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蓄势待发的中国IC设计环境
中国IC设计产业发展剖析(一)

【作者: 賴彥儒】2002年06月05日 星期三

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国家高科技重点发展产业

纵观中国大陆半导体产业,其发展的主要思维是「透过设计整合生产能力」;也就是说,IC设计能力的提升将是大陆业界的首要目标。中国大陆现正积极发展半导体产业,官方祭出17%的加值税优惠、以市场换取技术、藉由各种标案的发包权,以及晶片规格的订定权等政策,协助大陆本土业者取得国外的技术与产品,逐渐抢占原来被外商垄断的市场。官方非常重视IC设计产业的潜力与未来发展,将IC设计产业列为国家高科技重点发展产业。 (表一)


蛙跳式进程

大陆规定要符合财务补助必须从事前瞻性的产品研发,所以大陆的IC设计公司要获得补助必须在制程上以0.35微米为目标,今年更有进入0.25微米制程的业者,产品以智慧卡(Smart Card )以及数位消费电子晶片为主,具备此能力的厂商数目不超过10家。


相较于台湾超过15年的IC设计历史,中国大陆的IC设计业近两年才兴起,但却采取蛙跳方式直接挑战通讯IC、资讯家电IC、ASIC(特殊积体电路应用设计)以及RISC CPU(精简指令集)领域,迅速拉近与台湾IC设计产业的距离中。


目前中国大陆共有100多家的IC设计机构,若不是中国官方拥有,就是晶圆厂里的设计部门;为缩短IC设计人才培育的时间、满足产业发展所需的人才需求;大陆政府更进一步规划实施IC设计认证教育、成立IC设计学院等配套措施,以强化学校与厂商的互动关系,在在显示其旺盛的企图心。


晶圆双雄参与铺路

看中大陆庞大的半导体内需市场,国际大厂纷纷在大陆设立研发及营运中心,也带动大陆的IC设计产业与国际产业脉动迅速接轨,加速新技术的引进与国际化的步调,而台湾的晶圆双雄台积电与联电也积极培养大陆IC设计业者,期望未来这些厂商成长茁壮之后能成为晶圆双雄的大客户。


台积电已经跟北京大学微处理器开发中心、上海集成电路设计中心达成合作共识,将提供台积电0.25微米至0.35微米的多项目晶圆服务,并且派出讲师在去年12月举行的IC设计流程研讨会中传授大陆中小型IC设计公司完整的晶片设计流程与方法;另外协力厂一同开班授课,延揽海尔集成、中星微电子、复旦微电子、华大、华晶等大陆系统厂商或IC设计公司,投产密着型感测元件(CIS)、数位相机(DSC)晶片、功率IC,以及消费性IC晶片。尽管只有每个月几百遍的投片量,台积电仍积极巩固这层代工关系,扶植大陆IC设计产业壮大,以期未来吃下大陆内需晶片的代工市场。


联电则是透过子公司在大陆设立IC设计公司,如中颖电子,近期联电有意整合旗下IC设计公司如智原、联咏在上海漕河泾经济开发区设立大型研发中心,未来再将产品销售至大陆当地系统整合厂或其他内需市场,联电跟复旦微电子也有策略联盟的关系存在,台湾的晶圆双雄成为大陆IC设计产业的推手,未来成果不容小觑。


与晶圆双雄关系密切的复旦微电子则是窜红的厂商,该公司是联电在中国的第一家客户(2001年以0.35微米制程在联电试产成功,成为A级客户),亦是增资中的投资者之一;台积电的上海办事处也正积极争取复旦微电子成为其客户。



《表一》
《表一》

产业类型分析

目前大陆IC设计公司大致可分为系统厂商主导,及校园独立出来两种系统。前者如海尔集成电路、华为及中兴通讯等设计系统所需晶片,再向晶圆代工厂投片,多数产品仍属低阶,以满足内需市场为主;后者则像复旦大学、上海交大及清华大学等名校实验室分出的IC设计公司,以复旦微电子及中星微电子较为出名。


目前中星的密着型感测元件已规划到台积电投片下单,正因此模式发展成功,大陆各主要大学都开始设置育成中心,进度甚至超越台湾;根据中国半导体信息网统计,2000年中国IC设计业总营业收入超过10亿元,而销售额超过亿元的设计公司则有杭州士兰微电子、大唐电信科技、无锡华晶矽科微电子、中国华大积体电路设计中心等4家。


综合观之,台商、外商和国营企业为大陆科技产业的主轴,复旦微电子今年的现金增资有95%的金主是台湾半导体厂商,其中以凌阳转投资生产手机SIM卡的子公司凌航科技为首。台湾电脑大厂大众与华虹NEC在上海合资成立的IC设计公司众华,除设计发展智慧卡晶片、供应上海交通及金融业需求外,也承接大陆家电及电脑厂商TCL下游OEM厂商的LCD驱动IC设计订单,再交付台积电代工生产,是台面上首家两岸合资的IC设计公司;位于北京的国营事业华大集成电路中心是大陆官方指定的智慧卡晶片供应商,华大集成也代理国外厂商Altera以及富士通微电子的产品;位于深圳的国微电子以消费电子为开发重点,有低阶的消费性产品已经开发完成;同样位于深圳的中兴集成电路是通讯取向,开发家庭网路控制器;这些公司都是因为有国营企业或民间财团的财力支援,所以能发展较高阶的产品。


另外也有像海尔这类集团性的大厂,其优势在于不仅仅能提供晶片,还能提供整机设计的完整服务,尤其大陆家电业者普遍缺乏整机设计的经验,只能针对单一的零组件进行开发与量产工作,海尔集成能提供整体解决方案(total solution),包括系统整机服务与IC设计,协助客户强化系统的设计能力;虽然该公司IC设计研发能力尚未成熟,但是中国庞大的数位家电市场正可以成为新产品的研发工作后援,母集团海尔亦可以在数位家电产品上供给技术以及产品试验的舞台。


中国大陆IC设计产业的缺点

长期以来中国大陆的IC设计产业大都处在闭门造车的情形下发展,早期也没有一家国际公司愿意跟中国的IC设计公司合作,虽然有许多国营企业与学术机关参与其中,但是在实际的商品化成绩以及经验上仍旧非常缺乏,以下就大陆IC设计业现阶段面临的问题进行分析。


制程无力到位

由于过去大陆IC设计多半仅止于学术界的研发阶段,实际生产上的IP以及EDA的支援非常稀有,中段晶圆的制造仍停留在6吋为主的阶段,后勤等程序也不够成熟,使目前大陆的半导体上下游产业结构不完整,能够商业运转的晶圆厂数量不多,且欠缺0.25微米以下的先进制程,缺乏专业晶圆代工厂的就近支援,大陆的IC设计公司仅能投片到台湾或是日本的晶圆厂,无法密切合作使得设计人员对于半导体制程了解有限,投片交期严重落后,缺乏制造支撑影响IC设计产业发展。不过随着台商中芯国际以及宏力半导体陆续进驻,制程技术方面情形可望改善。


员工福利机制不健全

大陆的IC设计业产品由于以消费性电子产品为主,所以产品的生命周期(life cycle)相较于竞争激烈的资讯产品来得长,自然竞争力较弱,而IC设计产业在台湾之所以吸引很多优秀的人才加入研发,是因为台湾高科技公司盛行的员工认股以及红利盈余分享制度,台湾股票市场上的兴盛更为IC设计公司的研发人员带来相当可观的财富,几家IC设计大厂如股王联发科、威盛、瑞昱、晶豪等对于研发人员的高配股政策正是一个代表。


目前中国大陆IC设计产业并没有此种类似制度,自然对于吸引优秀人才(员工股票选择权)以及增加研发人员士气和积极度大打折扣;中国大陆正积极规划创业版的开办,提供IC设计公司上市募集资金,以加强对人才的吸引力。


人才培育量胜于质

大陆IC设计产业虽拥有较台湾多很多的研发人员,例如北京就拥有北大、清大以及邮电大学等61所重点大专院校的人力资源,再加上中国科学院123家研究所其中42家位于北京,所以中国大陆的IC设计人才表面上量是很多,但是技术深度上以及产品广度上却远不如台湾IC设计业,形成量远胜于质的现象。


过去几年由于全球网路创业投资的热潮,吸引了为数庞大的学生投入计算机与软体设计,相形之下IC设计在大陆的学术领域较冷门。


包括清大在内的学校对于半导体仅限于理论的研究与学习,许多IC相关学系学生毕业就出国或是转到软体设计,而且中国电子产业上中下游范围庞大,电子电机相关人才已被稀释;另一方面,外商付出高薪争夺有限的IC设计人才,使得本土厂商不易得到人才来源,又遇到大陆学生缺乏晶片设计实作的经验、欠缺国际交流机会、欠缺系统整合能力,无法接触到最先进的晶片设计,在设计能力上落后台湾一段距离,虽有潜力但缺乏立即应用的能力。


跳跃式发展

大陆许多IC设计公司为了增加营收而代理国外厂商的IC与系统产品,有当年大陆个人电脑联想(Legend)著名的「贸、工、技」影子存在,但是也容易使得表面上的营收表现与实际自有产品实力有相当的落差出现,另外如EDA工具、IP资料库的支援乏善可陈,对于晶圆制造后勤的必要工作和程序,亦在摸索阶段。


中国的IC设计公司要变强,不应是在于IC设计公司家数的多寡,而是这些IC设计公司是否已经成熟到能够串联人才、研发、生产、品管的资源,并且能够接受国际的挑战。


许多大陆IC设计公司直接定位自己是IDV(独立发展公司),而跳过与国际厂商合作成为他们ODM伙伴的阶段,这是一种隐忧,因为对于公司晶片产品的测试出路以及如何吸引人才等一些IC设计长期发展的条件可能都不具备;尤其一些政府资助的IC设计公司,中国官方虽不干预受资助的IC设计公司之经营,却也使得部份业者在得到资助后,竞争力反而下滑。


虚灌营收

部份公司并不只是从事IC设计,也另代理国外的IC产业,表面上看来可由代理业务挹助营收,推动IC设计的进展,却常反使IC设计动力丧失,由代理国外产品处虚灌营收,有些公司号称其产品线多达数十种,并有样品展示,实际上可量产的产品只有数种,其他荒废不用的产品大都是用来向官方申请补助之用,未必能真正商品化,其能力常被灌水,具有系统母公司支援的设计公司亦有类似的情形。


结语

从美国以及台湾的发展经验得知:IC设计产业不能仅仅靠政府的财力资助,应该从资本市场中取得资金,现阶段大陆非但缺乏风险投资的退出机制、无法有效解决创业资金问题,并缺乏先进的管理概念;总体来说,中国大陆IC设计业界最缺乏IC整个商品化程序的相关经验,从晶圆代工、封装、测试等后勤支援以及销售行销等know-how,所以大陆积极号召海归派学人从美国回大陆发展,希望带回先进的制程与设计技术,以及先进的市场掌握能力与管理概念,促使大陆的IC设计产业环境在技术、市场、管理方面迅速与国际接轨。


除了国营与外资所设立的IC设计公司之外,台湾厂商亦在其中大力投资,下期我们将从台湾IC设计产业登陆布局之现况进行探讨,观察两岸IC设计的竞合模式与未来生机。


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