我国集成电路制造业产能及投资热点分析
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一、我国集成电路制造产业发展总体向好
(一) 整体发展进入快车道，产业营收高速增长
我国集成电路产业实力快速提升，制造业持续高速增长态势。在市场和政策的双轮驱动下，根据中国半导体行业协会统计，2016年中国集成电路产业销售额达到4335.5亿元，同比增长20.1%。产业结构趋于平衡，设计、制造、封测的销售额分别为1644.3亿、1126.9亿及1564.3亿。制造业销售额持续提升，增速达到25.1%，在产业链各环节中最高。
龙头企业销售额不断增加，部分企业实现持续盈利。中芯国际先进制程出货量稳步提升，华虹宏力、华润微电子等8英寸生产线满负荷运行。
中芯国际2016年在全球纯晶圆代工企业营收排名中位列第四，销售达29.2亿美元，同比增长30.3%。
华虹宏力保持了连续24个季度盈利,销售收入创历史新高(7.12亿美元)，净利润至1.29亿美元，增长14.5%，在位列第八。
(二) 制造工艺不断提升，产能持续扩张
晶圆制造企业技术工艺不断提高。
中芯国际推出的28nm工艺已经为国内外多家企业进行稳定代工。16nm工艺研发稳步推进，65nm及以下工艺的销售额占总销售额的44.6%。
华力微电子开发的55nm图像传感器工艺，是目前国内最先进的图像传感器工艺平台。受惠于智能手机摄像头市场需求，华力微电子的图像处理器芯片出货持续稳定增长。
华虹宏力拥有全面的嵌入式非易失存储器工艺平台组合，涵盖Flash，EEPROM、MTP、OTP等技术，在CMOS-MEMS传感器制造方面成功实现了MEMS器件与标准CMOS工艺及生产线的全兼容。
(三) 制造产能逐年增加，产能占比日趋合理
我国制造业产能逐年增加，成为全球增长的新动力。
根据IC Insights数据显示，2016年国内晶圆月产能为184.9万片（折算8英寸），占全球总产能的10.8%。
从产能变化情况来看，2000年后，我国制造业产提升经历了两次浪潮，每次浪潮持续大约为5-7年。第一次为2002年-2007年，第二次从2014年开始，预计将持续到2021年。
2014年以后，我国新增产能平均占全球新增产能的30%以上，成为全球晶圆产能增长的新动力。
制造业加快转型升级，产能分布日趋合理。从我国晶圆产能分布来看：
12英寸晶圆产能近年来加速攀升，2016年达到101.7万片/月（折算8英寸值，下同），产能占比达到55%，已超过200MM和150MM及以下。
8英寸晶圆产能稳步增长（10年CAGR为6.2%），达到62.5万片/月。
6英寸及以下晶圆产能达到10.7万片/月，且增长相对缓慢（10年CAGR为2.7%）（数据来源于IC insight）。
全国多地形成建厂热潮，新建厂房数量不断增加。国家和各地方均高度重视集成电路的发展，在《国家集成电路产业发展推进纲要》等相关政策的带动下，以及各类基金的推动下，多地形成晶圆厂建设热潮。根据国际半导体设备与材料产业协会(SEMI)统计，全球在2017年-2020年间将投产的半导体晶圆厂约为62座，其中26座位于中国大陆境内，占比高达42%，其中多数为晶圆代工厂。
晶圆厂投资不断增加，产能供给持续扩大。据Gartner统计，2021年我国将有19个12寸晶圆厂，总产能将达到207万片/月（未折算8英寸，下同），内资晶圆厂产能将达到119.5万片/月，占比达到57.7%。其中，存储器月产能达到129.5万片，逻辑代工达到77.5万片。如果所有项目按期达产，《中国制造2025》中设定的2020制造产能70万片，2025年100万片12寸晶圆产能的目标可以完成。
二、 供需问题是产业目前面临的核心问题
我国集成电路制造业仍面临着诸多问题，制约着集成电路产业的整体发展。产业链、资金和人才等供需矛盾是最主要的矛盾。
设计制造“两头在外”问题仍在持续。我国制造业飞速发展，但主要为海外客户代工；芯片设计业高速增长，但主要依赖海外制造资源。中芯国际2016年来自中国客户的销售额不足营收的一半。在此背景下，国内代工厂扩大产能未必能直接提高国产芯片自给率，部分项目反而会面临巨大风险。
全球硅晶圆缺货严重，已成为制造业产能瓶颈。目前我国半导体设备和材料占全球市场不足1%，严重制约着国产芯片产业的自给自足和健康发展。据WSTS估计，未来几年内半导体市场将呈现回暖趋势，对主流的300mm硅片需求大增，将导致全球6大300mm硅片制造商的产能面临满载，全球硅晶圆片出现供不应求，部分小型的晶元制造厂恐因无法获得足够硅片被迫减产。
制造工艺相对落后，技术差距依然存在。晶圆代工方面，我国最先进工艺与国际主流工艺相差近三代。中芯国际目前仍然停留在28纳米PoliSiON工艺。存储器制造方面，武汉新芯仅实现32层3D NAND闪存芯片试产，但今年三星第四代64层3D NAND芯片量产后，将对美光、东芝及武汉新芯等同业竞争者带来巨大压力。
产业资本支出总体偏少，技术研发仍需大量资金。一是我国集成电路整体资本支出偏低。我国2016年集成电路全产业资本支出为636.2亿美元，仅占全球9%，未达到英特尔、台积电、三星等芯片巨头的企业投资。二是资金偏向基础设施建设，技术研发仍需持续投入。虽然各地基金投资积极性高涨，但是部分基金和资本更关注土地、厂房、设备等固定资产投资，新技术研发仍有大量资金缺口。
制造业快速发展，人才匮乏短板依然凸显。根据工业和信息化部软件与集成电路促进中心数据显示，我国集成电路产业需要的人员规模为70万，而目前业人员不足30万人，面临大量人才缺口。人才匮乏主要体现在两方面：一方面是带领技术研发“将军人才”稀缺，技术瓶颈短期难以迅速突破；另一方面，具备经验的操作人员和设备维护人员数量存在更大缺口，直接影响产线正常运行或产品的良率。
三、 发展建议
加强技术自主研发，实现核心技术突破。一是，加强逻辑代工工艺研发，尽早突破1X纳米工艺节点。二是，尽快突破多层3D存储芯片制造工艺，向64层主流工艺靠拢。三是发展MEMS制造工艺，围绕超越摩尔加大技术布局力度。
构建面向生态建设的产业投资发展思路。一是，顺应人工智能、物联网等新兴应用领域需求，从国家战略层面整体推进，面向重点应用领域投资，布局含芯片、软件、整机、信息服务等在内的整体产业生态体系。二是，在“中国制造2025”、人工智能、智能硬件等重大工作的推进落实过程中，同步考虑对重点芯片产品及整机系统的支持。
推动产业上下游间深化协作。一是，推动芯片设计企业面向系统级解决方案需求，以自研、并购、合作等多种方式弥补技术短板构建整体技术能力。二是，推动设计企业、制造企业、封测企业间的合作，加快先进制造工艺和先进封装工艺的研发突破和规模商用，解决“两头在外”的困扰。
作者简介
李策，就职于中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所，主要研究集成电路、智能汽车、工业控制、人工智能等。联系方式：lice@caict.ac.cn。
校 审 | 陈 力、 凌 霄
编 辑 | 陆 廷
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