同舟共济，扬起鹏城半导体产业“芯”帆

在集成电路（IC）面临全行业产能奇缺的严峻形势下，全民对全面实现芯片国产化的呼声高涨，深圳作为中国电子信息技术和产业重镇，也是集成电路（IC）产品集散、应用和设计中心，无论产业规模还是技术水平都名列前茅。如何有效地发挥本地企业整体优势，加快推进芯片国产化进程，成为深圳IC产业发展和规划的重要课题。针对这个课题，本人在深圳专程拜访履新不久的深圳半导体行业协会周生明会长，他还担任南方科技大学深港微电子学院副院长，于是我们不仅从着眼整个产业发展格局，而且还就产学研结合进行了交流。

1. “芯”潮澎湃的厚积薄发

周会长对深圳IC产业感情很深，首先谈到集中的多达230余家IC企业，按行业类型细分，设计156家，占比近七成；封测36家；半导体设备类31家；制造3家；半导体材料类4家，可谓阵容齐整，产值连续八年居全国城市之首。2019年深圳IC产业总体年销售收入达 1452亿元，增速接近八成，首次突破千亿大关。产业规模增速接近80%。其中IC设计销售收入为1131亿元，同比增长55%。如图1所示为五年来产业规模增长及趋势。 

图1 深圳市集成电路产业规模和增长趋势

深圳IC设计企业技术能力直逼国际领先水平，明星产品出自海思的有4G/5G手机基带芯片、首款5G麒麟SoC芯片、鲲鹏系列服务器芯片，均为行业引领标志。全球领先“AI 3D传感器+算法”软硬件一体3D 感知整体芯片及解决方案出自奥比中光，旨在赋能智慧零售、智慧交通、智能制造、智能安防、数字家庭等应用领域。国内首款自主产权的千万门级高性能FPGA出自紫光同创，已成功推向规模商用；全球首创超薄屏下光学指纹方案出自汇顶科技，指引5G时代生物识别技术方向；

全球领先的电容屏触控芯片、LCD/AMOLED显示驱动芯片、触控显示整合单芯片、电容式/光学式指纹识别芯片等出自敦泰科技，伴随先进智能人机界面解决方案。

更多的国产化格局特色的芯片宛若群星璀璨在鹏城闪耀。

衡量IC设计企业能力的主要技术指标在于设计规模和最小特征线宽，体现出芯片集成度和工艺的先进性。如图2所示为处于不同能力级别及水平分布状况。最高7nm工艺已由海思实现大规模量产，而展讯通讯（深圳）已进入先导研究。进入10nm工艺的有中兴微电子，进入14nm工艺的则是开阳电子和瑞斯康微电子。

图2 深圳市IC设计企业能力水平分布状况

周会长坦言，深圳IC制造业相比于设计业薄弱，目前企业仅有3家制造类，其他36家封测类、31家设备类、4家半导体材料类。随着产业政策落实及第三代半导体和传感器等应用落地，半导体设备和材料方面发展空间巨大。未来五年IC产业发展目标由《深圳市进一步推动集成电路产业发展行动计划（2019—2023 年）》确定，就是要做大产业，力争到2023年整体销售收入突破2000亿元规模，制造业及相关环节要占两成，届时技术水平、产业链条、平台服务都将提升，同时完善生态体系。把深圳建设12英寸先进工艺线作为重大工作目标，特别在目前的国际背景下，中芯国际与深圳国资合资建设28nm晶圆厂，对于深圳完善集成电路产业链、促进信息产业升级和提升深圳的战略地位都具有重大的历史意义。为掌握新一轮全球新兴科技与产业竞争战略的主动权，立足于中国就务必进一步提升深圳IC产业发展水平，使之成为影响力卓著的创新引领型城市。

2. “芯”悦诚服的联动共赢

深圳IC产业的发展源于始于90年代 的规划和布局，周会长作为亲历者感慨颇深。他并不回避曾经错失发展制造与封测的良机，但还是夺得集成电路设计产业化的先机。2000年初成立的深圳IC基地具有极其深远的意义，这是科技部实施“十一五”计划和国家重大科技专项的载体，汇集和整合政、产、学、研、用等各方资源，促进IC设计产业快速发展的公共支撑平台。基地主要功能为建设服务于IC设计的软硬件和测试平台，建立IC设计企业孵化器以降低初创门槛和产品研发成本，并开展国内外技术交流和IC设计人才培养和职业培训。

IC产业具有知识技术和资本密集、高投入和高产出的特点，因此建设专业、高效的技术服务平台成为全产业发展的催化剂和加速器至关重要。深圳的IC行业联手打造国产IC创新产品推广平台，创立建设整机企业与IC企业多种联动机制，如图3所示，努力建立和营造集聚式发展环境以优化产业发展空间。

图3 创新建设整机企业与集成电路企业多种联动机制

目至此深圳 IC 基地已建成完善的公共电子设计自动化（EDA）、知识产权模块（IP）复用与系统级芯片（SoC）开发、流片服务“三平台”；测试验证工程技术和教育培训“两中心”形成了以高新区为中心，辐射各区的 IC设计与应用产业集聚的协同发展环境“多园区”。以海思、中兴、比亚迪、汇顶等为代表，具有相当规模的 IC 设计与应用企业汇聚其中，构建出 5G、通信、物联网、显示驱动与触控、汽车电子、人工智能等 IC 设计与应用优势产业链前景喜人。

然而历史来看，经济发展都是波浪式，随着国际形势的变化，IC行业迎来不期而遇的寒流，对此周会长认为要用战略高度来看待。全行业芯片产能紧缺其实是供应链被打乱，从长远来看这正是对国产芯片的机遇。深圳半导体行业协会需要因势利导地布局，对销售和分销、物流、供应链要加强管理。这就需要成立专委会，包括存储、物联网、人工智能、通信接口等，要加强对国产化配套和方案化研究。在产业化加速推进方面，要增加半导体设备和材料的厂商数目，做到“百花齐放”才是良性的发展，所以要有序规范，避免无序竞争，也不希望出现强势垄断。

3.“芯”享事成的产教融合

周会长的经历颇为传奇，早在1996年就来深圳开创IC产业，随后参与创立IC产业基地并工作至今，他深感本土IC人才培养的缺乏，作为全国最大的IC设计基地，教育资源与产业不相匹配，便着手策划创办微电子学院。随着深港微电子学院于2018年在南科大成立，他实现由产业界迈入教育界的闪亮转身，却保持着教育者和行业领导者的双重身份。谈到微电子学院，他认为首先是产教融合最彻底，由产业需求推动教研进展；其次依托粤港澳大湾区规划布局，具有国际化视野。第三、所有课程和教师都与产业紧密结合。这就与IC产业基地连贯起来，有坚实的基础，才获得更高的定位。在与企业合作承担横向纵向课题方面成果斐然，新成立时就多达33个。与企业合作成立校企联合实验室，不到一年半就达到十个的目标，另有十家成立在即。聘请企业专家也极为踊跃，校企联培专业硕士以产业需求的人才为目标，十家企业实训基地承担支持与产业互动，所有这一切都在有效地促进芯片国产化的进程。

产教融合的描述可以浓缩如图4所示，这是产学研紧密结合格局的集中展现。

微电子创新中心与IC公共技术服务体系互动，面向基于各门类核心芯片的相应的产业链推广应用，在各个环节都有所需的平台支持如下：

第一、大学计划EDA软件工具平台，包括专业设计网络、独立IC设计教师和实验室，并配备多种EDA软件。EDA工具国产化，得益于华大九天、鸿芯微纳等国内企业的支持。

第二、 IP复用和SOC开发平台，需要既支持IP开发，也支持CPU、GPU、DSP、USB等接口IP核复用的SOC开发。

第三、 与ARM中国共享IP资源；

第四、 主要晶圆厂的MPW技术支持及流片服务，工艺库的开发与衔接。提供设计接口、设计工艺库、设计规则、设计模型、IP库和设计套件等。

第五、先进存储、智能存储、存储控制、封装测试、产品检测、品质认定等。

第六、设立联合共建研究中心、联合实验室，开展产学研项目合作，打造完整的政产学研用体系，着力培养实用型高端人才和领军型人才。

第七、参与“IC设计产业技术创新战略联盟”和“国家IC公共服务联盟”等。

第八、科研与产业紧密结合、学院研究成果充分转化与产业化。

图4 IC教学、科研、产业化一体化平台