中国芯片设计业要自强不息 -清华大学微电子所长魏少军

GGCA中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军博士2024年12月11日一.2024年芯片设计业总体发展情况二.芯片设计产业发展质量分析三.关于设计业持续发展的几点思考2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlIRightsR一.2024年芯片设计业总体发展情况二.芯片设计产业发展质量分析三.关于设计业持续发展的几点思考2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AllRightsReserved3芯片设计企业数量2010-2024年芯片设计企业数量增长情况数量一增长率统计涉及的芯片设计企业数量为3626家，比上年的3451家，多了175家。芯片设计企业数量的增速进一步下降，除去部分新创企业属于企业异地发展的结果外，实际增加的新设计公司的数量并不多。2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·芯片设计产业销售情况2024年全行业销售预计为6460.4亿元，相比2023年增长11.9%。按照美元与人民币1:7.1的平均兑换率，全年销售约为909.9亿美元，占全球集成电路产品市场的比例与上年基本持平。1999-2024年设计业销售规模2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AllRightsReserved5■长江三角洲■珠江三角洲■京津环渤海■中西部地区长江三角洲上海杭州无锡苏州南京合肥小计珠江三角洲深圳珠海香港---福州厦门广州小计京津环渤海北京天津大连-6.10%济南小计中西部地区成都西安武汉重庆长沙小计总计 厦门珠海无锡南京福州合肥上海天津在参与芯片设计业发展统计的20个城市中(不含香港),有2个城市出现了负增长。左厦门珠海无锡南京福州合肥上海天津在参与芯片设计业发展统计的20个城市中(不含香港),有2个城市出现了负增长。左长40.3%,第二名为厦门，增长32.1%,上海增长28.2%,天津增长25.1%,成都增长25.0%,合肥与福州均增长23.8%。排序城市城市1深圳重庆2重庆厦门3杭州上海4济南天津5苏州成都6无锡合肥7南京福州8西安珠海9北京南京珠海无锡2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved7单位：亿元人民币0上海、深圳、北京继续把持前三位。无锡的设第四。虽然杭州在2023年的设计业规模超过无锡，但由于2024年的增长率只有6.3%,远低于无锡的15%,所以位置上与无锡颠倒。同样的，西安和成都的排位也发生颠倒。进入前十的城市设计产业规模均超过150亿元，门槛提高到上海深圳北京上海、深圳、北京继续把持前三位。无锡的设第四。虽然杭州在2023年的设计业规模超过无锡，但由于2024年的增长率只有6.3%,远低于无锡的15%,所以位置上与无锡颠倒。同样的，西安和成都的排位也发生颠倒。进入前十的城市设计产业规模均超过150亿元，门槛提高到排序城市城市1上海上海2深圳深圳3北京北京4杭州无锡5无锡杭州6南京南京7西安成都8成都西安9武汉武汉苏州苏州总计2024年预计有731家企业的销售超过1亿元人民币，比2023年的625家增加106家，增长率达到17%。■苏州合肥珠海■西安长沙■广州济南 长江三角洲京津环渤海中西部占比占比上海上海深圳北京北京南京深圳南京杭州无锡无锡杭州苏州成都苏州合肥西安珠海西安长沙长沙广州济南广州济南厦门厦门武汉重庆大连82天津大连92福州香港福州香港2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved10城市1亿占比占比珠江三角洲长江三角洲京津环渤海中西部京津环渤海■中西部2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlIRightsReserved11比例比例●2024年，共有32家企业的人数超过1000人，与上年相比下降2家；有51家企业的人员规模为500-1000人，比上年减少了14家；人员规模100-500人的有356家，比上年减少105家，但占总数87.9%的企业是人数少于100人的小微企业，共3187●2024年，我国芯片设计业的从业人员规模与上年基本持平，人均产值为231万元人2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved12产品领域分布情况单位：亿元人民币序号领域企业数比例销售总额1234多媒体功率56789消费类电子智能卡总计通信芯片和消费类电子芯片的份额占了全部销售的68.48%,超过三分之二。而计算机芯片的占比不到11%,与国际上25%的占比差距巨大，由此也可以看出我国芯片产品的总体水平还处在中低端。2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved13 2024年，尽管十大设计企业的进入门槛从上年的65亿元人与上年的1829.2亿元相比，不升反降，全行业占比也从上年的31.7%下降到27.3%。这反映出十大设计企业的增长乏力，对行业整体进步的贡献变小。另一方面，731家销售过亿元人民币的企业销售总和为5630.2亿元，比上年的5034.2亿元增加了596亿元，但占全行业销售收入的比例仍为87.15%,与上年持平。2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved152、设计业发展速度逐渐降低，回归理性统计数据显示，2004年至2023年的20年间，中国芯片设计业的年均复合增长率达到24.8%,大大高于全球半导体产品的增速。2023年，全球半导体萎缩了8.2%,同期中国芯片设计业的增长率达到8%。但是，2024年，尽管中国芯片设计业达到了2位数的增长，为11.9%,但WSTS预测2024年全球半导体产业的半导体的增长。当然，如果以2022年的数据作为基数，则2024年中国设计业的增长为20.8%,而全球的增长只有9.2%。2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved16产品处于市场中低端的局面尚未改变经过20多年的高速发展，传统市场由于缺少新的杀手应用，主要产品进入了存量市场区域。近年来兴起的人工智能和电动汽车等新兴领域，一是尚未成为市场主流，对产业的贡献还在爬坡，二是受到外界的干扰和打压，增长乏力。从统计数据看，中国芯片设计业的主战场还集中在通信和消费类电子领域，在计算机领域的份额只有10%左右，与国际上计算机芯片占市场25%的比例差距明显。从另外一个角度也可以认为中国芯片设计业的市场还处在价值链的中低端。2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved17中国芯片设计企业的人力成本进入世界前列。人才争夺战导致人力成本成倍提高。这里面既有正常的薪酬提升，但更多的是大额资本投入导致的间接效果，也存在一些企业恶意搞垮竞争对手的不正当手段。在资本的拱火下，近年来高投入引发的高估值和人才抢夺导致的高薪，已经让相当一部分企业面临资金紧张、融资困难等问题。已有部分曾经辉煌过的企业不得不走向清盘或者倒闭。一方面，企业陷入成本快速攀升的窘境，另外一方面，2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved185、企业对“内卷”深恶痛绝，但自己也在“卷”大家所谈的“内卷”就是指这种不讲规则的恶性竞争，包括不计成本的低价竞争，利用市场垄断地位的恶意杀价，对竞争对手的但是如果这种“卷”无法导致产业优化，则完全是内耗。我们反对无节制的“内卷”,但也应该认真反思一下，是否认识到今天的“内卷”正是前些年企业野蛮生长的恶果在今天的大爆发?2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved192024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlIRightsReserved20产品必须经受得住市场的检验。尽管在一些特定的情况下，特殊的供需关系会导致产品供不应求，但并不意味着这样的产品一定可以长盛不衰。在地缘政治冲突的今天，政策的倾斜会使得国内企业获得比较好的竞争地位，但这也是有条件的，即产品要满足客户的需求。如果只是关注这样的市场机遇而忽略了自身产产品竞争力的提升需要反复迭代，需要坚持不懈的努力改进，2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved212、技术是芯片设计公司赖以生存的基础没有高超的技术，想做出一流的产品几乎不可能。我们要在传统的设计技术领域不断深耕，加宽、加深、加厚我们的基础，在设计方法学上建立起适合自己产品的一整套流程和方法；同时我们要加大与制造企业的联系。我们很高兴地看到，一些头部的芯片设计企业与制造代工企业的关系已经不是简单地委托和被委托关系，而是技术上的伙伴，站在同一战壕并肩作战的战友。芯片设计企业拉动代工企业技术进步，代工企业支撑设计公司产品持续演进的良性循环已经出现并运转良好。2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved22中国半导体产业发展的外部环境正在不断地恶化，急需找到突围之路。首先，我们要对自己的发展有信心；其次，中国是一个世界工厂，这在短期内不会改变，而且更重要的是，中国还是“世界市场”。在当前形势下，创新具有特殊含义，除了传统意义上的技术创新外，更要关注应用创新在芯片设计中的作用。芯片设计工程师往往认为我们与应用的距离比较远，而不去关注应用。其实，应用创新一直是中国人的强项，背靠14亿人的庞大市场，应用创新的空间十分巨大，也是中国芯片设计业的优势所在。2024年12月11日上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第30届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved234、大力发展不依赖先进工艺的芯片设计技术伴随着外部先进加工资源对我国芯片设计企业关闭，中国芯片设计企业所能使用的制造技术不再像之前那样丰富。之前，中国芯片设计业一直处在追赶的道路上，依靠工艺技术的进步和EDA工具的进步就可以获得较好的发展。现在的情况变了，需要我们在技术创新上更为关注不依赖先进工艺的设计技术。有两条技术路径值得大家探索，一是架构的创新。有识之士早就预见到“当前是计算