下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
众所周知，自2008年金融危机以来，世界经济受到巨大冲击，直到2010年才开始缓慢复苏，但美国经济增长速度缓慢，日本经济呈现出负增长，欧洲债务危机愈演愈烈。以中国为代表的新兴国家，包括印度、巴西、俄罗斯等国家的财政状况要比欧、美、日好得多。在这样的全球宏观经济背景下，我国IC产业呈现出“内热外冷”的状态，国内市场需求很大，国际市场需求受到一定程度的抑制。随着IC产业的不断发展，产业格局的不断变化，全球IC产业呈现出以下几个特点：
首先，对经济发展的影响越来越大。随着全球信息化、网络化和知识经济的迅速发展，集成电路产业在国民经济中的地位越来越重要。集成电路产品应用已渗透到汽车、军工、消费、通信、计算机和国防建设等的方方面面，在每一个应用领域中都起到倍增器的作用。近十年来，世界半导体市场、电子系统产品市场、GDP三者的比例关系约为1:6:200，以集成电路为主体的半导体产业对GDP的贡献越来越大。
其次，IC产业是典型的资本密集型、知识密集型、技术密集型、人才密集型产业。例如，引进一条8英寸晶圆的生产线，需要10亿美元，而引进一条12英寸晶圆生产线更要近20亿美元的投资。从工艺上讲，集成电路的集成度不断提高，现已发展到过亿门电路数量级。通常一款芯片的研发需要花费1年到2年半甚至更长的时间，企业需为此投入大量的人力、物力、财力。
再次，产业内分工越来越细。如图2-24所示，早期，仅原来的IDM公司一家即能承揽IC设计和生产所有工序。20世纪80年代后，随着晶圆代工厂的发展，使得IC独立设计成为可能，相应的，EDA工具厂商和“IP核”供应商相继出现，为IC设计公司提供服务。到20世纪90年代，产业分工进一步分化，设计企业重在掌握核心设计思路和创新方案， IP采用外购的方式，而后端设计、生产和封装测试都采用外包的形式。这也促使更多 IC 设计公司的诞生，其中苹果公司就是这种模式典型的代表。
图2-24 集成电路产业演进规律
最后，全球IC产业进入后摩尔定律时代。著名的摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的，其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度十分迅速。随着技术的发展，工程师们曾预言，这种趋将很快结束。因为在芯片的几何形状缩小到 90 纳米以下时，微小的电路会漏电；并且，随着单位面积内晶体管数目的增加，硅晶体的散热能力也会达到极限。然而，Intel研究人员发现了一种更好的隔离电路的方法，使他们能够在向每个处理器加入更多的晶体管的时候能够节省能源，这种被称为新的“三闸晶体管”与当前使用的65纳米工艺生产的晶体管相比，速度可以提高45%，耗电量却可以减少35%。这一技术使得摩尔定律有望延长十年。另外，AMD和 Sun公司提出了多内核的解决方案，IBM提出了碳纳米管的解决方案，这都有助于摩尔定律继续延长。人们将这一时期称之为“后摩尔定律时代”。
后摩尔定律的实质，是除了会延续摩尔定律对集成度、性能的追求外，还会利用更多的技术，如模拟/射频、高压功率电源、MEMS传感器、生物芯片技术及系统级封装（SIP）等三维（3D）集成技术，以提供具有更高附加价值的系统。需要特别指出的是，业内对“后摩尔定律时代”还没有绝对统一的认识，也有人认为是进入22nm/20nm 后，特别是进入16nm后，硅工艺芯片不再能够持续遵循每18个月性能翻番之定律的时代。虽然对后摩尔定律时代的起始时间认识不同，但受到硅工艺发展限制，进入后摩尔时代后，所带来的以下一些变化却是大家普遍认同的：①硅工艺即将走到尽头，需要开发新材料、新工艺；②先进工艺的生产线投资巨大，工艺和设计成本都大幅度上升，20nm及更先进工艺，要销售6千万～1亿片才能与成本持平；③从CPU到SoC系统（Silcon on Chips），应用软件的重要性日益凸显；④工艺影响成品率，在先进工艺上，可制造性及面向成品率的设计变得日益重要；⑤制造代工厂数量将减少。由于设计研发成本太高，企业需要将设计与生产进行捆绑，来节约成本、增强竞争力；⑥产业生态将发生变化。芯片处于价值链的最上游，维护毛利率将越来越难。
随着产业的不断发展，产业格局的不断变化，全球IC产业格局，主要分布在北美、欧洲、日本、亚太等几大板块。简述如下：北美——产业基础雄厚，综合实力全球领先。美国半导体产业依靠军工起家，并以科技为先导，是世界半导体产业第一强国。20世纪80年代中期以前，美国一直居世界领先地位，美国厂商在世界半导体市场中份额保持在60%以上，80年代中期，市场份额逐年下降并开始落后于日本。通过几年的努力，于90年代初又夺回了在半导体领域的霸主地位，其世界市场份额也回升至41%。90年代初期和中期，美国再次制定发展微电子的规划，进一步确保了其领先地位。
美国IC产业成功的因素有诸多方面：首先，政府的作用和角色是一个有序竞争游戏规则的制定者、执行者和裁判，它本身并不直接参与到游戏中去，保证了市场经济中企业之间竞争的有序进行，为企业的发展提供了良好的环境。其次，大学及科研机构的作用不容忽视。大学源源不断地向硅谷输送高水平的毕业生，为硅谷高科技创新活动准备了强大的人力资源。另外，宽容开放的文化、优美舒适的自然环境、国防军费的初始动力、风险资本的孵化能力、高科技产业的聚集力、崇尚竞争的创业环境、开放流动的学习风气、相互合作的团队精神、人力资本的制度安排、非常完备的法制环境等都使美国IC产业充满活力，从而具有超强的全球竞争力。
欧洲——依托大型企业，中小企业发展滞后。多年来，欧洲半导体产业一直是依托Infineon、Qimenda、ST和NXP这四家骨干企业（现在，只剩ST和NXP 两家）。但是中小型企业的发展却远远落后于美国、中国台湾等国家和地区。这使该地区在新兴领域的技术创新上始终不能走在世界的前列。
日本——竞争实力有所下降，企业整合寻求突破。20世纪80年代，通过实施超大规模集成电路计划，加强质量控制并主攻存储器生产，日本掌握了全球53%的半导体市场，一举成为全球半导体产业强国，并连续 7 年维持全球第一的地位。但是，到90年代，日本半导体产业由于内部的体制弊端和外部的激烈竞争，发展速度明显趋缓，其在全球半导体产业中的地位不断下滑。因此，日本半导体企业进行了大规模的经营组织改革，促进企业重组或成立半导体独立公司。NEC和日立将各自的存储器业务合并成立了Elpida 公司（于 2012 年 2 月宣告破产）之后，日立将存储器之外的半导体业务和三菱电机成立新的合资公司——瑞萨科技（Renesas）。东芝、富士通两大公司也展开全面业务合作，共同开发和生产系统LSI产品。日本政府也在税收等制度方面进行了改革，为企业合并重组创造良好的环境。
2011年3月，日本半导体产业受到地震与海啸的严重破坏。但实际上对于日本半导体产业来说，真正的灾难几年前就发生了，当时日本失去了在全球半导体制造领域的领先地位。地震对全球半导体产业的影响有限，更加凸显日本在全球芯片产业中的地位式微。这跟其相对封闭的文化有关，日本的半导体企业，往往在本国设计在本国生产，使用自己设计的工具和设备，很多环节的工艺都与国外的标准不兼容。日本曾经是全球最先进的半导体生产国之一，但如今相对于其他地区已经衰落。
亚太——增速为全球之最，产业地位日渐重要。近几年亚太地区一直是全球半导体产业发展最为迅速的地区。该地区的韩国、中国台湾、新加坡、马来西亚等国家和地区对本国本地区半导体产业的发展都给予了高度重视和大力扶持，而亚太地区电子信息制造业的高速发展又为本地半导体产业提供了广阔的市场。这些因素带动了亚太地区半导体产业的蓬勃发展，其中以韩国和中国台湾最为突出。韩国半导体产业以出口导向起步，技术上以跨越求发展，生产上以出口为突破口，目前已经成为世界半导体第三大生产国。中国台湾半导体产业从封装起家，技术上以引进为基础进行自主开发，生产以出口为主。20世纪70年代中期芯片制造业开始起步，80年代中期，尤其是90年代以后，芯片制造业有较大发展。与此同时，设计业也开始高涨，逐渐形成封装业、制造业和设计业三业并举的产业发展格局。
（1）韩国集成电路产业是在一无技术二缺人才的情况下，选准突破口，高起点起步，买进国外技术，然后消化吸引，最后达到技术自立。面向未来市场，韩国集成电路产业发展政策的基本方向是：巩固并扩大在 MEMORY（存储器）领域取得的成果，继续保持世界领先的地位；加大对非 MEMORY领域的投资开发力度，实现产品结构的合理化。以三星和海力士为代表，韩国MEMORY产品的市场占有率已达到全球第1位。
（2）中国台湾的IC产业虽然起步较晚，但发展十分迅猛，现已成为世界重要的IC产业基地。其集成电路代工制造、芯片封装和测试都居世界之首，IC设计领域仅次于美国，居世界第二，尤其是“代工”领域占据全球七成以上的市场份额，让人刮目相看。并且，在其快速成长的过程中，创造了逆向发展、垂直分工、科技赶超、政策引领等方面的经验，形成了独特的 IC产业发展模式。
（3）中国大陆的 IC 产业起步较晚，但在政府政策的大力支持下，最近十多年得到持续高速发展；加上中国是世界性的制造大国，很多 PC、手机、电视等电子产品都在中国代工生产。