集成电路产业发展指南

集成电路产业发展指南

启动实施产业集群产城融合示范工程。以产业集群建设推动生产、生活、生态融合发展，促进加快形成创新引领、要素富集、空间集约、宜居宜业的产业生态综合体。加快产业集群交通、物流、生态环保、水利等基础设施数字化改造。推进产业集群资源环境设施共建共享、能源资源智能利用、污染物集中处理等设施建设。探索核心承载区管理机构+投资建设公司+专业运营公司建设新模式，推进核心承载区加快向企业综合服务、产业链资源整合、价值再造平台转型。推动符合条件的战略性新兴产业集群通过市场化方式开展基础设施领域不动产投资信托基金（REITs）试点。实施城市绿色发展综合示范工程，支持有条件的地区结合城市更新和城镇老旧小区改造，开展城市生态环境改善和小区内建筑节能节水改造及相关设施改造提升，推广节水效益分享等合同节水管理典型模式，鼓励创新发展合同节水管理商业模式，推动节水服务产业发展。开展共用物流集装化体系示范，实现仓储物流标准化周转箱高效循环利用。组织开展多式联运示范工程建设。发展智慧农业，推进农业生产环境自动监测、生产过程智能管理。试点在超大城市建立基于人工智能与区块链技术的生态环境新型治理体系。探索开展环境综合治理托管、生态环境导向的开发（EOD）模式等环境治理模式创新，提升环境治理服务水平，推动环保产业持续发展。加大节能、节水环保装备产业和海水淡化产业培育力度，加快先进技术装备示范和推广应用。实施绿色消费示范，鼓励绿色出行、绿色商场、绿色饭店、绿色电商等绿色流通主体加快发展。积极推行绿色建造，加快推动智能建造与建筑工业化协同发展，大力发展钢结构建筑，提高资源利用效率，大幅降低能耗、物耗和水耗水平。深入推进国家战略性新兴产业集群发展工程构建产业集群梯次发展体系，培育和打造10个具有全球影响力的战略性新兴产业基地、100个具备国际竞争力的战略性新兴产业集群，引导和储备1000个各具特色的战略性新兴产业生态，形成分工明确、相互衔接的发展格局。适时启动新一批国家战略性新兴产业集群建设。培育若干世界级先进制造业集群。综合运用财政、土地、金融、科技、人才、知识产权等政策，协同支持产业集群建设、领军企业培育、关键技术研发和人才培养等项目。模拟集成电路行业发展情况和未来发展趋势2013年至2021年，全球模拟集成电路市场规模年均复合增长率达7．97%，并在2021年达到了741．05亿美元。模拟集成电路的下游应用市场广泛，产品分散，行业增速总体较为平稳，波动相对较小。根据赛迪顾问数据统计，2020年全球模拟芯片的市场区域主要以我国为主，占比达到69．51%，远超美国、欧洲以及日本，是全球模拟集成电路需求最大的市场。模拟芯片按功能可以分为信号链和电源管理两大类。其中，信号链芯片是通过对输入的信号进行判别、转换和加工以实现对信号的处理，本质上是通过对电压、电流进行相关控制实现的；电源管理芯片是通过对电压或电流的变换、分配和检测等方式，达到安全且精准供电的目的。（一）信号链芯片行业发展情况信号链芯片又可以进一步分为以ADC/DAC为代表的转换器产品、放大器和比较器类产品以及总线接口类产品。其中，信号转换器是将模拟（连续）信号与数字（离散）信号进行转换的关键，是混合信号系统中必备的器件，广泛使用在工业、通信等领域。根据赛迪顾问数据统计，2020年信号链芯片全球市场规模约为223．20亿美元，其中数据转换类芯片市场规模约为84．00亿美元，整体市场规模广阔。未来在5G，人工智能，物联网，汽车电子等新兴应用的驱动下，相关产品或技术对ADC/DAC的需求将得到强有力支撑，市场前景较为乐观。目前我国已经在转换器自研芯片等领域取得了一定的成就，自主研发的ADC/DAC产品已经成功应用于通信、工业等场景。（二）电源管理芯片行业发展情况随着集成电路工艺的不断发展，由于摩尔定律下晶体管的尺寸将逐渐缩减，同样面积的芯片上承载的晶体管数量呈现快速增长的情况，这使得芯片能耗亦不断提升。电源管理芯片作为管理电子设备能量供应的心脏，主要负责电子设备所需电能的变换、分配、检测等管控功能。电源管理芯片的性能优劣和可靠性对电子设备的性能和可靠性有着直接影响，因此重要性也在不断提升。电源管理芯片需要满足高稳定性、低功耗的要求，同时也需要依据下游场景需求定制化开发，因此产品种类繁多。根据赛迪顾问数据统计，2020年电源管理芯片全球市场规模约为316．10亿美元，整体市场规模广阔。根据华经产业研究院数据统计，未来全球电源管理芯片市场规模仍将保持高速增长，其中以大陆为主的亚太地区将成为未来最大成长动力，预计到2025年全球电源管理芯片市场规模将达到525．00亿美元，国内电源管理芯片的市场规模也将随之增长。加快新一代信息技术产业提质增效加大5G建设投资，加快5G商用发展步伐，将各级机关、企事业单位、公共机构优先向基站建设开放，研究推动将5G基站纳入商业楼宇、居民住宅建设规范。加快基础材料、关键芯片、高端元器件、新型显示器件、关键软件等核心技术攻关，大力推动重点工程和重大项目建设，积极扩大合理有效投资。稳步推进工业互联网、人工智能、物联网、车联网、大数据、云计算、区块链等技术集成创新和融合应用。加快推进基于信息化、数字化、智能化的新型城市基础设施建设。围绕智慧广电、媒体融合、5G广播、智慧水利、智慧港口、智慧物流、智慧市政、智慧社区、智慧家政、智慧旅游、在线消费、在线教育、医疗健康等成长潜力大的新兴方向，实施中小企业数字化赋能专项行动，推动中小微企业上云用数赋智，培育形成一批支柱性产业。实施数字乡村发展战略，加快补全农村互联网基础设施短板，加强数字乡村产业体系建设，鼓励开发满足农民生产生活需求的信息化产品和应用，发展农村互联网新业态新模式。实施互联网+农产品出村进城工程，推进农业农村大数据中心和重要农产品全产业链大数据建设，加快农业全产业链的数字化转型。集成电路行业概况半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，主要应用产品包括集成电路、分立器件等。其中集成电路又称芯片，具体指将一定数量的常用电子元件（如电阻、电容、晶体管等）以及其间的连线，通过半导体工艺集成为具有特定功能的电路。集成电路具有体积小、重量轻、引出线和焊接点少、性能好等优点，同时成本相对较低，便于大规模生产。近年来，随着全球信息化潮流的不断推进，集成电路的应用领域及市场规模均实现了高速扩张，逐渐成为全球经济的核心支柱产业之一。根据世界半导体贸易统计组织（WSTS）统计，集成电路的市场规模在2021年达到4，630．02亿美元，其中亚太地区拥有全球最大的集成电路产业市场。目前集成电路产业的全球化分工协作特征较为明显，同时产业存在向中国等发展中国家和地区转移的显著趋势。近年来，伴随包括通信、工业控制、消费电子等下游行业对需求的快速拉动，以中国为代表的发展中国家集成电路总体需求不断提升。根据中国半导体行业协会（CSIA）统计，中国集成电路产业销售额2021年已增长至10，458．30亿元。集成电路产业链主要包括设计、制造、封装及测试等环节。近年来，集成电路整体产业规模不断扩张，我国在各环节的技术研发、人才培养等方面均取得了长足的进步。2021年，我国集成电路设计环节销售额达4，519．00亿元，自2015年以来持续成为规模最大的细分产业环节，标志着我国在集成电路设计行业的整体竞争实力不断提升。尽管近年来我国集成电路产业迅速发展，但核心技术及高端产品领域与发达国家仍然存在一定的差距，目前集成电路仍是我国第一大进口品类，2021年我国集成电路行业全年进口总额为4，325．50亿美元，出口总额仅为1，537．90亿美元。近年来，集成电路的进出口持续呈现逆差且整体规模较大，体现出国内集成电路行业的发展在短时间内仍然处于追赶国际先进水平的进程中，集成电路产品特别是技术含量较高的高端产品领域，国产化的需求较为紧迫。根据ICInsights预测，2021年至2026年，整个集成电路行业增速受到下游汽车电子、5G通信等应用场景的带动作用，市场规模的复合增速有望维持在10．20%，其中模拟、逻辑和存储IC市场增速将分别达到11．80%、11．70%和10．80%，将成为集成电路细分市场中复合增速最快的三个赛道。集成电路行业发展趋势以及面临的机遇和挑战（一）集成电路行业政策及市场规模的发展趋势1、下游需求增长推动国产集成电路市场持续发展目前，我国是全球主要的电子信息制造业的生产基地，也是全球规模最大、增速最快的集成电路市场。根据《2021全球半导体市场发展趋势白皮书》显示，中国已经连续多年成为全球最大的半导体消费市场，超过了美国、欧洲、日本等市场，进一步为国内集成电路产业的发展提供了广阔的市场空间。根据中国半导体行业协会数据显示，2021年我国集成电路产业规模达到10，458．30亿元。工信部数据显示，十三五期间年均增速近20%，为全球同期增速的4倍。未来，在我国经济稳健增长的态势下，在5G、云计算、物联网、人工智能、智能网联汽车等新型应用的驱动下，中国集成电路市场需求仍将持续增长。2、国际贸易摩擦为集成电路国产化带来发展机遇当前全球集成电路行业正经历第三次产业转移，世界集成电路产业逐渐向中国大陆转移，国际领先的集成电路龙头企业不断加大在中国市场的投资布局。但近年来全球经济环境存在一定不确定性，国际贸易摩擦使得部分国内企业无法实现集成电路产品及设备的进口，我国在集成电路产业链各环节实现自主安全迫在眉睫。近年来在国家政策的大力推动下，我国集成电路产业快速发展，在产业链从设计到制造等各个环节都取得了长足的进步，通过自主人才培养与先进人才引入相结合的方式快速提升人才储备，并在财税征收、资金支持、配套建设等诸多方面建立了完善的政策支持体系，逐渐积累自主知识产权，力争打破国外在核心技术方面的垄断地位，逐步推动集成电路产品的国产化进程。（二）集成电路行业技术发展状况及未来趋势1、集成电路技术迭代推动高性能产品的不断发展随着5G通信、人工智能等新兴技术的应用，特别是特种领域愈发复杂的应用场景下对于信息准确采集及处理具有高可靠性的要求，大规模数据的快速准确获取、计算和存储能力成为集成电路产品设计的重要考虑因素之一。同时，考虑到信息处理的复杂程度、信息传输的时效性要求以及电路集成化的发展趋势，不同电子元器件间信号的高速传输、转换以及整体适配亦成为重点发展方向之一。集成电路技术的迭代发展为高性能产品奠定了良好的技术基础。根据摩尔定律，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。因此，长期以来摩尔定律一直引领集成电路技术的发展与进步，成熟制程自1987年的1µm提升至目前的7nm以下，集成电路的整体性能也随着先进制程的迭代大幅提升。在FPGA领域，随着先进制程迭代的推动，产品架构不断更新。本世纪初，Xilinx和Intel（Altera）等企业产品的计算规模仅为数十万逻辑单元。2011年Xilinx发布了基于28nm工艺的产品，逻辑单元达到了七千万门级，2018年Xilinx发布了基于7nmFinFET工艺的新一代产品，逻辑单元已达十亿门级水平。在制程工艺的不断迭代中，FPGA提高算力的同时降低了功耗，减小了芯片面积，推动了芯片整体性能的提升。在高速高精度ADC领域，伴随先进工艺制程的更新迭代，产品在转换速率、信号带宽和功耗等方面得到快速的提升，应用领域也不断扩大。本世纪初，ADI和TI等知名企业大多数的高速ADC产品，转换速率尚为数十MSPS左右，仅能处理支持GSM的2G基站的信号。而2019年ADI最新发布的基于28nm工艺的高速ADC产品，性能指标已经达到12位10GSPS，转换速率和信号带宽处理能力都有较大提升，并且已经具备5G毫米波频段的信号处理能力。2、集成电路系统级设计及封装成为技术发展的新趋势在2015年以后，集成电路制程的发展进入了瓶颈，7nm以下制程的量产进度均落后于预期。此外，随着器件尺寸不断减小，技术瓶颈开始显著制约工艺发展，对于整体成本和性能的提升效果亦不断削弱。集成电路行业进入了后摩尔时代，物理效应、功耗和经济效益成为了集成电路工艺发展瓶颈，单纯依靠制程的提升而实现性能提升已经难以实现，集成化成为了集成电路重要的技术发展趋势。系统级芯片设计（SoC）是在一颗芯片内部集成功能不同的集成电路子模块，组合成适用于目标应用场景的一整套系统，是借助结构优化和工艺微缩等方式，采用新的器件结构和布局，进而实现不同功能的电子元件按设计组合集成。系统级芯片封装（SiP）是将不同功能的芯片和元件组装拼接在一起进行封装，封装技术的先进性将极大影响相关电路功能的实现，具有设计难度低、制造便捷和成本低等优势，使得芯片发展从一味追求高性能及低功耗转向更加务实的满足市场需求。采用系统级芯片设计或封装，可以进一步高效地实现相关电路的高度集成化，有效地降低电子信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，进一步实现性能、功耗、稳定性、工艺难度几方面影响因素的平衡，进一步提高产品的竞争力，已经成为当前业界主要的产品开发理念和方向，在特种集成电路领域亦有广泛应用。目前，国际主流FPGA芯片企业逐渐形成了在FPGA芯片中加入处理器的技术路线，并形成了可编程系统级芯片的新产品路线。国内同行业企业也在系统级芯片的设计方面进行了布局，如紫光国微推出了具备现场可编程功能的高性能系统集成产品（SoPC），以现场可编程技术与系统集成芯片相结合，内嵌处理器、可编程模块、高速接口及多种应用类IP等丰富资源；复旦微电推出嵌入式可编程器件（PSoC）产品，采用28nm工艺制程，内嵌大容量自有eFPGA模块，并配置有APU和多个AI加速引擎。加快数字创意产业融合发展鼓励数字创意产业与生产制造、文化教育、旅游体育、健康医疗与养老、智慧农业等领域融合发展，激发市场消费活力。建设一批数字创意产业集群，加强数字内容供给和技术装备研发平台，打造高水平直播和短视频基地、一流电竞中心、高沉浸式产品体验展示中心，提供VR旅游、AR营销、数字文博馆、创意设计、智慧广电、智能体育等多元化消费体验。发展高清电视、超高清电视和5G高新视频，发挥网络视听平台和产业园区融合集聚作用，贯通内容生产传播价值链和电子信息设备产业链，联动线上线下文化娱乐和综合信息消费，构建新时代大视听全产业链市场发展格局。加快节能环保产业试点示范实施城市绿