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【IC设计】打造集成电路产业地标,南京用“芯”突破

来源:南京日报    原作者:崔晓    

写在前面: 

集成电路产业是衡量一个国家工业技术高度的重要标志,被誉为工业产值的倍增器,每1元集成电路产值能带动10元左右电子信息产业产值,进而带动增加100元左右的GDP。海关总署数据显示,近几年来,我国集成电路每年的贸易逆差接近2000亿美元,自主造“芯”刻不容缓。 

8月28日,2020世界半导体大会在南京落下帷幕。置身全球行业聚光灯下,南京亮出“成绩单”—— 

去年,南京市集成电路产业同比增长40%,高于全国24.2个百分点,其中,晶圆制造业、封测业增速均位列全省第一;今年上半年,全市集成电路主营业务收入已达去年全年收入的84.6%…… 

在我国集成电路产业进入高质量发展的新阶段,南京市瞄准建设“芯片之城”的目标,举全市之力打造全省第一、全国前三、全球有影响力的集成电路产业地标,并紧紧攥住EDA这一短板,努力解决芯片设计卡脖子关键技术难题,展现“创新名城”实力。

A  全速追赶,上半年全球半导体市场增长由中国贡献

“当价格不变时,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。”在此次世界半导体大会上,诞生于50多年前的“摩尔定律”仍被专业人士频频提及。 

现场,行业龙头、台积电(南京)有限公司总经理罗镇球展示了公司未来的部分规划,包括5nm已经进入量产阶段、3nm将于2022年进入量产阶段等,他认为,先进封装是推动摩尔定律持续演进的主要助力,并且从5nm生产的情况来看,它的良率推进远远好于三年前的7nm。 

记者从大会上获悉,今年上半年,全球半导体市场同比增长4.52%。是什么支持了全球半导体市场的成长呢?SEMI(国际半导体产业协会)全球副总裁、中国区总裁居龙指出,线上活动的增加,带动了云计算、存储器、服务器的需求,在家办公使得笔记本电脑等产品热卖,加之5G建设提速,支持了半导体产品的旺盛需求。 

上半年,中国集成电路产业销售额达到3539亿元,同比增长16.1%。其中,设计业销售额为1490.6亿元,同比增长23.6%;制造业销售额为966亿元,同比增长17.8%;封装测试业销售额1082.4亿元,同比增长5.9%。 

“从数据可以看出,上半年全球半导体市场的增长几乎100%由中国贡献,中国经济增长成为全球半导体产业最主要的驱动力。”中国半导体行业协会副理事长、清华大学微电子所教授魏少军分析道。 

他介绍,在性能等方面,国内自主设计高端芯片与国际主流产品的差距也正逐步缩小,“国产嵌入式CPU与国际先进水平的差距快速缩小,目前已经进入同台竞技的阶段。” 

回到全省,上半年江苏集成电路产业销售收入871.29亿元,同比增长35%,大大高于全国平均水平。中国半导体行业协会副理事长于燮康介绍,江苏历来是我国集成电路产业规模第一大省,南京、苏州、无锡等集成电路产业带建设正进一步加快,带动作用更加明显。 

加速推进集成电路产业高质量发展,国家层面利好政策不断。2020年8月4日,国务院正式发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》(国发〔2020〕8号文),公布了针对优化集成电路产业发展环境,提升产业创新能力和发展质量的系列优惠措施,涵盖财税、投融资、研发、进出口、人才、知识产权、市场应用和国际合作等八大领域。 

与此前政策相比,最明显的区别在于国发〔2020〕8号文将“集成电路”放在了“软件”前面,这一变化体现出国家对集成电路重视程度的提升,并将给予集成电路企业一系列实质性的减税支持。

B  打造地标,锚定“芯片之城”全产业链布局

放眼全球,在集成电路行业,中国是后起之秀,却发展迅猛;视线回到国内,跟上海、深圳甚至省内的无锡相比,南京也是“后浪”,但发展劲头十足—— 

7月27日,梧升半导体IDM(芯片设计+晶圆制造+芯片封装)项目落户南京经济技术开发区。项目一期预计2022年4月投产,对南京市集成电路产业强链补链具有重要带动引领作用。 

7月18日,华天科技(南京)集成电路先进封测产业基地(一期)在浦口开发区竣工投产。华天科技在集成电路封测行业排名全国第二,该项目的投产标志着南京市进一步完善了封测领域短板、强化了集成电路产业链。 

2016年,台积电在江北新区投资30亿美元建设新厂,带动大批上下游企业快速集聚。从产业空白之地,到数百家集成电路企业扎根落户,形成包括芯片设计、晶圆制造、封装测试、终端制造等在内的完备产业链……南京仅用了不到4年时间。 

2018年,南京市启动“集成电路产业地标”计划,锚定“芯片之城”目标,定下产业空间新布局:一核两翼多基地,推动更多集成电路产业资源和创新要素向南京集聚。 

“一核”为江北新区,主要发展集成电路高端设计及服务产业,重点集聚国际领先的自主可控集成电路设计企业和打造综合性产业创新平台。今年上半年,江北新区集成电路逆势上扬,全产业链营收实现254.27亿元,同比增长64.3%。 

“两翼”为江宁开发区和南京经开区。江宁开发区重点打造国际先进、国内一流、自主可控第三代半导体产业基地;南京经开区大力发展新型显示、人工智能、汽车电子等中高端芯片设计与制造产业。 

“多基地”包括南京软件谷、徐庄软件园、麒麟科创园等。 

全产业链布局之下,芯片设计成效初显。去年,南京首次跻身设计业规模最大城市十强,芯片设计向高端挺进。 

在与大会同期举办的展览上,一块最多可同时支持八块屏幕的智能座舱芯片,吸引了众多目光。“如果将发动机、电动机比作汽车的心脏,那么芯驰研发的芯片就是汽车的大脑。我们自主研发的16纳米汽车核心芯片,填补了国家空白,目前发布的三大产品线,是中国高端车规级处理器芯片的首次发布。”南京芯驰半导体科技有限公司董事长张强介绍。 

今年5月28日,芯驰科技正式对外推出智能座舱、自动驾驶、应用型中央网关三大方向的三款汽车芯片,覆盖了智能汽车最核心的三个应用领域。而此时,距离企业落地江北新区不足两年,这在汽车半导体行业尚未有先例。眼下,公司已与5家整车制造客户及10家零部件供应商达成合作,将产品推向市场。 

国内首款5G“微基站”射频芯片、中国电网第一款自主可控的电力载物通讯芯片……近年来,越来越多的高端设计芯片“出生”于南京,并依托本地愈发完备的产业链,走入全国乃至世界市场。 

C  攻坚突破,凸显自主可控创新能力

近年来南京市集成电路产业发展迅速,龙头企业加快集聚,产业特色逐步显现,但对标先进城市、对照既定目标,在产业规模、发展质量、人才储备等方面仍有不小差距,必须高度重视,采取针对性措施。 

2019年2月,南京市出台了《南京市打造集成电路产业地标行动计划》,提出到2025年,全市集成电路产业综合销售收入力争达1500亿元,进入国内第一方阵;实现“全省第一、全国第三、全球有影响力”的产业地标。 

集成电路的行业特性,要求研发、生产都必须分秒必争,“在研发进度上,ICisC的仪器共享实验室为我们节省了四个月的时间。”张强告诉记者。 

他口中的“ICisC”即南京集成电路产业服务中心,是全国首个涵盖人才、技术、资金、市场等全方位产业要素的集成电路公共服务平台,为芯驰科技提供了较为全面的大型高端仪器设备和软硬件共享服务。 

围绕公共技术创新平台建设,南京正从加强资金投入和专业管理两方面着手,充实“装备库”,为企业提供公共技术支撑,缩短企业技术研发周期,降低企业落地发展的成本。 

东南大学首席教授时龙兴自担任南京集成电路产业服务中心主任以来,多次为学界和产业界搭建合作桥梁;北京华大九天软件有限公司董事长刘伟平,如今也有了一重新身份——南京集成电路设计服务产业创新中心董事长。 

“发展国产自主EDA技术是当务之急。”刘伟平表示。 

EDA即电子设计自动化,芯片设计、制造、封装、测试,每个环节都离不开EDA工具,但也是国内芯片产业几乎最薄弱的环节。2019年EDA市场产值是110亿美元,却撬动了5000亿美元的半导体市场。 

刘伟平建议有关部门应促使国内电子信息企业加大应用牵引力度,不断汇聚国内“产学研用”优势资源以形成合力,打造从技术创新到协同合作的全面生态格局。在他看来,这是未来五年,中国半导体产业能否实现突破发展,并进一步巩固全球半导体行业地位的关键。 

聚焦“卡脖子”问题,围绕核心技术自主可控进行布局,本月,东南大学-国微集团EDA联合实验室在江北新区揭牌。时龙兴指出,要以EDA设计方法学为切入点,通过技术驱动,赋能企业创新,形成南京集成电路高质量发展的局面。 

瞄准“关键点”,南京正全力开展关键核心技术集中攻关,构建以自主可控为特色的创新链条。 

8所高校开设集成电路专业、拥有集成电路国家级重点实验室5个、集聚集成电路相关新型研发机构8家……南京人才与科教资源禀赋,时龙兴提出要立足优势,打好“两张牌”,打造集成电路产业发展的人才高地和创新高地。 

在2020世界半导体大会才智论坛暨第四届集成电路人才发展高峰论坛上,集成电路设计自动化产教融合联盟(EDA产教融合联盟)、集成电路全流程工程实践教学联盟同时揭牌仪式。“企业对于工程实践型人才需求量大,尤其是现在,像EDA这类关键领域的人才需求量更大,就需要那些有经验、有条件的高校在教学内容中、教学师资上建立起一套全流程的工程实践培养的体系。”时龙兴说。 

今年,中国EDA创新中心也已在宁落地,正在研发国内自主可控的EDA工具,致力于补齐数字验证板块,从而大幅提升国产EDA产品竞争力。 

封面图片来源:拍信网