世界集成電路產業迎來后摩爾時代
2012-12-03 20:47:43 本站原創集成電路產業是國民經濟和社會發展的戰略性、基礎性產業，是電子信息產業的核心與基礎，是一個國家經濟發展、科技發展和國防實力的重要標志。由于集成電路產品在計算機、移動通信、消費類電子、半導體照明、汽車等國民經濟各個領域的廣泛應用，集成電路產業已經成為信息產業的重要支柱。據統計，連續10余年來，中國大陸集成電路的進口額超過石油，2011年達到1702億美元，進口數額居各類產品之首。
集成電路產業在旺盛的市場需求和科學技術發展帶動下，發展勢頭十分強勁。黨中央、國務院提出了建設創新型國家，加快培育和發展戰略性新興產業的決定，強大的集成電路技術和產業將為中國在后金融危機時代的全球經濟發展和競爭中爭取主動提供重要的支撐和基礎。
世界集成電路產業的“后摩爾時代”來臨
集成電路產業經過50多年的發展，產業技術鏈不斷發展變化，產業結構逐漸細化，分工越來越細致。集成電路制造環節仍然遵循著摩爾定律快速向前發展，延續摩爾定律的先導技術研究依然是全球熱點。“十二五”期間，芯片制造技術將從45納米拓展到32納米和22納米，而硅晶圓片的最大尺寸將達到450毫米(18英寸)，進一步降低成本、節約能源，這些均對制造裝備和工藝提出新的要求。自從集成電路發明以來，芯片已無可辯駁地成為電子電路集成的基本形式。從那以后，集成度增加的速度就按照摩爾定律的預測穩步前進。摩爾定律的預測在未來若干年依然有效的觀點目前仍被普遍接受。
然而，芯片制造的實踐表明，制造尺寸的縮小會遇到各種技術挑戰，其中有屬于不可逾越的物理限制。一個同樣被廣泛認同的觀點是，芯片的尺寸縮小碰到物理限制，則物理定律將使摩爾定律最初描述的發展趨勢停止。根據摩爾定律“芯片的集成度每18個月至2年提高一倍，即加工線寬縮小一半”，人們普遍推測，在這一定律的描述下的摩爾定律時代還能延續十幾年。提出該定律的摩爾本人也曾公開表示十幾年以后，摩爾定律將很難繼續有效，因為硅材料的加工極限一般認為是10納米線寬，受物理原理的制約，小于10納米后不太可能生產出性能穩定、集成度更高的產品。
目前，全球集成電路技術的發展呈現出以下趨勢：一是基于經濟因素的考慮，決定放棄超小型化制造技術的芯片廠日益增多;二是超小型化制造技術的發展仍在延續，但不會持續很長時間。日本索尼公司半導體和元件研究組首席執行官兼副社長中川裕曾指出，利用超小型化技術不能生產出獨具特色的半導體產品，也不能帶來更多的附加值。
當集成電路制造愈接近摩爾定律極限時，全球半導體產品將進入微利時代，這將對我國集成電路制造和封測產業產生重大影響。如何提高我國集成電路制造和封測產業生產率與成本效率，從而整體提升產業競爭力成為我國集成電路企業最為關心的話題。在后摩爾時代，我國集成電路產業的發展將進一步提高對集成電路設計和可靠性測試的要求，通過垂直整合利用產業的供應鏈系統，創新商業模式以獲取更高的成品率、生產率和最快的上市時間，實現產業快速可持續發展。
兩大產業模式成為主流，產業整合趨勢明顯
自20世紀50—60年代起，集成電路產品從小規模集成電路逐漸發展到現在的特大規模集成電路，整個集成電路產品的發展經歷了傳統的板上系統到片上系統的過程。在這一歷史過程中，世界集成電路產業為適應技術的發展和市場的需求，其產業結構經歷了三次變革。第一次變革是加工制造為主導的集成電路產業發展的初級階段;第二次變革體現為以制造加工為主的代工型公司與專注芯片設計的集成電路設計公司分離發展;第三次變革則出現“四業分離”的集成電路產業，即形成了設計業、制造業、封裝業、測試業獨立運營的局面。
整合組件制造商模式(IDM模式)是指集成電路制造商自行設計，自行銷售由自己的生產線加工、封裝、測試后的成品芯片。如早期的英特爾、東芝、韓國三星等公司均采用這種模式。IDM模式的優點在于IDM廠商可以根據市場特點制定綜合發展戰略，可以更加精細地對設計、制造、封裝每個環節進行質量控制。IDM不需要外包并且利潤較高;IDM模式的劣勢在于投資額加大、風險較高，要有優勢產品做保證。IDM技術跨度較大，橫跨了三大環節，企業不僅要考慮每個環節技術問題，而且要綜合協調三大環節。不過，隨著國際半導體產業發展的不斷演變，國際IDM大廠外包代工趨勢日漸形成，催化了晶圓代工廣商模式。
全球范圍內的產業“拓展”為中國擴大產業規模提供了機遇，而跨國集成電路公司向輕晶圓模式的戰略調整也給中國集成電路產業帶來發展機會：歐美日韓廠商會日益專注于自身的核心技術，而將非核心技術逐步轉移出去。在技術東移背景下，臺灣地區和中國大陸的集成電路設計公司都將因此而長期受益，特別是中國大陸的集成電路設計公司未來的進步會更大。
目前，憑借巨大的市場需求、較低的生產成本、豐富的人力資源，以及穩定的經濟發展和優越的政策扶持等眾多優勢條件，中國已經成為集成電路制造、消費大國，亞洲制造從某種程度上正被“中國制造”取代。未來，隨著全球集成電路制造技術的發展和制造成本等條件的變化，以及中國集成電路產業技術能力的提升，集成電路傳統制造業將呈現出產業再次向外“拓展”的趨勢，由中國等發展中國家向后發展中國家逐步“拓展”。
集成電路產業的發展進步不僅僅只與技術相關，還涉及到經營理念的轉變、發展模式的轉型和發展路徑的創新，是全局性、戰略性的龐大系統工程，我們有理由相信，對產業發展規律充分的認識，完善、有效的產業發展政策支撐體系和產業規劃將對實現中國集成電路產業的健康發展必將起到重要的推動作用。
