在剛剛過去的6月,位于廣州中新知識城的廣州粵芯半導體技術有限公司(下稱“粵芯半導體”)傳來令人振奮的消息:6月15日粵芯半導體生產線啟動投片(即按照集成電路設計版圖開始制造的過程)試產。截至目前,生產線調試已經完成,首批樣品已經出貨,良率達到預期目標。
“這標志著9月‘廣州芯’誕生,已進入最后沖刺階段?!被浶景雽w負責人表示。事實上,從2017年12月中新知識城設立以來,項目的建設已經刷新“黃埔速度”甚至“廣州速度”,粵芯半導體以虛擬IDM(Virtual IDM)為營運策略的12英寸芯片廠落戶廣州,更是“一石激起千層浪”,為廣州半導體產業(yè)吹響集結號。
以芯片設計掌握物聯(lián)網發(fā)展“話事權”
作為同樣位于中新知識城的安凱(廣州)微電子技術有限公司(下稱“安凱微電子”)的董事長兼總裁胡勝發(fā)2001年將安凱微電子“安家”在廣州開發(fā)區(qū),在此期間他見證了廣州半導體產業(yè)的發(fā)展歷程。
“毫不夸張地說,安凱微電子是國內最早一批開展芯片設計的企業(yè)?!弊鳛閲鴥仍擃I域“第一個吃螃蟹的人”,胡勝發(fā)帶領著剛起步的安凱微電子接連克服融資難題、人才匱乏的問題,幾年時間里,從一家新興的芯片設計公司,發(fā)展成為國內多媒體應用處理器芯片最主要的提供商之一,各類芯片設計方案廣泛應用于當時手機、MP3/MP4數碼播放器等設備。
但實際上,當時安凱微電子的發(fā)展前景并不樂觀?!霸O計一顆芯片,從建立概念到研發(fā)成功,再等到成熟能賣,可能要兩三年的時間,距離真正的盈利還得等待更長的時間。即便在這兩三年里研發(fā)成功了,很快也會被那些擁有龐大資產和研發(fā)投入的大公司所超越?!焙鷦侔l(fā)坦言,特別是隨著智能手機推出,芯片功能日新月異,研發(fā)投入成本越來越大。
“關鍵在于,芯片設計應當是整個半導體產業(yè)的‘靈魂’,面對手機這個已然成熟的領域,單純的芯片設計實際上非常被動。”為了重新掌握“話事權”,胡勝發(fā)將目光投向物聯(lián)網這片尚待開發(fā)的“處女地”。
“要實現(xiàn)萬物互聯(lián)的物聯(lián)網,芯片設計是前提。”去年,安凱微電子成功研發(fā)設計出一款物聯(lián)網攝像機芯片,不僅全面適配未來5G環(huán)境下H.265視頻編碼、1080P分辨率的物聯(lián)網攝像機需求,而且減少近一半傳輸視頻流量,功耗也進一步降低,“依靠這樣的芯片制造出的云監(jiān)控錄像機,不僅徹底解決了傳統(tǒng)監(jiān)控設備龐大的設備空間,云端存儲還確保了數據安全,提高了獲取便利?!?/p>
此外,安凱微電子還發(fā)揮其在多媒體應用處理器芯片的研發(fā)優(yōu)勢,將藍牙廣播、云監(jiān)控錄像、LED照明功能集中到芯片上,設計出的全景燈泡遠銷海外市場。如今,安凱微電子已是廣州地區(qū)規(guī)模最大的芯片設計企業(yè),2018年度產值為2.5億元,今年一季度產值為5000萬,2019年年產值預計能夠達到3.45億元。
去年6月20日,安凱微電子知識城產業(yè)園動工開建,預計今年內完工并投入使用。同樣令胡勝發(fā)倍感振奮的,還有廣州半導體產業(yè)市場規(guī)模日益壯大。
“5年前,安凱微電子的主要客戶還沒有廣州企業(yè),去年前三大客戶中有兩個就是廣州企業(yè)。”但另一方面,市場觸覺敏銳的胡勝發(fā),卻在擔憂另一件事。
胡勝發(fā)表示,2019年全球晶圓制造產能里,全球前四名占83.4%,中國大陸晶圓制造總產能僅不到8%;另一方面,2018年中國大陸涉及的芯片占全球比例16%,且正逐年提升,“國內晶圓加工、芯片封裝與測試,面臨著越來越大的產能不足。廣州要發(fā)展半導體產業(yè),必須要從解決晶圓加工上尋找突破?!?/p>
粵芯建設提速呼應龐大產能需求
2017年12月,粵芯半導體落戶廣州知識城,讓作為“鄰居”的安凱微電子著實看好。事實上,粵芯半導體的建設,正是為了解決本地對于晶圓加工的需求。
“快”,是粵芯半導體從開建以來的關鍵詞:2017年12月26日奠基;2018年3月5日施工打樁,5月15日廠房主體施工,10月11日廠房封頂;2019年3月15日包括光刻機在內的首批設備搬入,6月15日開始投片,目標9月20日正式量產……
短短1年半的時間,粵芯半導體建設不斷提速,背后是呼應半導體市場越來越龐大的產能需求。
“如果說芯片設計是半導體產業(yè)的‘靈魂’,那么晶圓加工就是‘血肉與骨骼’,沒有芯片制造,再好的芯片設計也只能停留在設計圖紙上。”廣州市半導體協(xié)會秘書長潘雪花坦言,在整個半導體產業(yè)鏈上,解決芯片制造將是突破技術瓶頸的關鍵,“廣東省是芯片需求大省,但另一方面芯片制造產能顯得尤為不足?!?/p>
據介紹,粵芯半導體是廣州第一條12英寸芯片生產線,一期投資額約100億元,建成后將月產4萬片12英寸晶圓芯片,主要產品為模擬芯片、功率器件、微控制器;二期投資額約188億元,月產能將達4萬片12英寸晶圓芯片。
“模擬芯片將是粵芯半導體的發(fā)展重心?!迸搜┗ń榻B,模擬芯片能夠處理包括溫度、濕度、光學、壓電、聲電等傳感器或天線采集的各類外界自然信號,將其轉為數字信號提供數字系統(tǒng)處理,是實現(xiàn)物聯(lián)網、人工智能的“敲門磚”,“不同于批量生產的存儲芯片,模擬芯片突出定制化、個性化、柔性生產,而廣州作為珠三角乃至粵港澳大灣區(qū)的重要樞紐型城市,集聚了天然的市場需求?!?/p>
更重要的是,自粵芯半導體項目啟動之日起,便吸引了一大批半導體產業(yè)匯聚廣州。在粵芯項目動工的前一天,就有15家企業(yè)簽約落戶廣州開發(fā)區(qū)集成電路產業(yè)創(chuàng)新園區(qū),包括14個產業(yè)項目和一支規(guī)模達50億元的集成電路產業(yè)基金。
此外,在建設期間,粵芯半導體還與中山大學、華南理工大學、廣東工業(yè)大學建立產學研合作關系,合力培養(yǎng)半導體產業(yè)發(fā)展的人才,同時已經有近80家芯片設計、封裝測試等企業(yè)主動接觸,實際落地的就有30余家。
“事實上,隨著粵芯半導體的到來,廣州半導體產業(yè)得到了全面激活,廣州將能夠以粵芯半導體為支點,帶動上下游產業(yè)鏈形成全新的千億級產業(yè)集群?!迸搜┗ㄕf。
“強芯”工程力爭打造千億級產業(yè)集群
粵芯半導體給廣州帶來的,還有于去年成立的廣州市半導體協(xié)會,粵芯半導體CEO陳衛(wèi)擔任協(xié)會會長。去年10月,廣州、深圳、珠海、香港和澳門五地的半導體組織聯(lián)手結盟,成立粵港澳大灣區(qū)半導體產業(yè)聯(lián)盟,陳衛(wèi)同樣擔任聯(lián)盟首任理事長。
“廣州能在半導體產業(yè)發(fā)揮如此大的影響力,這放在幾年前是完全不敢想象的?!迸搜┗ㄌ寡浴7叛廴珖?,上海、無錫、武漢、南京、西安、蘇州是國內半導體產業(yè)基礎較好的城市。其中,上海作為半導體產業(yè)鏈最完整的地區(qū),擁有中芯國際、華虹宏力、中微半導體和華大半導體等多家龍頭企業(yè);無錫作為國家南方微電子工業(yè)基地,更是享有中國集成電路產業(yè)人才“黃埔軍?!钡氖⒆u,目前擁有半導體產業(yè)企業(yè)200多家、從業(yè)人員近5萬名。
而在粵港澳大灣區(qū)里,深圳、珠海、香港、澳門在半導體領域也有多年基礎。其中,深圳擁有的芯片設計產業(yè)規(guī)模占全國的30%,在全國十大芯片設計企業(yè)中,有四家都在深圳;珠海于2002年就初步形成了芯片設計、制造、封裝測試、系統(tǒng)應用的芯片設計產業(yè)鏈,2017年芯片設計服務收入46億元;澳門大學的模擬與混合信號超大規(guī)模集成電路國家重點實驗室,更是廣東省及澳門地區(qū)唯一的微電子國家重點實驗室。
反觀廣州,2018年全市芯片制造和電子電路制造產值162億元,18家芯片設計代表企業(yè)營業(yè)收入約10多億元。據市工信局提供的企業(yè)統(tǒng)計數量上,目前有60家集成電路企業(yè),其中35家分布在黃埔區(qū)。
“在半導體產業(yè),廣州前期跑得很慢,但如今正在奮起直追?!迸搜┗ㄕf。
如今廣州在物聯(lián)網芯片、模擬芯片和射頻芯片細分領域擁有自身優(yōu)勢,擁有包括安凱微電子、慧智微電子、泰斗微電子、潤芯信息技術、硅芯、高云半導體等一批集成電路行業(yè)細分領域優(yōu)勢企業(yè)。
同時,廣州半導體產業(yè)鏈正逐步完善。以晶科電子、風華芯電、飛虹微電子等為代表的一批封裝企業(yè),封裝測試發(fā)展較快,尤其是晶科電子先后進入飛利浦、三星、創(chuàng)維、長虹、TCL、海信、吉利汽車等國內外知名企業(yè)供應鏈。廣州國家現(xiàn)代服務業(yè)集成電路設計產業(yè)化基地也成為全國十個國家級的集成電路設計高新技術產業(yè)化基地之一,服務平臺加速完善。
在扶持政策上,去年12月《廣州市加快發(fā)展集成電路產業(yè)的若干措施》印發(fā)實施,提出將組織實施“強芯”工程,將以“芯片制造提升工程、芯片設計躍升工程、封裝測試強鏈工程、配套產業(yè)補鏈工程、產業(yè)協(xié)同發(fā)展工程”為驅動,到2022年,廣州市爭取進入國家集成電路重大生產力布局規(guī)劃范圍,建成全國集成電路產業(yè)集聚區(qū)、人才匯聚地、創(chuàng)新示范區(qū),力爭打造出千億級集成電路產業(yè)集群。
聲音:扎根終端市場需求建立差異化優(yōu)勢
目前,廣州半導體和集成電路產業(yè)發(fā)展仍落后于周邊地區(qū)。廣州在消費電子、汽車制造特別是下一階段要發(fā)展的新能源汽車、智能網聯(lián)汽車,需要大規(guī)模使用先進半導體產品,龐大的產業(yè)需求和終端應用市場已經形成,但是仍不得不大量進口高端半導體產品。因此,廣州必須加快發(fā)展先進半導體產業(yè),滿足日益增長的終端市場需求。
我們應當注意到,在全國范圍內發(fā)展起步較早的半導體產業(yè)強市,例如上海、南京、無錫、武漢,大多是在數字邏輯集成電路和傳統(tǒng)半導體產業(yè)上積累長期優(yōu)勢。事實上,立足于全球5000多億美元的龐大半導體市場觀察,這些僅是整個“大半導體”產業(yè)的一部分內容,不應作為廣州發(fā)展半導體產業(yè)的重點。
結合廣州乃至粵港澳大灣區(qū)在新能源汽車、人工智能、互聯(lián)網、物聯(lián)網方面的發(fā)展趨勢,發(fā)展模擬集成電路、功率半導體、微機械以及各類高頻器件、傳感器制造,既能帶動先進半導體和集成電路全產業(yè)鏈工藝升級,同時符合當前本土產業(yè)生態(tài)和終端市場需求,應當是廣州搶占先機的主陣地。
圍繞這個主陣地,廣州半導體產業(yè)應力爭填補當前在整個半導體產業(yè)鏈和產業(yè)生態(tài)中的技術空白,包括從上游的先進芯片設計、芯片制成,到中游的先進封裝測試,從而與當前下游終端市場需求建立起完整的產業(yè)鏈閉環(huán)。在這個基礎上,廣州半導體產業(yè)才有能力取代進口,特別在面向新能源汽車、機器人、新一代信息技術等領域,推動模擬集成電路、先進功率半導體、傳感器等產業(yè)集聚發(fā)展,實現(xiàn)先進半導體產品國產化替代。
廣州作為一個城市經濟體發(fā)展半導體產業(yè),不可能做到面面俱到,發(fā)展關鍵仍是扎根本地終端市場需求,以需求推動實現(xiàn)有“廣州特色”的半導體產業(yè),在細分領域建立差異化發(fā)展優(yōu)勢。同時,把握粵港澳大灣區(qū)建設契機,與深圳、香港、澳門、珠海等城市開展合作,將大灣區(qū)打造成先進半導體產業(yè)新高地。
政策扶持對于高投入、周期長、回報慢的半導體產業(yè)尤為重要。廣州應當針對半導體產業(yè),特別是針對芯片制造,加大扶持力度并予以政策傾斜;針對芯片設計、封裝測試等產業(yè)環(huán)節(jié),應當動用更多科技金融、產業(yè)基金等“看得見的手”解決融資難,鼓勵更多企業(yè)參與發(fā)展。同時,半導體高端人才在全球炙手可熱,廣州一方面既要培養(yǎng)出好苗子,也要留得住人才,更要吸引高端人才進來,這仍需要圍繞半導體產業(yè)特點,制定個性化人才政策。