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集成電路產業是衡量一個國家工業技術高度的重要標志,被譽為工業產值的倍增器,每1元集成電路產值能帶動10元左右電子信息產業產值,進而帶動增加100元左右的GDP。海關總署數據顯示,近幾年來,我國集成電路每年的貿易逆差接近2000億美元,自主造“芯”刻不容緩。 

半導體聯盟消息,2020年8月28日,2020世界半導體大會在南京落下帷幕。置身全球行業聚光燈下,南京亮出“成績單”—— 

去年,南京市集成電路產業同比增長40%,高于全國24.2個百分點,其中,晶圓制造業、封測業增速均位列全省第一;今年上半年,全市集成電路主營業務收入已達去年全年收入的84.6%…… 

在我國集成電路產業進入高質量發展的新階段,南京市瞄準建設“芯片之城”的目標,舉全市之力打造全省第一、全國前三、全球有影響力的集成電路產業地標,并緊緊攥住EDA這一短板,努力解決芯片設計卡脖子關鍵技術難題,展現“創新名城”實力。

A  全速追趕,上半年全球半導體市場增長由中國貢獻

“當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數目,約每隔18—24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。”在此次世界半導體大會上,誕生于50多年前的“摩爾定律”仍被專業人士頻頻提及。 

現場,行業龍頭、臺積電(南京)有限公司總經理羅鎮球展示了公司未來的部分規劃,包括5nm已經進入量產階段、3nm將于2022年進入量產階段等,他認為,先進封裝是推動摩爾定律持續演進的主要助力,并且從5nm生產的情況來看,它的良率推進遠遠好于三年前的7nm。 

記者從大會上獲悉,今年上半年,全球半導體市場同比增長4.52%。是什么支持了全球半導體市場的成長呢?SEMI(國際半導體產業協會)全球副總裁、中國區總裁居龍稱,線上活動的增加,帶動了云計算、存儲器、服務器的需求,在家辦公使得筆記本電腦等產品熱賣,加之5G建設提速,支持了半導體產品的旺盛需求。 

上半年,中國集成電路產業銷售額達到3539億元,同比增長16.1%。其中,設計業銷售額為1490.6億元,同比增長23.6%;制造業銷售額為966億元,同比增長17.8%;封裝測試業銷售額1082.4億元,同比增長5.9%。 

“從數據可以看出,上半年全球半導體市場的增長幾乎100%由中國貢獻,中國經濟增長成為全球半導體產業最主要的驅動力。”中國半導體行業協會副理事長、清華大學微電子所教授魏少軍分析道。 

他介紹,在性能等方面,國內自主設計高端芯片與國際主流產品的差距也正逐步縮小,“國產嵌入式CPU與國際先進水平的差距快速縮小,目前已經進入同臺競技的階段。” 

回到全省,上半年江蘇集成電路產業銷售收入871.29億元,同比增長35%,大大高于全國平均水平。中國半導體行業協會副理事長于燮康介紹,江蘇歷來是我國集成電路產業規模第一大省,南京、蘇州、無錫等集成電路產業帶建設正進一步加快,帶動作用更加明顯。 

加速推進集成電路產業高質量發展,國家層面利好政策不斷。2020年8月4日,國務院正式發布《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策》(國發〔2020〕8號文),公布了針對優化集成電路產業發展環境,提升產業創新能力和發展質量的系列優惠措施,涵蓋財稅、投融資、研發、進出口、人才、知識產權、市場應用和國際合作等八大領域。 

與此前政策相比,最明顯的區別在于國發〔2020〕8號文將“集成電路”放在了“軟件”前面,這一變化體現出國家對集成電路重視程度的提升,并將給予集成電路企業一系列實質性的減稅支持。

B  打造地標,錨定“芯片之城”全產業鏈布局

放眼全球,在集成電路行業,中國是后起之秀,卻發展迅猛;視線回到國內,跟上海、深圳甚至省內的無錫相比,南京也是“后浪”,但發展勁頭十足—— 

7月27日,梧升半導體IDM(芯片設計+晶圓制造+芯片封裝)項目落戶南京經濟技術開發區。項目一期預計2022年4月投產,對南京市集成電路產業強鏈補鏈具有重要帶動引領作用。 

7月18日,華天科技(南京)集成電路先進封測產業基地(一期)在浦口開發區竣工投產。華天科技在集成電路封測行業排名全國第二,該項目的投產標志著南京市進一步完善了封測領域短板、強化了集成電路產業鏈。 

2016年,臺積電在江北新區投資30億美元建設新廠,帶動大批上下游企業快速集聚。從產業空白之地,到數百家集成電路企業扎根落戶,形成包括芯片設計、晶圓制造、封裝測試、終端制造等在內的完備產業鏈……南京僅用了不到4年時間。 

2018年,南京市啟動“集成電路產業地標”計劃,錨定“芯片之城”目標,定下產業空間新布局:一核兩翼多基地,推動更多集成電路產業資源和創新要素向南京集聚。 

“一核”為江北新區,主要發展集成電路高端設計及服務產業,重點集聚國際領先的自主可控集成電路設計企業和打造綜合性產業創新平臺。今年上半年,江北新區集成電路逆勢上揚,全產業鏈營收實現254.27億元,同比增長64.3%。 

“兩翼”為江寧開發區和南京經開區。江寧開發區重點打造國際先進、國內一流、自主可控第三代半導體產業基地;南京經開區大力發展新型顯示、人工智能、汽車電子等中高端芯片設計與制造產業。 

“多基地”包括南京軟件谷、徐莊軟件園、麒麟科創園等。 

全產業鏈布局之下,芯片設計成效初顯。去年,南京首次躋身設計業規模最大城市十強,芯片設計向高端挺進。 

在與大會同期舉辦的展覽上,一塊最多可同時支持八塊屏幕的智能座艙芯片,吸引了眾多目光。“如果將發動機、電動機比作汽車的心臟,那么芯馳研發的芯片就是汽車的大腦。我們自主研發的16納米汽車核心芯片,填補了國家空白,目前發布的三大產品線,是中國高端車規級處理器芯片的首次發布。”南京芯馳半導體科技有限公司董事長張強介紹。 

今年5月28日,芯馳科技正式對外推出智能座艙、自動駕駛、應用型中央網關三大方向的三款汽車芯片,覆蓋了智能汽車最核心的三個應用領域。而此時,距離企業落地江北新區不足兩年,這在汽車半導體行業尚未有先例。眼下,公司已與5家整車制造客戶及10家零部件供應商達成合作,將產品推向市場。 

國內首款5G“微基站”射頻芯片、中國電網第一款自主可控的電力載物通訊芯片……近年來,越來越多的高端設計芯片“出生”于南京,并依托本地愈發完備的產業鏈,走入全國乃至世界市場。 

C  攻堅突破,凸顯自主可控創新能力

近年來南京市集成電路產業發展迅速,龍頭企業加快集聚,產業特色逐步顯現,但對標先進城市、對照既定目標,在產業規模、發展質量、人才儲備等方面仍有不小差距,必須高度重視,采取針對性措施。 

2019年2月,南京市出臺了《南京市打造集成電路產業地標行動計劃》,提出到2025年,全市集成電路產業綜合銷售收入力爭達1500億元,進入國內第一方陣;實現“全省第一、全國第三、全球有影響力”的產業地標。 

集成電路的行業特性,要求研發、生產都必須分秒必爭,“在研發進度上,ICisC的儀器共享實驗室為我們節省了四個月的時間。”張強告訴記者。 

他口中的“ICisC”即南京集成電路產業服務中心,是全國首個涵蓋人才、技術、資金、市場等全方位產業要素的集成電路公共服務平臺,為芯馳科技提供了較為全面的大型高端儀器設備和軟硬件共享服務。 

圍繞公共技術創新平臺建設,南京正從加強資金投入和專業管理兩方面著手,充實“裝備庫”,為企業提供公共技術支撐,縮短企業技術研發周期,降低企業落地發展的成本。 

東南大學首席教授時龍興自擔任南京集成電路產業服務中心主任以來,多次為學界和產業界搭建合作橋梁;北京華大九天軟件有限公司董事長劉偉平,如今也有了一重新身份——南京集成電路設計服務產業創新中心董事長。 

“發展國產自主EDA技術是當務之急。”劉偉平表示。 

EDA即電子設計自動化,芯片設計、制造、封裝、測試,每個環節都離不開EDA工具,但也是國內芯片產業幾乎最薄弱的環節。2019年EDA市場產值是110億美元,卻撬動了5000億美元的半導體市場。 

劉偉平建議有關部門應促使國內電子信息企業加大應用牽引力度,不斷匯聚國內“產學研用”優勢資源以形成合力,打造從技術創新到協同合作的全面生態格局。在他看來,這是未來五年,中國半導體產業能否實現突破發展,并進一步鞏固全球半導體行業地位的關鍵。 

聚焦“卡脖子”問題,圍繞核心技術自主可控進行布局,本月,東南大學-國微集團EDA聯合實驗室在江北新區揭牌。時龍興稱,要以EDA設計方法學為切入點,通過技術驅動,賦能企業創新,形成南京集成電路高質量發展的局面。 

瞄準“關鍵點”,南京正全力開展關鍵核心技術集中攻關,構建以自主可控為特色的創新鏈條。 

8所高校開設集成電路專業、擁有集成電路國家級重點實驗室5個、集聚集成電路相關新型研發機構8家……南京人才與科教資源稟賦,時龍興提出要立足優勢,打好“兩張牌”,打造集成電路產業發展的人才高地和創新高地。 

在2020世界半導體大會才智論壇暨第四屆集成電路人才發展高峰論壇上,集成電路設計自動化產教融合聯盟(EDA產教融合聯盟)、集成電路全流程工程實踐教學聯盟同時揭牌儀式。“企業對于工程實踐型人才需求量大,尤其是現在,像EDA這類關鍵領域的人才需求量更大,就需要那些有經驗、有條件的高校在教學內容中、教學師資上建立起一套全流程的工程實踐培養的體系。”時龍興說。 

今年,中國EDA創新中心也已在寧落地,正在研發國內自主可控的EDA工具,致力于補齊數字驗證板塊,從而大幅提升國產EDA產品競爭力。