中國芯片設(shè)計業(yè)要自強不息 -清華大學微電子所長魏少軍

GGCA中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會理事長魏少軍博士2024年12月11日一.2024年芯片設(shè)計業(yè)總體發(fā)展情況二.芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量分析三.關(guān)于設(shè)計業(yè)持續(xù)發(fā)展的幾點思考2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlIRightsR一.2024年芯片設(shè)計業(yè)總體發(fā)展情況二.芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量分析三.關(guān)于設(shè)計業(yè)持續(xù)發(fā)展的幾點思考2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AllRightsReserved3芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量2010-2024年芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量增長情況數(shù)量一增長率統(tǒng)計涉及的芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量為3626家，比上年的3451家，多了175家。芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量的增速進一步下降，除去部分新創(chuàng)企業(yè)屬于企業(yè)異地發(fā)展的結(jié)果外，實際增加的新設(shè)計公司的數(shù)量并不多。2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)銷售情況2024年全行業(yè)銷售預(yù)計為6460.4億元，相比2023年增長11.9%。按照美元與人民幣1:7.1的平均兌換率，全年銷售約為909.9億美元，占全球集成電路產(chǎn)品市場的比例與上年基本持平。1999-2024年設(shè)計業(yè)銷售規(guī)模2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AllRightsReserved5■長江三角洲■珠江三角洲■京津環(huán)渤?！鲋形鞑康貐^(qū)長江三角洲上海杭州無錫蘇州南京合肥小計珠江三角洲深圳珠海香港---福州廈門廣州小計京津環(huán)渤海北京天津大連-6.10%濟南小計中西部地區(qū)成都西安武漢重慶長沙小計總計 廈門珠海無錫南京福州合肥上海天津在參與芯片設(shè)計業(yè)發(fā)展統(tǒng)計的20個城市中(不含香港),有2個城市出現(xiàn)了負增長。左廈門珠海無錫南京福州合肥上海天津在參與芯片設(shè)計業(yè)發(fā)展統(tǒng)計的20個城市中(不含香港),有2個城市出現(xiàn)了負增長。左長40.3%,第二名為廈門，增長32.1%,上海增長28.2%,天津增長25.1%,成都增長25.0%,合肥與福州均增長23.8%。排序城市城市1深圳重慶2重慶廈門3杭州上海4濟南天津5蘇州成都6無錫合肥7南京福州8西安珠海9北京南京珠海無錫2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved7單位：億元人民幣0上海、深圳、北京繼續(xù)把持前三位。無錫的設(shè)第四。雖然杭州在2023年的設(shè)計業(yè)規(guī)模超過無錫，但由于2024年的增長率只有6.3%,遠低于無錫的15%,所以位置上與無錫顛倒。同樣的，西安和成都的排位也發(fā)生顛倒。進入前十的城市設(shè)計產(chǎn)業(yè)規(guī)模均超過150億元，門檻提高到上海深圳北京上海、深圳、北京繼續(xù)把持前三位。無錫的設(shè)第四。雖然杭州在2023年的設(shè)計業(yè)規(guī)模超過無錫，但由于2024年的增長率只有6.3%,遠低于無錫的15%,所以位置上與無錫顛倒。同樣的，西安和成都的排位也發(fā)生顛倒。進入前十的城市設(shè)計產(chǎn)業(yè)規(guī)模均超過150億元，門檻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杭州無錫5無錫杭州6南京南京7西安成都8成都西安9武漢武漢蘇州蘇州總計2024年預(yù)計有731家企業(yè)的銷售超過1億元人民幣，比2023年的625家增加106家，增長率達到17%?！鎏K州合肥珠?！鑫靼查L沙■廣州濟南 長江三角洲京津環(huán)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無錫無錫杭州蘇州成都蘇州合肥西安珠海西安長沙長沙廣州濟南廣州濟南廈門廈門武漢重慶大連82天津大連92福州香港福州香港2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上海◎2024AlRightsReserved10城市1億占比占比珠江三角洲長江三角洲京津環(huán)渤海中西部京津環(huán)渤?！鲋形鞑?024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlIRightsReserved11比例比例●2024年，共有32家企業(yè)的人數(shù)超過1000人，與上年相比下降2家；有51家企業(yè)的人員規(guī)模為500-1000人，比上年減少了14家；人員規(guī)模100-500人的有356家，比上年減少105家，但占總數(shù)87.9%的企業(yè)是人數(shù)少于100人的小微企業(yè)，共3187●2024年，我國芯片設(shè)計業(yè)的從業(yè)人員規(guī)模與上年基本持平，人均產(chǎn)值為231萬元人2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved12產(chǎn)品領(lǐng)域分布情況單位：億元人民幣序號領(lǐng)域企業(yè)數(shù)比例銷售總額1234多媒體功率56789消費類電子智能卡總計通信芯片和消費類電子芯片的份額占了全部銷售的68.48%,超過三分之二。而計算機芯片的占比不到11%,與國際上25%的占比差距巨大，由此也可以看出我國芯片產(chǎn)品的總體水平還處在中低端。2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved13 2024年，盡管十大設(shè)計企業(yè)的進入門檻從上年的65億元人與上年的1829.2億元相比，不升反降，全行業(yè)占比也從上年的31.7%下降到27.3%。這反映出十大設(shè)計企業(yè)的增長乏力，對行業(yè)整體進步的貢獻變小。另一方面，731家銷售過億元人民幣的企業(yè)銷售總和為5630.2億元，比上年的5034.2億元增加了596億元，但占全行業(yè)銷售收入的比例仍為87.15%,與上年持平。2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved152、設(shè)計業(yè)發(fā)展速度逐漸降低，回歸理性統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2004年至2023年的20年間，中國芯片設(shè)計業(yè)的年均復合增長率達到24.8%,大大高于全球半導體產(chǎn)品的增速。2023年，全球半導體萎縮了8.2%,同期中國芯片設(shè)計業(yè)的增長率達到8%。但是，2024年，盡管中國芯片設(shè)計業(yè)達到了2位數(shù)的增長，為11.9%,但WSTS預(yù)測2024年全球半導體產(chǎn)業(yè)的半導體的增長。當然，如果以2022年的數(shù)據(jù)作為基數(shù)，則2024年中國設(shè)計業(yè)的增長為20.8%,而全球的增長只有9.2%。2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved16產(chǎn)品處于市場中低端的局面尚未改變經(jīng)過20多年的高速發(fā)展，傳統(tǒng)市場由于缺少新的殺手應(yīng)用，主要產(chǎn)品進入了存量市場區(qū)域。近年來興起的人工智能和電動汽車等新興領(lǐng)域，一是尚未成為市場主流，對產(chǎn)業(yè)的貢獻還在爬坡，二是受到外界的干擾和打壓，增長乏力。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，中國芯片設(shè)計業(yè)的主戰(zhàn)場還集中在通信和消費類電子領(lǐng)域，在計算機領(lǐng)域的份額只有10%左右，與國際上計算機芯片占市場25%的比例差距明顯。從另外一個角度也可以認為中國芯片設(shè)計業(yè)的市場還處在價值鏈的中低端。2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved17中國芯片設(shè)計企業(yè)的人力成本進入世界前列。人才爭奪戰(zhàn)導致人力成本成倍提高。這里面既有正常的薪酬提升，但更多的是大額資本投入導致的間接效果，也存在一些企業(yè)惡意搞垮競爭對手的不正當手段。在資本的拱火下，近年來高投入引發(fā)的高估值和人才搶奪導致的高薪，已經(jīng)讓相當一部分企業(yè)面臨資金緊張、融資困難等問題。已有部分曾經(jīng)輝煌過的企業(yè)不得不走向清盤或者倒閉。一方面，企業(yè)陷入成本快速攀升的窘境，另外一方面，2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved185、企業(yè)對“內(nèi)卷”深惡痛絕，但自己也在“卷”大家所談的“內(nèi)卷”就是指這種不講規(guī)則的惡性競爭，包括不計成本的低價競爭，利用市場壟斷地位的惡意殺價，對競爭對手的但是如果這種“卷”無法導致產(chǎn)業(yè)優(yōu)化，則完全是內(nèi)耗。我們反對無節(jié)制的“內(nèi)卷”,但也應(yīng)該認真反思一下，是否認識到今天的“內(nèi)卷”正是前些年企業(yè)野蠻生長的惡果在今天的大爆發(fā)?2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved192024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlIRightsReserved20產(chǎn)品必須經(jīng)受得住市場的檢驗。盡管在一些特定的情況下，特殊的供需關(guān)系會導致產(chǎn)品供不應(yīng)求，但并不意味著這樣的產(chǎn)品一定可以長盛不衰。在地緣政治沖突的今天，政策的傾斜會使得國內(nèi)企業(yè)獲得比較好的競爭地位，但這也是有條件的，即產(chǎn)品要滿足客戶的需求。如果只是關(guān)注這樣的市場機遇而忽略了自身產(chǎn)產(chǎn)品競爭力的提升需要反復迭代，需要堅持不懈的努力改進，2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved212、技術(shù)是芯片設(shè)計公司賴以生存的基礎(chǔ)沒有高超的技術(shù)，想做出一流的產(chǎn)品幾乎不可能。我們要在傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域不斷深耕，加寬、加深、加厚我們的基礎(chǔ)，在設(shè)計方法學上建立起適合自己產(chǎn)品的一整套流程和方法；同時我們要加大與制造企業(yè)的聯(lián)系。我們很高興地看到，一些頭部的芯片設(shè)計企業(yè)與制造代工企業(yè)的關(guān)系已經(jīng)不是簡單地委托和被委托關(guān)系，而是技術(shù)上的伙伴，站在同一戰(zhàn)壕并肩作戰(zhàn)的戰(zhàn)友。芯片設(shè)計企業(yè)拉動代工企業(yè)技術(shù)進步，代工企業(yè)支撐設(shè)計公司產(chǎn)品持續(xù)演進的良性循環(huán)已經(jīng)出現(xiàn)并運轉(zhuǎn)良好。2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved22中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境正在不斷地惡化，急需找到突圍之路。首先，我們要對自己的發(fā)展有信心；其次，中國是一個世界工廠，這在短期內(nèi)不會改變，而且更重要的是，中國還是“世界市場”。在當前形勢下，創(chuàng)新具有特殊含義，除了傳統(tǒng)意義上的技術(shù)創(chuàng)新外，更要關(guān)注應(yīng)用創(chuàng)新在芯片設(shè)計中的作用。芯片設(shè)計工程師往往認為我們與應(yīng)用的距離比較遠，而不去關(guān)注應(yīng)用。其實，應(yīng)用創(chuàng)新一直是中國人的強項，背靠14億人的龐大市場，應(yīng)用創(chuàng)新的空間十分巨大，也是中國芯片設(shè)計業(yè)的優(yōu)勢所在。2024年12月11日上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第30屆集成電路設(shè)計業(yè)展覽會(ICCAD-Expo2024)·上?！?024AlRightsReserved234、大力發(fā)展不依賴先進工藝的芯片設(shè)計技術(shù)伴隨著外部先進加工資源對我國芯片設(shè)計企業(yè)關(guān)閉，中國芯片設(shè)計企業(yè)所能使用的制造技術(shù)不再像之前那樣豐富。之前，中國芯片設(shè)計業(yè)一直處在追趕的道路上，依靠工藝技術(shù)的進步和EDA工具的進步就可以獲得較好的發(fā)展?，F(xiàn)在的情況變了，需要我們在技術(shù)創(chuàng)新上更為關(guān)注不依賴先進工藝的設(shè)計技術(shù)。有兩條技術(shù)路徑值得大家探索，一是架構(gòu)的創(chuàng)新。有識之士早就預(yù)見到“當前是計算