浅谈上海集成电路产业竞争力

编者按

 

据上海市集成电路行业协会秘书长郭奕武在日前的世界半导体大会上介绍,2020年上海集成电路产业的销售规模首次突破2000亿元,达到了2070亿元,同比增长21.4%。在一季度,上海集成电路产业销售收入更是高达437亿元 同比增长16.93%。

 

郭奕武指出,上海已经成为国内集成电路产业综合水平高、产业链完整、产业生态环境好的集聚地之一。

为何他们那么强呢?我们试着从这个文章看一下。

浅谈上海集成电路产业竞争力

 

  • 上海集成电路产业的基础雄厚,在全国具有举足轻重地位。
  • 上海集成电路产业链延伸,龙头企业逐步长三角一体化区域布局。
  • 上海科技金融、浦东机场超级货站和综合保税区为集成电路产业发展,提供重要配套支撑。
  • 应用型芯片设计与制造企业比较突出,多个国际知名企业布局上海,细分领域在全国影响较大。
  • 上海集成电路产业与周边苏州、无锡、南京等城市集成电路产业的形成了一定的分工与协同效应。
1.上海集成电路产业起步早、基础扎实

 

从1958年起,上海元件五厂、上海电子管厂和上海无线电十四厂等先后成立,上海集成电路行业发展从无到有起步发展。1958年到1988年,上海包括全国其他地区开始自主研发生产各种小规模集成电路,集成电路工业生产初步形成,截至1977年全国共有600多家半导体生产工厂,受限于技术开发水平总体产能不高。

改革开放以后,自主研发的发展思路逐渐被技术引进代替,1988-1995年,上海先后成立上海贝岭、上海飞利浦、上海松下等中外合资企业,但依然没能挽回集成电路产业亏损的颓势。

2000年之后随着国际芯片产业布局的调整,芯片制造厂商开始向国内转移,背靠长三角腹地的上海及周边成为首选。与台湾合资的宏力半导体、台积电纷纷落户上海松江,到2003年上半年,上海已拥有芯片代工企业11家,已建和在建的生产线18条,其中10条为8英寸生产线,占全国70%以上。这一阶段,也促成了中芯国际、上海华力微电子等企业的设立与投产。

国际集成电路行业巨头在上海的研发中心和制造工厂,为上海培养和积累了大量的人才,成为上海集成电路行业创新发展重要支撑。

上海集成电路发展阶段

发展阶段特征

大事件

第一阶段:

1960年-1988年

萌芽阶段、

自主研发

1958年10月21日开始筹建上海半导体厂,上海无线电技术研究所晶体管研究组及上海晶体厂一起并入。1959年初正式建成,成为国内较早从事半导体器件研制和生产的专业工厂之一。

1960年,上海无线电十四厂由一亚电工厂和交直电工厂合并而成。主要生产场效应晶体管、CMOS集成电路及组件模块、整机

1966年,上海电子管厂分厂建立上海无线电七厂,专业生产半导体器件,并逐步成为从材料、零部件加工、塑料封装、气体设备到半导体器件生产的全能型工厂。

1970年11月3日由上海元件五厂五车间划出成立上海无线电十九厂,主要生产TTL、HTL数字集成电路,是国内最早专业生产双极型数字集成电路的工厂。与北京的东光电工厂(878厂)并驾齐驱,并称中国集成电路产业中的“南北两霸”

第二阶段:

1988年-2000年

中外合资、

技术引进

1988年上海市仪表局与上海贝尔公司合资设立上海贝岭微电子制造有限公司,这是国内集成电路产业的第一家中外合资企业,建成中国大陆第一条4英寸芯片生产线。 

1992年,上海飞利浦半导体公司建成我国第一条5英寸芯片生产线。

1997年上海华虹微电子有限公司与日本电气公司(NEC)合资成立“909工程”的项目主体上海华虹NEC电子有限公司,建立起中国大陆第一条8英寸生产线。

第三阶段:

2000年-至今

规模大、

产业链相对完整

2000年4月,中芯国际集成电路制造(上海)有限公司成立

2002年2月成立国家集成电路设计上海产业化基地。英伟达等知名企业落地。

2007年12月,中芯国际的12英寸生产线建成投产,上海进入12英寸生产线建设时代

2010年1月,“909工程”升级项目的建设运营主体上海华力微电子有限公司成立,开工建设了中国大陆第一条完全由国资控股的12英寸生产线

2016年10月,中芯国际新建12英寸项目启动,12月总投资387亿元的华力集成12英寸项目正式开工

2018年8月,中芯国际宣布14纳米工艺开始导入客户

 

二、上海集成电路产业链完备,行业规模国内领先

 

经过60多年的发展,上海集成电路产业已形成了集设计、制造、封测、材料、装备及其他配套、服务于一体的完整集成电路产业链,是国内集成电路产业链相对最为完整,也是产业结构最均衡的城市。
根据上海集成电路行业协会的数据,2020年上海集成电路产业实现销售收入2071.33亿元,同比增长21.37%。设计业实现销售收入954.2亿元,同比增长33.39%;制造业实现销售收入 467.2亿元,同比增长19.87%;封装测试业实现销售收入430.9亿元,同比增长12.64%;装备材料业实现销售收入219.1亿元,同比基本无增长。
 
浅谈上海集成电路产业竞争力
2019-2020年上海集成电路产业规模及占比(内圈为2019年)
上海在设计领域,部分企业研发能力已达7纳米,紫光展锐手机基带芯片市场份额位居世界第三。在制造领域,中芯国际、华虹集团年销售额在国内位居前两位,14纳米先进工艺已量产。在装备材料领域,中微、上微处于国内领先水平,刻蚀机、光刻机等战略产品已达到或接近国际先进水平。
从产业结构来看,近年来上海市集成电路产业机构更为优化和均衡。相比于2015年,上海集成电路设计业占比从32%提升到42%,强化了引领作用。而封测业从36%下降到22%,制造业和设备材料业占比保持相对稳定,可以看出整体产业结构的演进是在逐步完善的。
三、集成电路产业国际化水平高,成为国内对接国际的重要城市

 

国际先进企业在沪设立研发中心或分公司
诸多集成电路国际先进企业集聚上海,包括设计业的高通、博通、AMD、Nvidia、联发科;EDA提供商Cadence和Synopsys;装备巨头AMAT、LAMresearch、ASML、TEL、KT;晶圆代工台积电、联电,存储器制造商海力士,封测龙头日月光、安靠等都在长三角设立研发中心或者分公司,为长三角集成电路产业发展做出了巨大的贡献。
英特尔。1995年6月,英特尔在浦东外高桥保税区建立上海封装与测试工厂。2005年9月,英特尔亚太研发中心落户上海,这是英特尔在中国设立的一个全面、完整的研发中心。目前,英特尔亚太研发有限公司是英特尔在中国乃至亚太地区最大、最全面的综合性研发基地,在操作系统、虚拟化技术、大数据、深度学习、基本输入输出系统及固件、云计算及数据中心平台开发、物联网和视频技术等领域具有卓越的工程研发能力。
高通。手机芯片设计龙头高通在2010年建立了上海研发中心。2014年,高通与中芯国际上海厂合作,帮助其实现28纳米芯片的商业化制造;2015年,高通与中芯国际、华为和比利时微电子研究中心(imec)共同投资成立中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司,加速14纳米研发步伐。2016年,高通在浦东新区的上海外高桥自由贸易区成立其全球首家半导体制造测试工厂——高通通讯技术(上海)有限公司,这也是高通在全球首次涉足半导体制造测试业务。
四、集中了国内本土细分领域的最先进生产力

 

上海在孵化了国内头部本土企业的同时,也在不断吸引国内其他优秀行业细分领域企业进入。比较有代表性的包括芯片研发制造领域的中芯国际和华虹半导体,IC设计领域的上海贝岭、紫光展锐,豪威科技。值得一提的是,上海中小集成电路企业创新创业活跃,产品涉及在无线通信芯片(WIFI、蓝牙等)、射频前端、高性能电源管理芯片、MCU、传感器、音视频多媒体芯片、人工智能芯片等多个领域,前十大集成电路设计企业仅占上海设计业总销售额的40%左右。
中芯国际占全球纯晶圆代工市场份额的6%,位居全球第四位,在中国大陆企业中排名第一。根据ICInsights公布的2018年纯晶圆代工行业中国市场销售额排名,中芯国际占中国纯晶圆代工市场份额的18%,位居国内企业首位。
华虹宏力在上海金桥和张江建有三座200mm晶圆厂(华虹一厂、二厂及三厂),月产能约17.4万片;同时在无锡高新技术产业开发区内在建一条月产能4万片的300mm集成电路生产线(华虹七厂)。
华力微拥有中国大陆第一条全自动12英寸集成电路芯片制造生产线(华虹五厂),工艺技术覆盖55-40-28纳米各节点,月产能达3.5万片;位于浦东康桥的第二条12英寸生产线(华虹六厂)已经顺利投产,设计月产能4万片,工艺技术从28纳米起步,最终将具备14纳米三维工艺的高性能芯片生产能力。
五、上海多层次金融体系,保障集成电路资金需求

 

2017年以来,上海设立总额500亿元的集成电路产业投资基金,包括100亿元的装备材料基金(上海临港)、100亿元的设计基金(上海嘉定)、300亿元的制造基金(张江园区)。基金将加快促进汽车芯片、智能移动芯片、物联网芯片、AI储存器芯片、安全芯片以及智能储存器芯片等高端芯片的研发和生产。
2020年,张江集成电路行业共发生融资事件55起,拿到融资的企业达到44家,披露的总融资金额高达255.4亿元。值得注意的是,在这55起融资事件中,多集中在芯片设计类型企业,其中覆盖了龙头企业和新成立的公司,比如紫光展锐和忱芯科技。
集成电路行业是科创板重点支持领域,已经成为上海本地集成电路科创企业的培育、支持和筛选提供了新的市场化途径,截至2020年11月,上海集成电路相关上市企业达到了19家,其中科创板上市企业8家。2020年有17家集成电路企业陆续登陆科创板,其中4家为上海企业,可见上海科技金融的支撑能力强劲。
六、集成电路产品集散能力与分拨能力强大

 

2020年,上海集成电路成为进口类最大商品,达到2972.1亿元,增长13.2%,占据全国八分之一左右份额。
2011年全球知名集成电路企业德州仪器亚太区产品分拨中心正式开业,浦东机场综合保税区逐步成为全球集成电路空运保税亚太分拨中心,成为上海重要的集成电路配套产业功能区。此后,多家知名企业在上海设立贸易与分拨中心,知名企业英特尔将下属贸易子公司设立在自贸区,为英特尔主线产品和零配件开展仓储、分拨和贸易等业务,已成为英特尔全球最大的物流分拨中心之一,辐射亚太地区以及欧美的客户,其产品转运量在英特尔全球排名前列。
2020年以来,行业知名的供应链企业近铁公司,也在浦东机场综合保税区内开创了国内首个品牌半导体企业跨境(工业)电商项目,在机场综保区1200平方米的近铁仓库内储存着上亿片芯片,并与海关实时联网。用户可通过半导体企业跨境(工业)电商平台,下单并实现全球收货。
上海浦东机场海关针对集成电路制造行业企业的制造设备、零部件、危化品原材料的通关时间要求严苛特点,出台各项便利化措施,简化流程、加速通关。2020年4月,上海首创了浦东国际机场至张江“直通模式”进口集成电路研发材料模式。上海海关针对科创企业定制了此项通关方案,浦东机场空运进口的研发材料可直接分拨至张江跨境科创监管服务中心,报关、查验效率大幅提升,做到当天货物当天报、当天查、当天清。张江跨境科创监管服务中心专门配备冷藏、冷冻仓库和洁净查验室,为高精尖研发材料的通关质量保驾护航。
2020年12月,上海电子化学品专区揭牌,形成以上海化工区为主体,金山、奉贤分区协同发展的“一体两翼”格局,其中上海化工区侧重制造和研发,金山、奉贤侧重仓储、非涉危制造。上海电子化学品专区重点发展光刻胶及配套材料、电子特气和湿电子化学品三大类产品,着力打造电子化学品研发试验、生产及物流存储“三个基地”。国家工信部全力支持专区建设,明确完善支持集成电路产业发展的相关政策。
七、集成电路重点产业片区与平台加速建设

 

上海聚集了张江园区、漕河泾开发区、松江工业园区、紫竹开发区等多个集成电路产业园区,这些园区是上海集成电路产业发展的主要载体。其中张江高科技园区是目前国内集成电路产业最集中、综合技术水平最高、产业链最为完整的产业园区。
张江拥有目前国内集成电路最完善、最齐全的产业链布局。其中在芯片设计领域,上海市集成电路设计企业过半来自张江,已经形成了100多项领先的产品,如移动智能终端芯片的紫光展锐、智能卡芯片的华大半导体和复旦微电子、传感器的格科微电子和深迪半导体、以及电源管理芯片的韦尔半导体等。在装备材料领域,张江在自主创新方面也已取得非常大的突破,尤其是中微的等离子刻蚀机已经达到了国际领先的水平。在晶圆制造领域,张江科学城拥有19条生产线引领全国,其中中芯国际和华虹是排名第一和第二的芯片制造企业,中芯国际14nm已进入量产阶段。
此外,上海自贸试验区临港新片区也已启动建设集成电路综合性产业基地,加速集聚产业链上下游优质资源,已吸引多个集成电路重大项目和重点企业落地,成为未来上海集成电路产业发展的新兴增长点。
浅谈上海集成电路产业竞争力
从产业规划图来看,未来上海将打造以张江高科技园区为核心,联动杨浦区、嘉定区、青浦区、漕河泾开发区、松江经开区,以及金山区,形成“一核多极”的布局,同步推进国家集成电路综合性产业创新基地(东方芯港)、上海集成电路设计产业园、上海智能传感器产业园、上海化工区电子化学品专区等5个集成电路特色产业园区建设,全面构建芯片设计、芯片制造、封装测试、设备材料于一体的全产业链生态。

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本文来源:半导体行业观察

 

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