盡管半導體行業的發展歷程一直都呈現出顯著的周期性，但過去一年半導體市場的跌宕起伏還是令業界“感受深刻”：2010年，半導體產業從2009年的慘淡局面中迅猛反彈，2010年上半年增長強勁，下半年又突然放緩腳步。市場的波動使得各大分析機構也不斷調整預期。
又值歲末年初，市場分析機構普遍預測，2011年半導體產業不會再現2010年預期中的強勁表現，但將繼續緩和增長。展望新的一年，半導體產業的當事者們又有哪些見解與關注點？為此，本刊特邀不同領域的業界專家共同探討中國半導體市場走勢以及產業鏈合作趨向。
關注之一：產能擴充，緩解供需壓力
博通集成電路（上海）有限公司總裁兼CEO張鵬飛
“2010年的產能緊張因其發生的突如其來和出人意料，表現出其特殊性?！辈┩呻娐罚ㄉ虾＃┯邢薰究偛眉鍯EO張鵬飛深有感觸，由于2010年產能緊張引發了各代工廠擴大產能，加之整個產業鏈各個環節已經基本建立了健康的庫存，從而需求變得相對溫和，產能緊張的情況已得到了很大程度上的緩解，“因而2011年產能應該不會太緊張。特別是歐美經濟形勢仍存在很大不確定性，從金融危機中恢復尚需時日，2011年的產能需求應該能夠基本得到保證?！睆堸i飛分析道。
矽恩微電子(廈門)有限公司總裁關山
矽恩微電子(廈門)有限公司總裁關山分析，2010年全球半導體行業的景氣的重要推手是源自金融危機后的整體產能縮減；而自2010年初開始行業的整體產能就處于擴張的勢態。他認為，2011年電子行業將進入平緩增長的階段，在需求增長平緩的大背景下，產能的擴張將使得行業曾出現過供需緊張關系得以大幅緩解。
圣邦微電子有限公司總裁張世龍
“2010年全球半導體行業升溫，使得產能普遍吃緊，這應該只是半導體行業一種周期性的變化?！笔グ钗㈦娮佑邢薰究偛脧埵例堉赋?，產能滿載的喜悅會使很多晶圓廠、封裝廠進一步擴大產能，而這又會使幾年后產能過剩。芯聯半導體有限公司總經理楊成也預計，2011年，隨著產能的明顯增加，而市場對IC需求較2010年小幅增長，產能應該可以滿足需求，甚至是可能會出現剩余。
杭州國芯科技股份有限公司總經理柳荊生
杭州國芯科技股份有限公司總經理柳荊生則認為，2011年仍將持續產能緊張，但比2010年會有改善?！爱a業鏈重組和市場不確定性可能是導致產能吃緊的主要原因，這種現象將在二三年內會繼續存在，但應該是階段性的調整?！彼麖娬{，IC設計企業自身必須加強市場的分析能力和市場推廣的控制能力，在有限產能的情況下充分發揮其優勢贏得更多的上下游支持。
根據ICInsights提供的最新全球半導體產能報告預測，中國半導體行業產能將由2010年7月的月產能104萬片(8英寸計)增加到2011年7月的121萬片，年均增長率達16.3%。對于產能的變化，晶圓代工廠商又如何看待？
華虹NEC負責銷售與市場的副總裁高峰
在華虹NEC負責銷售與市場的副總裁高峰看來，2010年全球半導體行業整體復蘇，IDM委外代工量增加，晶圓代工廠產能不足的問題確實十分嚴重。
但隨著晶圓大廠紛紛加速擴產，預計產能利用率將穩定在90%左右，并將持續到2011年。但他也同時指出，盡管各代工廠2010年都加大產能擴充力度，但是成熟的模擬與混合芯片工藝、新興的電源管理等工藝擴充仍然有限，反而隨著TI正式收購中芯國際成都廠、國內模擬芯片廠商迅猛發展等原因，預計2011年，模擬與電源管理類芯片所需工藝產能依然吃緊。
“2010上半年中國芯片制造業銷售收入同比增長51%，封裝測試業同比增幅高達61.4%，而IC設計業的同比增長率僅為9.8%。這就表明，國內芯片制造和封裝測試業的高增長得益于全球市場的強勁反彈，與國際訂單大增密不可分，而中國IC設計業相對來說還主要依賴國內市場?！备叻暹M一步解釋說，本土IC設計公司往往規模很小，在與國際大廠爭奪代工廠產能的過程顯然沒有優勢。每當產能吃緊時，代工廠就會拒絕這些小設計公司的訂單，這也是設計業上半年增長落后于整個集成電路產業增長主要原因。
為此，華虹NEC承諾在2011年，除了繼續擴大現有工藝產能，同時加大0.18/0.13BCD、0.13μmSiGeBiCMOS以及新一代PowerMOSFET等工藝平臺的投資力度外，還將打造更具特色、高附加值的制造工藝平臺，更好地服務于國內設計企業。另悉，中芯國際(SMIC)的北京300mm廠擴產計劃即將實施，將主要用來專攻65納米工藝的生產。
GLOBALFOUNDRIES亞太區與日本銷售副總裁鄭伯銘
GLOBALFOUNDRIES亞太區與日本銷售副總裁鄭伯銘也表示，該公司將繼續全球擴展計劃，以支持近期和長期客戶需求的增加。這其中包括擴建位于德國德累斯頓德的Fab1、紐約的Fab8以及新加坡的Fab7工廠。此外，為了迎合更多需求，新加坡的200mm工廠也計劃擴充產能。
關注之二：DFM重要性凸顯，產業鏈合作亟待深入
進入深亞微米工藝節點，集成電路設計的成本大幅增加，一次性流片成功已成為芯片設計者的基本要求和重要目標。與此同時，IC設計技術和工藝技術間的信息交換變得非常關鍵，傳統的設計方法已不能滿足設計需求，可制造性設計(DFM)技術已經成為先進工藝節點下IC設計的必備工具。為保證芯片良率，包括IC設計公司、代工廠、IP/EDA工具供應商在內的產業鏈各環節需要密切合作，共同應對DFM問題，縮短研發周期并降低成本。
在這種趨勢下，“設計公司更應該走整合設計的產品開發之路，更專注于產品規格制定與核心邏輯、關鍵算法的開發，其余部分則以整合第三方IP實現?！备叻逯赋?，“在45/40nm工藝節點下，動態和靜態漏電流迅速攀升，很多之前的IP也不能再使用，IC設計企業面臨來自設計方法學與可制造性兩個方面的挑戰?！彼忉屨f，“因此，一個綜合工藝技術、器件模型、制造技術與設計思想與設計工具全面升級的設計方法學是需要IC設計業連同代工廠、IP/EDA廠商共同解決的?！?nbsp;
通過DFM設計流程的整合和自動化，代工廠讓IC設計公司更加了解工藝特性及設計優化，但是并不會大幅度增加設計的額外成本?！斑@就需要IC設計公司和代工廠在DFM培訓、直接設計支持和制定設計流程方面的真正合作。
但隨著晶圓大廠紛紛加速擴產，預計產能利用率將穩定在90%左右，并將持續到2011年。但他也同時指出，盡管各代工廠2010年都加大產能擴充力度，但是成熟的模擬與混合芯片工藝、新興的電源管理等工藝擴充仍然有限，反而隨著TI正式收購中芯國際成都廠、國內模擬芯片廠商迅猛發展等原因，預計2011年，模擬與電源管理類芯片所需工藝產能依然吃緊。
“2010上半年中國芯片制造業銷售收入同比增長51%，封裝測試業同比增幅高達61.4%，而IC設計業的同比增長率僅為9.8%。這就表明，國內芯片制造和封裝測試業的高增長得益于全球市場的強勁反彈，與國際訂單大增密不可分，而中國IC設計業相對來說還主要依賴國內市場?！备叻暹M一步解釋說，本土IC設計公司往往規模很小，在與國際大廠爭奪代工廠產能的過程顯然沒有優勢。每當產能吃緊時，代工廠就會拒絕這些小設計公司的訂單，這也是設計業上半年增長落后于整個集成電路產業增長主要原因。
為此，華虹NEC承諾在2011年，除了繼續擴大現有工藝產能，同時加大0.18/0.13BCD、0.13μmSiGeBiCMOS以及新一代PowerMOSFET等工藝平臺的投資力度外，還將打造更具特色、高附加值的制造工藝平臺，更好地服務于國內設計企業。另悉，中芯國際(SMIC)的北京300mm廠擴產計劃即將實施，將主要用來專攻65納米工藝的生產。
GLOBALFOUNDRIES亞太區與日本銷售副總裁鄭伯銘
GLOBALFOUNDRIES亞太區與日本銷售副總裁鄭伯銘也表示，該公司將繼續全球擴展計劃，以支持近期和長期客戶需求的增加。這其中包括擴建位于德國德累斯頓德的Fab1、紐約的Fab8以及新加坡的Fab7工廠。此外，為了迎合更多需求，新加坡的200mm工廠也計劃擴充產能。
關注之二：DFM重要性凸顯，產業鏈合作亟待深入
進入深亞微米工藝節點，集成電路設計的成本大幅增加，一次性流片成功已成為芯片設計者的基本要求和重要目標。與此同時，IC設計技術和工藝技術間的信息交換變得非常關鍵，傳統的設計方法已不能滿足設計需求，可制造性設計(DFM)技術已經成為先進工藝節點下IC設計的必備工具。為保證芯片良率，包括IC設計公司、代工廠、IP/EDA工具供應商在內的產業鏈各環節需要密切合作，共同應對DFM問題，縮短研發周期并降低成本。
在這種趨勢下，“設計公司更應該走整合設計的產品開發之路，更專注于產品規格制定與核心邏輯、關鍵算法的開發，其余部分則以整合第三方IP實現?！备叻逯赋?，“在45/40nm工藝節點下，動態和靜態漏電流迅速攀升，很多之前的IP也不能再使用，IC設計企業面臨來自設計方法學與可制造性兩個方面的挑戰?！彼忉屨f，“因此，一個綜合工藝技術、器件模型、制造技術與設計思想與設計工具全面升級的設計方法學是需要IC設計業連同代工廠、IP/EDA廠商共同解決的?！?nbsp;
通過DFM設計流程的整合和自動化，代工廠讓IC設計公司更加了解工藝特性及設計優化，但是并不會大幅度增加設計的額外成本?！斑@就需要IC設計公司和代工廠在DFM培訓、直接設計支持和制定設計流程方面的真正合作。
”鄭伯銘強調，“互信和信息透明是必要的，但更需要有一套規則來管理這些合作案?！?nbsp;
“代工廠在提高工藝水平的同時，應更加關注設計工具和設計服務的水平及質量，從而保證設計公司能夠更好地利用代工廠提供的工藝特點，規避設計風險?！睆堸i飛表示，希望代工廠能夠在客戶策略上對國內IC設計公司有所傾斜，在新產品開發上加強支持，在大量占用產能并產生利潤的成熟產品和面向未來的新產品研發之間取得平衡。張世龍希望代工伙伴能夠繼續實現可持續的發展，不斷提高工藝水平，縮短交貨周期，提高效率，降低成本，為客戶提供穩定的供貨。
“未來代工廠不只是給每個IC設計公司提供標準的設計規則,應該根據IC設計公司的某個產品的應用要求、可靠性要求來定制設計規則，”楊成認為，“這樣也可以同時讓設計公司和代工廠變得更加有競爭力?！彼a充道，“2011年，芯聯將在優化標準工藝，減少光刻次數方面與代工廠加深合作。我們對代工廠的期許是交貨更快，希望代工伙伴在我們定制工藝開發上提供更快、更有效的服務與協作?！?nbsp;
“當代工廠著力配合IC設計公司進行工藝上的整合時，將會給市場帶來更豐富的產品?！标P山也表示，“矽恩在下一年度將就工藝開發與代工廠深度合作。希望代工伙伴的工藝平臺更豐富，選擇范圍更廣泛，與IC設計公司的互動更加密切?！?nbsp;
在40nm及其以下的DFM流程顯得愈加重要，設計工具與代工廠方案之間需要更多的互操作性。為此，EDA廠商也在DFM領域積極投入并加強與代工廠的合作。例如，通過收購DFM和制造解決方案提供商Valor公司，MentorGraphics將自身業務延伸到PCB系統制造解決方案市場。此外，MentorGraphics的DFM已經獲得TSMC40nm工藝驗證，同時也是中芯國際(SMIC)的DFM合作伙伴。
此外，SMIC已將Cadence的硅實現（SiliconRealization）產品作為其65納米參考流程4.1版本DFM以及低功耗技術的核心，兩家公司將合作為65納米SoC設計提供完整的端到端硅實現流程。
另悉，SMIC在北京12英寸廠展開低漏電65納米工藝量產，并準備進軍55納米工藝，預計在2011年第三季試產；該公司也正開發45/40納米低漏電工藝，以及45/40納米通用工藝技術，分別預計在2011年第四季與2012年第二季進入試產。
除了提升工藝水平之外，代工廠還將在IP方面繼續加大投資力度?！叭A虹NEC的每一種工藝都有相應的設計平臺支持，”高峰介紹，并且針對細分產品領域提供包括從標準單元庫、8/32位CPU核、嵌入式非揮發性存儲器(Flash/EEPROM)IP以及周邊模擬IP等到FPGA驗證平臺在內的完整平臺解決方案。
而在先進工藝開發的早期，SMIC已經逐步在65nm開發儲備了超過100個IP，包括來自國際領先的IP設計公司的標準單元庫，USB2.0，HDMI，DDR2/DDR3，和自行開發的PLL，ADC，IO等，這些IP的驗證本身就考慮了可制造性設計（DFM）等新工藝特有的一些技術指標?！?nbsp;
關注之三：IP使用率上升，應用向高端市場滲透
鑒于IC設計成本逐步攀升、設計復雜度不斷增加，以及新產品導入時間縮短等因素，未來幾年第三方IP的使用率將強勁增長，“到2014年，在芯片設計案中所使用的第三方IP功能模塊平均數量將加倍成長。
”Gartner預測，消費性電子領域需求將出現快速成長，但最大的成長將來自汽車與工業控制市場的需求；這些需求都將推動IP的使用。
針對中國市場的情況，高峰認為從國內IC設計公司的產品來看，IP應用將主要集中在數字音視頻、移動和無線通信、汽車電子、信息家電、信息安全和3C融合；而IP交易則主要集中在開發難度較大和應用復雜的高端CPU和DSP核、標準的高速總線接口IP(USB接口、PCIExpress)、以及高端模擬IP(PLL、ADC)等三方面，預計需求將占到總需求的一半以上。
“中國本土IC客戶需要更多IP以因應新的標準，例如:USB3.0、HDMI1.4、LPDDR2、DDR2/3、1.3Gb/s等等?！编嵅戇€認為，對設計單元庫也需要特別的支持，以配合市場低功耗高效能的需求。他同時表示，移動通信、便攜式消費類應用(如平板電腦、Andriod產品)和多媒體游戲系統將成為明年應用領域的熱點。
SMIC方面則將近兩年IP市場的趨勢歸結為以下幾方面：一是跟隨65nm/40nm等先進工藝，大量的IP將逐步上市；二是應用方面隨著個人消費電子終端和家庭影音終端設備的普及和升級，包括3G及智能手機，平板電腦，高清液晶電視，機頂盒等，這類產品需求量大，產品更新變化快，功能和應用豐富；跟隨這些應用，對IP的高性能，低功耗要求也達到了極致；這些需求也帶動了一些新型IP的出現，例如MIPI，USB3.0等。三是芯片的應用也在快速向汽車電子，醫療電子和新興的物聯網應用滲透。
對于上述應用熱點，受訪的IC設計公司普遍表示認同。未來幾年，移動互聯網終端應用仍是眾多本土IC公司的產品研發方向。其中，由數據中心通過互聯網向用戶提供的計算、存儲和服務的云計算，基于無線連接的低成本高性能低功耗的用戶終端，和下一代移動通信技術的發展，都將得到重點關注?！盎谟性碦FID的國標ETC（高速公路不停車收費）從芯片到系統，從方案到實施，都會得到大力推動和快速發展?！睆堸i飛表示，博通集成電路所設計完成的國標ETC芯片將在方案的完成和實施上，提供質量和效率的保證。
2011年，致力于模擬IC的圣邦微電子最關注的市場依然是通信和消費類，“同時也會關注工控、醫療和汽車電子市場?！睆埵例埍硎?。而專注于數字電視芯片開發的杭州國芯則會繼續在該領域深耕，柳荊生對該市場前景充滿信心：“數字電視領域的市場空間還很大，足以支撐國芯的快速發展?！?nbsp;
看好IC應用在第四屏應用（平板電腦），LED照明，太陽能發電，電動車，物聯網傳感技術等領域的發展，關山表示，矽恩微電子將在上述領域著力發展差異化的產品系列。芯聯半導體則將2011年的研發重點放在與新能源相關的產品方面。此外，楊成還認為，汽車電子，3G相關以及傳統的計算機市場，尤其是筆記本電腦及相關衍生產品也值得關注。
|
