芯片設(shè)計(jì)是指將電子元器件、電路和功能集成到單個(gè)芯片中的過程。當(dāng)前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)回暖復(fù)蘇,產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)迎來新一輪增長(zhǎng)機(jī)遇。芯片設(shè)計(jì)作為上游領(lǐng)域中的高技術(shù)門檻環(huán)節(jié),國(guó)產(chǎn)替代潛力廣闊。
一、芯片設(shè)計(jì)定義
芯片設(shè)計(jì),又稱集成電路設(shè)計(jì),亦可稱之為超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)是指以集成電路、超大規(guī)模集成電路為目標(biāo)的設(shè)計(jì)流程。集成電路設(shè)計(jì)涉及對(duì)電子器件、器件間互連線模型的建立。所有的器件和互連線都需安置在一塊半導(dǎo)體襯底材料之上,這些組件通過半導(dǎo)體器件制造工藝安置在單一的硅襯底上,從而形成電路。芯片設(shè)計(jì)具有高度的復(fù)雜性、精確性要求、創(chuàng)新性、定制化特點(diǎn)。
二、芯片設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展政策
近年來,中國(guó)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)受到各級(jí)政府的高度重視和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的重點(diǎn)支持。國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)政策,鼓勵(lì)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新,《關(guān)于大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的指導(dǎo)意見》《關(guān)于推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)“萬物智聯(lián)”發(fā)展的通知》《關(guān)于開展2024年度5G輕量化(RedCap)貫通行動(dòng)的通知》《貫徹實(shí)施〈國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要〉行動(dòng)計(jì)劃(2024—2025年)》等產(chǎn)業(yè)政策為芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場(chǎng)前景,為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)環(huán)境。
三、芯片設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.銷售規(guī)模
2023年中國(guó)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)銷售規(guī)模約為5774億元,同比增長(zhǎng)8%,增速比上年低了8.5個(gè)百分點(diǎn),占全球集成電路產(chǎn)品市場(chǎng)的比例將略有提升。2024年中國(guó)芯片設(shè)計(jì)銷售規(guī)模將超過6000億元。
2.產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的十個(gè)城市
上海、深圳、北京位居前三位,規(guī)模分別為1400億元、1201.5億元和907.5億元。杭州的設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模達(dá)到619.5億元,首次超過無錫。雖然無錫設(shè)計(jì)業(yè)的規(guī)模為589.7億元,達(dá)到歷史新高,比上年增長(zhǎng)11%,但與杭州設(shè)計(jì)業(yè)18.9%的增速相比還是差了不少,進(jìn)入前十的城市設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)規(guī)模均超過130億元,門檻提高到137億元,提升了15億元。
3.企業(yè)分布情況
2023年,中國(guó)芯片設(shè)計(jì)銷售過億元企業(yè)主要分布在長(zhǎng)江三角洲,占比達(dá)49.8%,接近一半。珠江三角洲、中西部、京津環(huán)渤海分別占比19.8%、15.8%、14.6%。
4.領(lǐng)域分布情況
消費(fèi)類芯片的銷售占比最多,達(dá)44.5%。通信和模擬占比均超過10%,分別為18.8%和12.8%。計(jì)算機(jī)、功率、智能卡、導(dǎo)航、多媒體,占比分別為8.0%、7.5%、2.9%、2.9%、2.5%。
四、芯片設(shè)計(jì)行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)
1.紫光國(guó)微
紫光國(guó)芯微電子股份有限公司主營(yíng)業(yè)務(wù)是特種集成電路、智能安全芯片。主要產(chǎn)品為微處理器、可編程器件、存儲(chǔ)器、智能安全芯片等。紫光國(guó)微所從事的芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)主要聚焦在特種集成電路和智能安全芯片兩個(gè)方向。
2023年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入75.65億元,同比增長(zhǎng)6.25%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)25.31億元,同比下降3.84%。2023年主營(yíng)產(chǎn)品包括特種集成電路、智能安全芯片、晶體元器件,營(yíng)收分別占整體的59.32%、37.57%、2.45%。
2.海光信息
海光信息技術(shù)股份有限公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)是研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷售應(yīng)用于服務(wù)器、工作站等計(jì)算、存儲(chǔ)設(shè)備中的高端處理器。公司的產(chǎn)品包括海光通用處理器(CPU)和海光協(xié)處理器(DCU)。
2023年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入60.12億元,同比增長(zhǎng)17.31%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)12.63億元,同比增長(zhǎng)57.09%。2023年海光信息集成電路產(chǎn)品營(yíng)收幾乎占營(yíng)業(yè)收入的100%,集成電路技術(shù)服務(wù)占比小于0.01%。
3.卓勝微
江蘇卓勝微電子股份有限公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)為射頻前端芯片的研究、開發(fā)與銷售。卓勝微通過自建產(chǎn)線,統(tǒng)籌布局射頻前端產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)和制造。卓勝微的主要產(chǎn)品為射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻濾波器、射頻功率放大器、各類模組產(chǎn)品解決方案、低功耗藍(lán)牙微控制器芯片。
2023年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入43.78億元,同比增長(zhǎng)19.06%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)11.22億元,同比增長(zhǎng)4.96%。2023年主營(yíng)產(chǎn)品包括射頻分立器件、射頻模組,營(yíng)收分別占整體的61.99%、36.34%。
4.斯達(dá)半導(dǎo)
斯達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司主營(yíng)業(yè)務(wù)是以IGBT和SiC為主的功率半導(dǎo)體芯片和模塊的設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。主要產(chǎn)品有600V IGBT模塊系列,1200V IGBT模塊系列,1700V IGBT模塊系列,MOSFET模塊系列,600V IPM模塊系列等。
2023年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入36.63億元,同比增長(zhǎng)35.42%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)9.11億元,同比增長(zhǎng)11.37%。
5.上海復(fù)旦
上海復(fù)旦微電子集團(tuán)股份有限公司是一家從事超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試,并為客戶提供系統(tǒng)解決方案的專業(yè)公司。上海復(fù)旦主要產(chǎn)品包括安全與識(shí)別芯片、非揮發(fā)存儲(chǔ)器、智能電表芯片、FPGA芯片和集成電路測(cè)試服務(wù)。
2023年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入35.36億元,同比下降0.08%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)7.19億元,同比下降33.24%。2023年主營(yíng)產(chǎn)品包括FPGA及其他芯片、非揮發(fā)性存儲(chǔ)器、安全與識(shí)別芯片,營(yíng)收分別占整體的32.22%、30.32%、24.39%。
五、芯片設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展前景
1.技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)行業(yè)發(fā)展
隨著中國(guó)政府對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),尤其是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高度重視,芯片設(shè)計(jì)行業(yè)將迎來技術(shù)創(chuàng)新與自主研發(fā)能力的顯著提升。國(guó)內(nèi)企業(yè)正逐步擺脫對(duì)外部技術(shù)的依賴,通過加大研發(fā)投入、建立高水平研發(fā)團(tuán)隊(duì)以及與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)的合作,加速推進(jìn)芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的突破。未來,中國(guó)芯片設(shè)計(jì)將更加注重底層架構(gòu)的創(chuàng)新,旨在開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心芯片產(chǎn)品,提升在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位。
2.市場(chǎng)需求多元化促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、人工智能等新興技術(shù)的快速發(fā)展,芯片市場(chǎng)需求日益多元化和個(gè)性化。中國(guó)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)將緊跟市場(chǎng)需求變化,提供更加靈活、高效的定制化服務(wù)。通過深入了解不同行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景和需求特點(diǎn),設(shè)計(jì)開發(fā)出針對(duì)性強(qiáng)、性能優(yōu)越的專用芯片,滿足市場(chǎng)細(xì)分領(lǐng)域的差異化需求。這不僅有助于提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,也能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型。
3.產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同提升整體競(jìng)爭(zhēng)力
未來,中國(guó)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)將更加注重與上下游產(chǎn)業(yè)鏈的緊密協(xié)同,共同構(gòu)建健康、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。這包括與晶圓制造、封裝測(cè)試、材料設(shè)備供應(yīng)商等環(huán)節(jié)的深度合作,以及與設(shè)計(jì)軟件、EDA工具、IP核等技術(shù)支持的緊密銜接。通過構(gòu)建開放合作的平臺(tái),促進(jìn)資源共享與技術(shù)交流,加速芯片從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的轉(zhuǎn)化效率,提升整體產(chǎn)業(yè)鏈的競(jìng)爭(zhēng)力。