)額居各類產(chǎn)品之首。

集成電路產(chǎn)業(yè)在旺盛的市場(chǎng)需求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)下，發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁。黨中央、國(guó)務(wù)院提出了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定，強(qiáng)大的集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)將為中國(guó)在后金融危機(jī)時(shí)代的全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)取主動(dòng)提供重要的支撐和基礎(chǔ)。

世界集成電路產(chǎn)業(yè)的“后摩爾時(shí)代”來臨

集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈不斷發(fā)展變化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸細(xì)化，分工越來越細(xì)致。集成電路制造環(huán)節(jié)仍然遵循著摩爾定律快速向前發(fā)展，延續(xù)摩爾定律的先導(dǎo)技術(shù)研究依然是全球熱點(diǎn)?！笆濉逼陂g，芯片制造技術(shù)將從45 nm拓展到32 nm和22 nm，而硅晶圓片的最大尺寸將達(dá)到450 mm（18英寸），進(jìn)一步降低成本、節(jié)約能源，這些均對(duì)制造裝備和工藝提出新的要求。自從集成電路發(fā)明以來，芯片已無(wú)可辯駁地成為電子電路集成的基本形式。從那以后，集成度增加的速度就按照摩爾定律的預(yù)測(cè)穩(wěn)步前進(jìn)。摩爾定律的預(yù)測(cè)在未來若干年依然有效的觀點(diǎn)目前仍被普遍接受。

然而，芯片制造的實(shí)踐表明，制造尺寸的縮小會(huì)遇到各種技術(shù)挑戰(zhàn)，其中有屬于不可逾越的物理限制。一個(gè)同樣被廣泛認(rèn)同的觀點(diǎn)是，芯片的尺寸縮小碰到物理限制，則物理定律將使摩爾定律最初描述的發(fā)展趨勢(shì)停止。根據(jù)摩爾定律“芯片的集成度每18個(gè)月至2年提高1倍，即加工線寬縮小一半”，人們普遍推測(cè)，在這一定律的描述下的摩爾定律時(shí)代還能延續(xù)十幾年。提出該定律的摩爾本人也曾公開表示十幾年以后，摩爾定律將很難繼續(xù)有效，因?yàn)楣璨牧系募庸O限一般認(rèn)為是10 nm線寬，受物理原理的制約，小于10 nm后不太可能生產(chǎn)出性能穩(wěn)定、集成度更高的產(chǎn)品。

目前，全球集成電路技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下趨勢(shì)：一是基于經(jīng)濟(jì)因素的考慮，決定放棄超小型化制造技術(shù)的芯片廠日益增多；二是超小型化制造技術(shù)的發(fā)展仍在延續(xù)，但不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。日本索尼公司半導(dǎo)體和元件研究組首席執(zhí)行官兼副社長(zhǎng)中川裕曾指出，利用超小型化技術(shù)不能生產(chǎn)出獨(dú)具特色的半導(dǎo)體產(chǎn)品，也不能帶來更多的附加值。

當(dāng)集成電路制造愈接近摩爾定律極限時(shí)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)品將進(jìn)入微利時(shí)代，這將對(duì)我國(guó)集成電路制造和封測(cè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。如何提高我國(guó)集成電路制造和封測(cè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)率與成本效率，從而整體提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力成為我國(guó)集成電路企業(yè)最為關(guān)心的話題。在后摩爾時(shí)代，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將進(jìn)一步提高對(duì)集成電路設(shè)計(jì)和可靠性測(cè)試的要求，通過垂直整合利用產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，創(chuàng)新商業(yè)模式以獲取更高的成品率、生產(chǎn)率和最快的上市時(shí)間，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)快速可持續(xù)發(fā)展。

兩大產(chǎn)業(yè)模式成為主流，產(chǎn)業(yè)整合趨勢(shì)明顯

自20世紀(jì)五六十年代起，集成電路產(chǎn)品從小規(guī)模集成電路逐漸發(fā)展到現(xiàn)在的特大規(guī)模集成電路，整個(gè)集成電路產(chǎn)品的發(fā)展經(jīng)歷了傳統(tǒng)的板上系統(tǒng)到片上系統(tǒng)的過程。在這一歷史過程中，世界集成電路產(chǎn)業(yè)為適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的需求，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了三次變革。第一次變革是加工制造為主導(dǎo)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級(jí)階段；第二次變革體現(xiàn)為以制造加工為主的代工型公司與專注芯片設(shè)計(jì)的集成電路設(shè)計(jì)公司分離發(fā)展；第三次變革則出現(xiàn)“四業(yè)分離”的集成電路產(chǎn)業(yè)，即形成了設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)、測(cè)試業(yè)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的局面。

整合組件制造商模式（IDM模式）是指集成電路制造商自行設(shè)計(jì)，自行銷售由自己的生產(chǎn)線加工、封裝、測(cè)試后的成品芯片。如早期的英特爾、東芝、韓國(guó)三星等公司均采用這種模式。IDM模式的優(yōu)點(diǎn)在于IDM廠商可以根據(jù)市場(chǎng)特點(diǎn)制定綜合發(fā)展戰(zhàn)略，可以更加精細(xì)地對(duì)設(shè)計(jì)、制造、封裝每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制。IDM不需要外包并且利潤(rùn)較高；IDM模式的劣勢(shì)在于投資額加大、風(fēng)險(xiǎn)較高，要有優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品做保證。IDM技術(shù)跨度較大，橫跨了三大環(huán)節(jié)，企業(yè)不僅要考慮每個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)問題，而且要綜合協(xié)調(diào)三大環(huán)節(jié)。不過，隨著國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不斷演變，國(guó)際IDM大廠外包代工趨勢(shì)日漸形成，催化了晶圓代工廣商模式。

全球范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)“拓展”為中國(guó)擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模提供了機(jī)遇，而跨國(guó)集成電路公司向輕晶圓模式的戰(zhàn)略調(diào)整也給中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)帶來發(fā)展機(jī)會(huì)：歐美日韓廠商會(huì)日益專注于自身的核心技術(shù)，而將非核心技術(shù)逐步轉(zhuǎn)移出去。在技術(shù)東移背景下，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和中國(guó)大陸的集成電路設(shè)計(jì)公司都將因此而長(zhǎng)期受益，特別是中國(guó)大陸的集成電路設(shè)計(jì)公司未來的進(jìn)步會(huì)更大。

目前，憑借巨大的市場(chǎng)需求、較低的生產(chǎn)成本、豐富的人力資源，以及穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和優(yōu)越的政策扶持等眾多優(yōu)勢(shì)條件，中國(guó)已經(jīng)成為集成電路制造、消費(fèi)大國(guó)，亞洲制造從某種程度上正被“中國(guó)制造”取代。未來，隨著全球集成電路制造技術(shù)的發(fā)展和制造成本等條件的變化，以及中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)能力的提升，集成電路傳統(tǒng)制造業(yè)將呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)再次向外“拓展”的趨勢(shì)，由中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家向后發(fā)展中國(guó)家逐步“拓展”。

集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步不僅僅只與技術(shù)相關(guān)，還涉及到經(jīng)營(yíng)理念的轉(zhuǎn)變、發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型和發(fā)展路徑的創(chuàng)新，是全局性、戰(zhàn)略性的龐大系統(tǒng)工程，我們有理由相信，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律充分的認(rèn)識(shí)，完善、有效的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策支撐體系和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃將對(duì)實(shí)現(xiàn)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展必將起到重要的推動(dòng)作用。