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行业动态>2015年中国集成电路设计业发展情况

        2015年,我国集成电路设计产业的发展保持了持续增长的态势,取得了令人满意的成绩,可以用四句话来概括:“产业规模稳步扩大、企业经营不断改善、生态环境继续优化、技术资本并肩前行”,但我国设计业“技术进步不快、产品亮点不多、效益仍然偏低”等问题依然存在。下面我分别就2015年设计业的总体发展情况,主要亮点和面临的挑战,《纲要》实施带来的发展环境变化等情况,以及针对“十三五”期间设计业的发展给出几点意见。

  一、 2015年中国集成电路设计产业总体发展情况

  2015年,中国集成电路设计业在产业总体规模和企业发展质量等方面保持了较好的发展势头,取得了令人满意的成绩,主要表现在:

  1. 集成电路设计业持续高速发展。

  初步统计表明(本次统计覆盖了736家设计企业),2015年全行业销售收入预计为1234.16亿元,比2014年的982.5亿元增长25.62%(按照中国半导体行业协会的统计,2014年中国设计业的销售总额为1047亿元人民币。为了使数据更有可比性,本报告仍然采用设计分会的统计数据)。按照美元与人民币1:6.35的兑换率,全年销售额达到194.36亿美元,预计占全球集成电路设计业的比重将有较大幅度提升。

  2. 各地区产业发展增减互现,但总体上保持了较快增长。

  今年的统计中新增了合肥和长沙2个城市。珠江三角洲、京津环渤海和中西部地区继续保持两位数的增长。表一给出了各区域2015年产业发展统计数据。珠江三角洲、长江三角洲、京津环渤海和中西部地区的产业规模分别达到439.92亿元、425.84亿元、295.21亿元和73.19亿元,增长率分别达到46.07%、7.90%、31.37%和18.16%。除长江三角洲地区的发展速度降到个位数外,珠江三角洲、京津环渤海和中西部地区仍保持了2位数的增长。珠江三角洲和京津环渤海地区的增长率高于全国平均数25.62%。珠江三角洲地区的增长速度最快,比全国平均数高23.92个百分点,产业规模占全行业的比重达到35.65%,比2014年的30.63%提升了5.02个百分点,取代长江三角洲地区占据全国龙头地位;京津环渤海地区的增长速度比全国平均数高5.75个百分点,产业规模占全行业的比重为23.92%,比2014年的22.87%提升了1.05个百分点;中西部地区的增长速度比全国平均数低7.46个百分点,产业规模占全行业的比重为5.9%,比2014年的6.3%降低了0.4个百分点。长江三角洲地区的增长速度比全国平均数低了17.72个百分点,产业规模占全行业的比重为34.5%,比2014年的40.17%下降5.67个百分点。2015年,各地区的产业规模更趋平衡,长江三角洲和珠江三角洲地区的产业规模几乎相当,京津环渤海地区的增长改变了前几年低于全国平均数的被动局面。

  表一:2015年各地区发展数据预测(单位:亿元人民币)

  3. 企业经营状况喜中有忧。

  2015年,我国设计企业的经营水平持续改善,优势企业成绩瞩目。与2014年相比,十大设计企业的销售总和达到540.47亿元,比上年的406.10亿元增加134.37亿元,十大设计企业的销售总和占全行业销售总和的比例为43.79%,比上年的41.33%增加2.46个百分点,产业集中度进一步提高。第一名企业的销售额达到220亿元,按照1:6.35的美元和人民币兑换率,达到34.65亿美元,根据2015年IC Insights的排名,进入世界前十,排名第6;第二名的销售额达到93.73亿元,约为14.76亿美元,有望进入世界前十。十大设计企业的平均增长率为33.09%,比行业平均增长率25.62%高了个7.47个百分点。10家企业中有8家增长,2家减少。从十大设计企业的分布来看,珠江三角洲地区有3家,长江三角洲地区有4家,京津环渤海地区有3家。10大设计企业的入门门槛提高到19.94亿元人民币。 企业经营质量继续得到改善。2015年预计有143家企业的销售额超过1亿元人民币,比2014年的134家增加9家,比上年增加6.72%。销售过亿元人民币的企业销售总和达到990.01亿元,比上年的799.08亿元增加了190.93亿元,占全行业销售总和的比例为80.21%,与上年的81.33%相比下降了1.12个百分点;销售额5000万元-1亿元的企业数量从158家增长到169家,增加比例为6.96%;销售额1000万元-5000万元的企业数量从198家增长到204家,增长比例为4.04%;销售额小于1000万元的企业从191家增加到220家,增加比例为15.18%。行业整体经营规模继续向优势企业集中。2015年,盈利企业的数量为409家,比去年的427家,减少了18家,降低了4.4个百分点,不盈利企业的数量则从去年254家增加到今年的327家,增加了27.74%。根据对排名前100的设计企业的统计,这些企业的平均毛利率为29.56%,比上年的30.86%,下降了1.3个百分点,十大设计公司的平均毛利率为40.25%,比2014年的37.05%提高了3.2个百分点。

  设计企业的从业人员规模有所扩大,人数超过1000人的企业有7家,与去年持平;人员规模500-1000人的企业有15家,比上年减少1家;人员规模100-500人的有113家,比上年增加53家。但占总数81.7%的企业是人数少于100人的小微企业,共601家,比上年的87.8%减少了6.1个百分点。表五给出了设计企业的人员规模统计。统计数据表明,规模超过500人的企业数量近年来比较稳定,100-500人的企业数量变化比较大,这一方面是处于这一规模的企业快速发展促使人员规模扩大,另一方面也是因为企业间发生了一些并购。最为可喜的是在被统计企业数量增加55家的的同时,人数小于100人的小微企业的比例出现了明显的下降。产业的发展质量有所改善。

  表二:2014年设计企业人员规模

  4. 主要产品领域有所改观。

  表三给出了2015年我国设计企业的主要产品领域分布。在通信、智能卡、计算机、多媒体、导航、模拟、功率和消费电子等8个领域中,有5个领域的企业数量增加,3个领域的企业数量下降。从事通信芯片设计的企业从2015年的109家增加到157家,对应的销售总和提升了45.42%,达到597.76亿元;从事模拟集成电路电路设计的企业从2014年的139家增加到164家,销售总和增长了36.49%;从事导航类芯片业务的企业从23家增长到33家,销售额增加了19.27%;从事消费类电子的企业从104家增加到113家,销售额增加了42.2%。相反,从事计算机相关芯片设计的企业数量从58家减少到51家,从事多媒体芯片的企业从98家减少到93家,对应的销售分别下降了3.84%和5.41%。总的来看,通信领域由于其良好的成长性和巨大的市场容量,吸引了更多的企业进入这一领域;模拟芯片市场相对稳定,我国企业在这个领域的技术积累达到一定阈值,呈现出突破的态势;前两年比较沉寂的消费电子芯片再次爆发,但计算机市场的低迷对从事计算机芯片企业的影响进一步扩大。

  表三:不同产品领域的设计企业分布(单位:亿元人民币)

  5. 产业集中度有所提高。2015年,中国集成电路设计业前10大

  设计企业的总销售规模达到了540.47亿元人民币,占全行业总收入的比例为43.79%,且过去几年中这一比例一直保持增长。但是这一比例仍然偏低,相对于美国硅谷的超过80%和中国台湾地区的超过70%,我们仍然有很大的空间。

  6. 产业并购拉开序幕,技术、资本两个轮子的运行更加协调。

  2015年,在大基金的带动下,集成电路设计业的国内外投资风气云涌。清华紫光继成功收购展讯通信和锐迪科之后,再次并购同方国芯;而在此之前,同方国芯成功收购了西安华芯半导体有限公司;武岳峰资本成功收购芯成半导体,清芯华创收购的全球最大的CMOS传感器生产商豪威电子成功落地;建广资本出资收购荷兰恩智浦公司的射频功率器件部门等。在国际半导体市场掀起了一股中国资本的并购浪潮。

  二、 2015年设计业的主要亮点和面临的挑战

  1. 主要亮点

  2015年,中国集成电路设计业的总体发展态势良好,技术水平不断提高、市场地位更为稳固。移动智能终端、CPU、智能电视芯片等领域出现重大突破,一批明星企业的发展十分抢眼。

  紫光集团在成功并购展讯通信和锐迪科之后实力大增,拥有高、中、低端搭配的完整产品线,移动通信终端SoC年出货量接近6亿只,市场占有率接近30%,稳居世界前三,与第二名的差距明显缩小。海思半导体的移动智能终端芯片全面应用于华为的整机产品,整体性能比肩国际最先进的同类产品水平,装备海思高端芯片的华为高端智能手机得到广大用户的认可,市场供不应求。我国企业的智能手机芯片已经具备了与国际一流厂商全面竞争的实力。

  上海兆芯研发的桌面计算机CPU,成功实现了“引进、消化、吸收和再创新”,在特定市场领域实现批量交货,得到了客户的好评。“龙芯”系列CPU在专用市场打开局面,在数控机床等领域获得批量应用,向产业化、市场化和商品化迈出了坚实的一步。海思半导体采用16nm工艺研发的服务器CPU取得成功,成为全球为数不多采用最先进工艺研发CPU产品的企业。杭州中天的CK系列嵌入式微处理器累计出货已经超过2亿颗,单品应用超过1亿颗,2015年在国产嵌入式CPU市场的占有率超过70%。

  海思半导体主导研发的智能电视芯片达到国际领先水平,打破了垄断,在创维等电视整机企业得到批量应用,出货量达到百万颗量级,有望在2016年获得更多电视厂商的订单,冲击千万颗出货水平。

  在随机动态存储器芯片领域,上海澜起科技研发的DRAM缓存控制器芯片是通过Intel公司认证的2个产品之一,全球市场占有率继续保持第一,缓存控制芯片的设计水平处于国际领先地位。在闪存芯片领域,北京兆易创新在NOR闪存市场上继续深耕,全年出货超过15亿只,全球市场占有率达到29%,国内市场占有率超过55%。

  在CMOS图像传感器市场,格科微电子和北京思比科在激烈的市场竞争中继续保持了增长的势头。按出货量计算,格科微电子全年出货超过10亿颗,增长10%左右,保持了近30%的全球市场占有率,产品档次向上平移;思比科的出货量达到4亿颗,全球占有率接近10%,在中低端市场具备相当的实力。如果将清芯华创收购的豪威电子的产量也纳入计算的话,我国在CMOS图像传感器领域无论是出货量还是销售额都已经稳居世界第一。

  在光通信芯片领域,厦门优讯成功研发出2.5G和10G光通信系列芯片,产品批量进入市场,2.5G芯片国内市场占有率超过40%,光纤宽带PON传输芯片国内市场占有率达到20%,2015年出货量超过3000万颗,累计出货1.3亿颗,表现出极强的市场竞争力和发展潜力。

  2. 面临的挑战

  尽管我国集成电路设计业在2015年取得了不俗的成绩,但影响设计业持续高速发展的深层次矛盾尚未得到根本解决。

  一是在微处理器、半导体存储器、可编程逻辑阵列器件和数字信号处理器等大宗战略产品上虽然有所突破,但产品尚未进入主流市场。产品性能和国际先进水平的差距依然十分巨大。这导致了我国在这些产品领域对外依存度很高。例如,2013和2014年我国进口的微处理器/微控制器和存储器的价值超过1500亿美元。而且,这些产品领域由于技术门槛高、市场垄断性强,我国企业要取得实质性突破难度非常大,是我国设计业今后必须面对并全力攻克的战略难题。

  二是产业总体实力仍然较弱。虽然2015中国10大设计企业的第一名和第二名已经可以进入世界前十的行列,但全行业的销售总和依然不到200亿美元。在全球3300亿美元的产品市场中,仅占6%。与我国庞大的市场需求极其不符。

  三是产品同质化情况严重,且近期内看不到解决的希望。以移动智能终端SoC芯片为例,简单采用单一来源嵌入式CPU而不对其进行架构创新,导致产品差异化途径变窄,低价竞争是很多企业不得不做出的痛苦选择。采用第三方IP核本是SoC设计的必然,但是对IP核的依赖、甚至滥用IP核已经成为我国设计企业的痼疾,不少企业已经沦为IP核的“组装”公司。企业价值和产品竞争力都受到很大负面影响。

  四是设计企业产品升级换代主要依靠工艺进步和EDA工具的现象没有改观,其背后的根本原因是基础能力亟待提高。工艺技术进入28nm以后,设计与工艺再度融合,很难单纯地依靠代工厂提供的PDK进行研发。近期,中芯国际通过与高通公司的合作,华力通过与联发科的合作极大地加速了其28nm工艺的成熟,非常值得我国设计企业深入思考。如果我们的设计企业不具备对工艺的深入了解,不掌握与工艺融合的设计方法,不与代工厂进行深度合作,恐怕在产品研发上就会处处落后,失去竞争的先机。

  五是创新能力提升十分缓慢,“跟随”策略仍然是大部分设计企业的首选。产品创新是设计企业实现突围、获得发展的关键。事实上,由于采用先进工艺的成本不断提升,想依靠使用更先进的工艺获得竞争的优势已经不太现实。要么在芯片架构上进行创新,要么在基础技术上深挖,才能够获得优势。

  六是企业价值虚高。随着国家集成电路产业基金的建立,社会资本加大对集成电路产业的投资,部分设计企业在获得前所未有机遇的同时也在盲目拉升自身价值,影响到正在推进的产业整合。占企业总数的81.7%的数百家小企业,一方面受到自身规模偏小的限制,无法快速成长,另一方面也将宝贵的社会资源禁锢在企业中,无法实现更大范围的资源优化重组,进而影响整个产业的健康快速发展。

  三、 《纲要》实施不断优化产业发展环境

  2014年6月,国务院颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,成立了大基金。这一重大举措为中国集成电路产业的发展营造了不可多得的良好发展环境。大基金成立以来,已经投资了深圳中兴微电子、湖南国科微电子、珠海艾派克、展讯通信、北斗星通等5家设计企业。另外还有多家企业得到了大基金的关注,可望在未来获得大基金的支持。

  各地地方政府在《纲要》的指引下,也在积极筹建地方性集成电路产业投资基金,例如北京市建立的300亿元基金、上海建立的500亿元基金,武汉正在筹建的300亿元基金和厦门市正在筹建的300亿元基金等,使得已经或正在建立的地方性集成电路投资基金总额接近

  1400亿人民币。预期其中相当一部分资金会投向集成电路设计业。

  长期以来,我国集成电路设计业缺乏投资的问题将得到很大的缓解。更令人高兴的是,产业和社会资本正在积极介入集成电路产业。例如,紫光集团收购同方国芯后提出800亿人民币的宏大融资计划,为打造中国集成电路设计业的航空母舰提供了坚实的资金基础。社会资本和产业资本的投入具有非常重要的意义。一方面,社会资本和产业资本的介入将从根本上改变前面15年社会对投资集成电路产业的畏惧局面,另一方面,社会资本和产业资本依赖其灵活的机制和对产业的深刻理解,将极大地激活我们这个行业的活力。后面几年我们可以期待有更多的社会和产业资本投入到集成电路设计领域,驱动设计行业的高速发展。

  随着《纲要》的发布,国际上对我国发展集成电路产业的决心和信心有了全新的认识,在担心和害怕的同时,也出现了一些积极的变化。例如,我国企业参与国际同行的并购,使得引进先进技术共同发展成为可能,中国台湾地区也在积极应对中国大陆集成电路产业的崛起,逐渐放松其对大陆投资其集成电路领域的限制。这些都为我们的设计产业走向全球,实现与国际接轨,形成“你中有我,我中有你”的产业新生态创造有利的大环境。

  四、 关于“十三五”期间设计业发展的几点思考

  我们即将迈入“十三五”。按照《纲要》提出的要求,2020年前我国集成电路产业的年均增长率要达到20%,集成电路设计业毫无疑问必须在其中承担重要的责任。如果我们在未来的5年中能够保持每年20%的增长,到2020年,中国集成电路设计业的总产值将超过3000亿元人民币,约合460亿美元。尽管规模很大,但也不过只能满足我国集成电路实际消费量的50%。因此,我们在努力拼搏的同时,更要清醒地认识到所面临的困难和挑战,认真做好各项工作。为此,提出四点建议供参考。

  1. 《纲要》的颁布和实施对我国未来数十年集成电路技术和产业的发展具有关键的指导作用。现在国家发展集成电路产业的战略判断和发展决心已经明确,《纲要》确定的发展路径也已经确定。我们一是要保持战略定力,坚信发展集成电路的战略判断和对发展路径的预见的正确性,排除各种干扰,坚定信心、下定决心、毫不动摇。二是要强化我们的战略执行力,坚决贯彻《纲要》确定的各项方针,努力拼搏,利用未来5年的时间推动集成电路设计业发展上个新台阶,满足国家战略和产业发展两个需求。

  2. 集成电路是一个技术密集型的行业,没有坚实的技术功底,很难形成有竞争力的产品。从全球范围看,集成电路已经成为成熟产业,摩尔定律所代表的硅时代即将进入10nm以下量级。高额的研发成本,高度复杂的系统和激烈的市场竞争对行业同仁提出了极高的要求。必须重视基础能力的提升,必须加大研发投入,必须形成有自己特色的技术积累。只有苦练内功,才能赢得未来发展的先机。我们要走出依赖更先进的工艺和EDA工具才能做出有竞争力产品的怪圈,通过持续提升自身的技术水平,靠能力取胜,靠创新取胜。

  3. 要对正在发生深刻变化的产业形态有清醒的认识。近年来,系统整机企业自研芯片的趋势在加剧,这将对芯片设计公司造成新的困扰,简单地向系统整机企业销售产品的做法很可能会遇到挑战。随着系统整机企业自研芯片的增加,不排除一些设计企业逐渐沦为系统整机企业的第二、甚至第三供货商的可能性。要积极探索与系统整机企业的共生关系,形成“你中有我,我中有你”的共赢局面。同时,要进一步加大与工艺厂商的合作,尽快打造一支懂工艺的设计技术团队。特别要加大与国内芯片代工企业的合作,形成牢固的战略合作伙伴关系。

  4. 要坚持开放合作的发展思路。一方面,我们的设计企业要以开放的心态和博大的胸怀正确对待正在到来的产业整合。整合他人和被他人整合都是成功的标志。另一方面,要打破凡事都要自己做的“小农意识”,充分利用现在的有利时机,加大对外合作。他山之石,可以攻玉。在经济全球化的大背景下,广泛和深入的国际合作,是我国设计企业发展的有效途径。必须破除一谈到自主创新,就是自己创新的错误观念,通过走“引进、消化、吸收、再创新”的发展之路,加快企业的成长。

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