深圳IC產(chǎn)業(yè)快速增長 半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)錨定“強芯行動”

它可能只有指甲蓋大小，里面卻可以集成上百億個晶體管，經(jīng)由復(fù)雜的電路系統(tǒng)，傳輸特定的指令和數(shù)據(jù)，這就是被稱為電子產(chǎn)品“心臟”的集成電路(IC)。

作為中國IC產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn)之一，深圳IC產(chǎn)業(yè)近年來保持快速增長態(tài)勢，構(gòu)建起以設(shè)計、制造、封測、設(shè)備和材料為重點的特色產(chǎn)業(yè)群，產(chǎn)業(yè)“強芯行動”不斷向縱深發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)集聚初具規(guī)模

半導(dǎo)體與IC產(chǎn)業(yè)鏈中，分布著芯片設(shè)計、制造、封裝測試，并衍生出原材料、生產(chǎn)設(shè)備及零部件。深圳是我國半導(dǎo)體與IC產(chǎn)品的集散中心、應(yīng)用中心和設(shè)計中心，也是被科技部批準建立的8個國家集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)化基地之一。

據(jù)統(tǒng)計，2021年深圳市IC產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入超過1100億元，位居全國前列，其中設(shè)計業(yè)尤為突出，涌現(xiàn)了海思半導(dǎo)體、中興微電子、匯頂科技、比亞迪半導(dǎo)體、國微電子等一批龍頭骨干企業(yè)。深圳還擁有國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心、國家示范性微電子學院等公共平臺，產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善，產(chǎn)業(yè)集聚初具規(guī)模。

設(shè)計端深耕做強

通勤高峰期，手持一張交通卡，就能實現(xiàn)“無感過閘+多物理路線通行識別”的無感速通體驗。在近日舉行的基于多芯片和復(fù)雜射頻系統(tǒng)的地鐵閘機“無感離線過閘”應(yīng)用演示中，匯頂科技聯(lián)合深圳通有限公司共同展示了這樣一幅智慧出行的畫面。

作為一家基于芯片設(shè)計和軟件開發(fā)的整體應(yīng)用解決方案提供商，匯頂科技此次與深圳通合作，也是該公司通過IC設(shè)計方案提升軌道交通通行效率的一次實踐。

處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的IC設(shè)計在產(chǎn)業(yè)鏈中占有較大價值量，它將具體的功能、性能等要求轉(zhuǎn)化為物理層面的電路設(shè)計版圖，并通過制造環(huán)節(jié)實現(xiàn)產(chǎn)品化。

縱觀整個深圳IC產(chǎn)業(yè)，IC設(shè)計堪稱主力，不僅產(chǎn)業(yè)規(guī)模大，相關(guān)企業(yè)數(shù)量占比也超過七成。近年來，面對錯綜復(fù)雜的市場環(huán)境，深圳IC設(shè)計企業(yè)展現(xiàn)出強大的發(fā)展韌性。來源于中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會的統(tǒng)計顯示，盡管去年受多重因素影響，深圳IC產(chǎn)業(yè)營收有所萎縮，但IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍居全國三甲行列。

成立于1993年的深圳市國微電子有限公司是國家“909”工程首家啟動的IC設(shè)計公司，隸屬于紫光集團旗下上市公司紫光國微，后者在去年營收和凈利潤均大幅增長的情況下，今年一季度仍保持兩位數(shù)的強勁增長態(tài)勢。

6年前落戶龍崗的深圳華大北斗科技股份有限公司從事導(dǎo)航定位芯片、算法及產(chǎn)品的自主設(shè)計、研發(fā)，曾發(fā)布全球首顆支持新一代北斗三號信號體制的多系統(tǒng)多頻高精度SoC芯片。

5月18日，華大北斗董事長兼總經(jīng)理孫中亮在發(fā)布應(yīng)用成果時介紹，搭載國產(chǎn)北斗高精度定位芯片的北斗高精度共享單車投放量已突破500萬輛。

北斗高精度芯片在共享單車領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用，只是北斗創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展的一個縮影。孫中亮表示，以華大北斗為代表的北斗芯片已經(jīng)深入到北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的各個領(lǐng)域，包括智能手機、車載設(shè)備、穿戴設(shè)備、物流跟蹤、道路設(shè)施、無人機，以及無人駕駛的研發(fā)測試中。

補齊制造端短板

制造業(yè)規(guī)模不足是深圳半導(dǎo)體與IC產(chǎn)業(yè)的一塊短板。此外，重大功能型平臺布局有待強化，專業(yè)規(guī)劃的IC產(chǎn)業(yè)園區(qū)還不夠，制造端短板亟待補齊。

今年5月正式對外發(fā)布的《深圳市2022年重大項目計劃》透露了深圳在這方面進擊的信息。

中芯國際集成電路制造(深圳)有限公司12英寸集成電路生產(chǎn)線項目(F16)出現(xiàn)在項目清單的首位。該項目將建設(shè)12英寸晶圓代工生產(chǎn)線所需的大宗氣站及化學品倉庫等配套設(shè)施。建成后可提供生產(chǎn)所使用的氮氣、氧氣等大宗氣體以及酸堿等化學品，配套月投12英寸晶圓4萬片的生產(chǎn)能力，補足深圳集成電路制造產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)。

從去年開始，全球半導(dǎo)體產(chǎn)能出現(xiàn)較大缺口，尤其是成熟制程的芯片缺口很大。深圳市積極支持中芯國際擴產(chǎn)現(xiàn)有8英寸生產(chǎn)線、新建12英寸芯片生產(chǎn)線。隨著中芯國際產(chǎn)能的持續(xù)擴充，也帶動了一批芯片設(shè)計企業(yè)的發(fā)展壯大。據(jù)統(tǒng)計，深圳市實現(xiàn)年銷售額過億元的芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量已從2020年的29家增長到去年的50家。

6月13日，記者來到位于坪山的中芯國際深圳廠區(qū)，12英寸集成電路生產(chǎn)線配套項目的施工現(xiàn)場緊挨著現(xiàn)廠區(qū)。當天中午，不斷有身穿橙色、黃色馬甲的工作人員經(jīng)由廠區(qū)2號門進入工地?，F(xiàn)場分布著多臺工程吊機、挖掘機，陸續(xù)有純電動重卡進出。廠區(qū)3號門附近，工人們正忙著將外圍鐵欄桿重新刷上藍漆。

此外，華潤微大灣區(qū)12英寸先進工藝集成電路生產(chǎn)線項目也出現(xiàn)在了深圳市2022年重點推進的前期重大項目清單中。

作為一家垂直整合制造模式的半導(dǎo)體企業(yè)，華潤微在芯片設(shè)計、制造上都具有不俗實力。去年12月，深圳寶安區(qū)與華潤微電子簽約，擬在寶安設(shè)立南方總部，開展高端制造、研發(fā)、創(chuàng)新業(yè)務(wù)。華潤微的到來將為深圳補齊IC制造環(huán)節(jié)進一步加碼。

汽車芯片藏雄心

在汽車芯片領(lǐng)域，藏著深企彎道超車的雄心。

盡管IPO過程一波三折，但目前已進入上市提交注冊階段的比亞迪半導(dǎo)體股份有限公司是撐起這份雄心的重要參與者之一。

早在2002年成立的比亞迪IC設(shè)計部，與企業(yè)造車和電池計劃幾乎同時起步。如今，比亞迪已經(jīng)埋頭“造芯”20年。6月2日，在回答比亞迪半導(dǎo)體的核心優(yōu)勢是什么時，比亞迪董秘稱，比亞迪半導(dǎo)體以車規(guī)級半導(dǎo)體為核心，產(chǎn)品已基本覆蓋新能源汽車核心應(yīng)用領(lǐng)域，同步推動工業(yè)、家電、新能源、消費電子等領(lǐng)域的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)發(fā)展。

比亞迪半導(dǎo)體的招股書顯示，無論是IGBT芯片，還是碳化硅模塊，公司均進行了布局。除了供應(yīng)比亞迪汽車，其半導(dǎo)體產(chǎn)品已進入小鵬汽車、東風嵐圖、宇通汽車、小康汽車、長安汽車等車企的供應(yīng)商體系。

與此同時，匯頂科技研發(fā)的車規(guī)級觸控芯片和指紋芯片也出現(xiàn)在大型車企的產(chǎn)品上。

廣東省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會執(zhí)行會長連波表示，當前半導(dǎo)體發(fā)展到了關(guān)鍵時期，整個行業(yè)要朝著芯片自主、軟件可控、系統(tǒng)可信、門類齊全的方向邁進。而汽車電子的發(fā)展更加強調(diào)半導(dǎo)體和軟件集成作用，是提升效率彎道超車的重要機遇。

中國汽研電子通信與軟件測評研究中心主任雷劍梅認為，芯片的國產(chǎn)替代不僅需要嫻熟的技術(shù)、完善的服務(wù)體系，加快構(gòu)建系統(tǒng)的測評標準體系也迫在眉睫。

發(fā)力第三代半導(dǎo)體

位于坪山區(qū)丹梓大道與光科三路交會處西南角的青銅劍科技大廈項目工地一片熱火朝天，主體工程已經(jīng)建到地面第四層。按照規(guī)劃，這里將建設(shè)碳化硅功率器件研發(fā)中心及車規(guī)級碳化硅功率模塊封裝產(chǎn)線等，是深圳加快第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要布局，預(yù)計明年初建成。

在發(fā)展半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)集群過程中，第三代半導(dǎo)體被視為后摩爾時代實現(xiàn)芯片性能突破的核心技術(shù)之一。以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)、金剛石為代表的第三代半導(dǎo)體材料在光電子和微電子領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。

2016年在深圳南山區(qū)創(chuàng)立的基本半導(dǎo)體有限公司是國內(nèi)第三代半導(dǎo)體行業(yè)的創(chuàng)新企業(yè)，基本半導(dǎo)體總經(jīng)理和巍巍透露，目前公司已掌握碳化硅功率器件關(guān)鍵核心技術(shù)，圍繞芯片設(shè)計、制造工藝、封裝測試、驅(qū)動應(yīng)用等環(huán)節(jié)，累計申請近200項國內(nèi)外知識產(chǎn)權(quán)。

去年9月16日，深圳市重投天科半導(dǎo)體有限公司成功競得寶安區(qū)石巖街道一宗面積為73650.81平方米的地塊。該宗地為深圳市第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重點產(chǎn)業(yè)項目用地，將用于建設(shè)碳化硅單晶和外延片生產(chǎn)線，計劃4年內(nèi)竣工投產(chǎn)。

此前，科技部已批復(fù)支持廣東省和江蘇省建設(shè)國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心，該中心由深圳市政府、江蘇省政府共同支持建設(shè)。

“在第三代半導(dǎo)體上，我國與發(fā)達國家的差距相對較小，加之我國具有較大的市場容量，因此選擇第三代半導(dǎo)體技術(shù)進行重點突破，前景可期。”和巍巍說。(深圳商報首席記者 王海榮)

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