从人才、科研和成本优势，看陕西半导体集成电路产业的发展（1）

前言：半导体产业早期包括集成电路、分立器件、光伏发电和LED照明等产业，由于光伏发电和LED照明产业的制造业特点和规模巨大，已独立统计于半导体产业之外。现在半导体产业仅包括集成电路和分立器件，分立器件在半导体产业中占比很小，说半导体产业基本等同于说集成电路产业。本文叙述范围是半导体产业，又想突出集成电路，所以采用了半导体集成电路一词，特此说明。

陕西是我国半导体集成电路技术和产业的策源地，西安是设立国家集成电路设计产业化基地的城市，是中国半导体集成电路产业版图上的重要支点。近年来，由于各级政府的高度重视和大力支持，陕西半导体集成电路产业增长迅猛，发展势头良好。西安高校云集、科研院所林立、研发成本较低，具有发展半导体集成电路产业的人才、科研和成本的优势，发展前景广阔。本文对比深圳高科技产业的发展经验，就如何进一步促进陕西半导体集成电路产业发展，进行一些粗浅的分析和思考。

集成电路(芯片)产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。长期以来，我国非常重视半导体集成电路技术的应用创新，系统整机产业发展很快。从固网通信到移动通信，从互联网到物联网，再到云计算、大数据和人工智能等，芯片技术的应用创新为这些高新技术产业发展提供了核心支撑。我国一跃成为全球高新技术产业发展最快的国家，芯片消费量全球的占比很大，芯片成为我国最大宗的进口商品。但是，我们对半导体集成电路基础研究和核心技术创新有所懈怠，逐步形成了对国外EDA软件、制造工艺、关键设备和基础材料等核心技术的依赖。

2018年中兴事件开始直到今天，美国挑起的对中国半导体集成电路产业的科技战，开启了一个极坏的先例。从全球范围看，首先它严重破坏了半导体集成电路产业链“全球化分工协作”的良好局面。其次它使集成电路产业的重要性在全球范围深入人心，促使中美欧日韩和中国台湾都更加重视了芯片关键核心技术的研发和管控，更加重视了“去外国化”的产业链搭建，芯片产业链以往“全球化分工协作”的好日子短期将再难出现，有可能一去不复返了。从中美双方来看，它虽然“卡”了我国信息技术产业和战略性新兴产业的“脖子”，但也严重伤害了美国及其盟友的半导体集成电路企业的利益。科技战没有赢家，它只会使我国半导体集成电路产业早日自强自立，逐步摆脱对国外技术的依赖。

我国已把发展自主可控的半导体集成电路产业提升为国家战略。补短板、强弱项，发展国产替代已成为国家重大急需。大力加强人才培养，大力加强基础研究，大力加强关键核心技术开发已成为我国当前和今后一段时期的重要任务。目前，全国各个半导体集成电路产业重点城市已形成了你追我赶的发展态势，力争为解决国家重大急需和促进产业发展做出贡献。

从2000年开始以来，我国芯片设计产业发展步入了快车道。国发18号文件发布，八个国家级集成电路设计产业化基地建设，“核高基”重大专项01和02专项实施，都为目前我国发展半导体集成电路产业打下良好基础。二十年来，先有北京、上海和深圳等城市的集成电路设计产业快速壮大，后有西安、合肥、长沙、厦门、成都、南京等城市高度重视半导体集成电路产业，大力投入和奋起直追。目前已有20多个城市成为了半导体集成电路产业的重要聚集区。

西安近几年半导体集成电路产业增长速度很快。仅从西安集成电路设计业的增速来看， 2016年增速为25.73%，增速全国排名第9位；2017年增速为114.57%，增速全国排名第1位；2019年增速为33.1%，增速全国排名第4位；2020年增速为49.4%，增速全国排名第5位。西安高校云集、科研院所林立、生活和研发成本较低，具有发展半导体集成电路产业的人才、科研和成本的独特优势，陕西发展半导体集成电路产业的广阔前景可以预期。

一、西安是国家“芯”版图上的重要支点

西安是我国半导体集成电路技术的发源地。自1956年以来，西安就是我国半导体集成电路主要的教育、科研、试制基地之一。20世纪60年代，这里诞生了第一块中小规模TTL电路；第一块PMOS集成电路；第一台PMOS中小规模集成电路微型计算机；第一台单晶炉；西安交通大学、西安电子科技大学、西北大学等院校组建了半导体微电子相关专业学科。20世纪70年代，这里诞生了第一块MOS 1K动态随机存贮器；第一块8/16位CPU和协处理器芯片；第一台大规模集成电路16位微型计算机；第一套硅栅CMOS工艺、双极电路工艺。20世纪80年代，这里诞生了第一块N沟E/D4K静态存贮器；率先引进建设了3英寸大规模集成电路生产线；西北工业大学、西安邮电学院设立了专用集成电路设计学科。20世纪90年代，这里诞生了第一块10万像素的CMOS芯片；西安华西IC设计中心成立。进入21世纪，这里诞生了第一块带浮点运算的32位RISC CPU；第一块具有高速并行运算功能的32位RISC CPU。

西安是最早一批成立国家集成电路设计产业化基地和国家集成电路人才培养基地的城市。西安有西安电子科技大学、西安交通大学、西北工业大学三所高校获得国家支持建设或者筹建国家示范性微电子学院。 

 图1. 西安是国家“芯”版图上的重要支点

2014年5月9日，三星(中国)半导体有限公司的存储器芯片项目竣工，主要生产14纳米以及更先进工艺的NAND闪存芯片。同时建设的封装测试工厂搭建了完整的半导体存储器生产链。2018年3月28日，三星(中国)半导体有限公司70亿美元的存储芯片二期项目开工建设。该项目刷新了中西部最大外商投资记录，也是我国改革开放以来电子信息领域最大的外商投资高科技项目[4]。三星项目在西安落户以来，已吸引了包括美国空气化工、日本住友、韩国东进世美肯等大批国内外企业来西安发展，估计项目将带动100多家配套企业相继入驻，直接或间接增加上万个就业岗位[2]。龙头企业带动和产业集群发展的优势明显。

图2.总投资70亿美元的三星存储芯片二期项目在西安开工(来源：网络图片)

大尺寸集成电路硅单晶材料是我国芯片产业的“卡脖子”项目，在该领域的突破对实现我国芯片产业自主可控意义重大。西安奕斯伟硅产业基地项目投资110亿元，占地800余亩，项目致力于研发生产300mm(12英寸)硅片，建设月产能50万片、年产值约45亿元。项目最终目标是成为月产能100万片、年产值超百亿元的12英寸硅材料头部企业[9]。

图3.西安奕斯伟硅产业基地

(来源：陕西省半导体行业协会)

根据陕西省半导体行业协会的统计，2020年陕西省半导体集成电路产业销售额为1236.2亿元，同比增长29%[6]。其中：

1.芯片设计业已有近百家设计企业，涵盖通信、存储器、物联网、功率器件等众多领域，最高设计水平达到7nm。全年销售规模为140.7亿元，同比增长49.4%。

2.芯片制造业已有8家晶圆制造企业，其中三星(中国)半导体有限公司在国内十大芯片制造企业排名位居第一。晶圆制造最高水平为12吋14nm级存储器晶圆制造。全年销售规模为750亿元，同比增长43.1%。

3.芯片封装测试业已有13家企业，主要封装类型包括QFN、DFN、BGA、SiP等，产品包括先进传感器封装、功率器件和智能功率模块等，西安已成为西北地区重要的封装测试产业聚集地，全年销售规模为121亿元，同比增长4.7%。

4.芯片支撑业的企业数量超过70家。包括硅材、封装预成型焊料、电子化学品、特种气体、清洗液、制造和封装测试设备等。在硅材料领域，陕西已形成从多晶生产、拉晶、切割、研磨、抛光等环节的完整工艺链。全年销售规模为156亿元，同比增长1.5%。

5.分立器件业在功率器件方面，产品范围从低压功率器件、电力电子器件到激光功率器件，产品线完整、门类齐全。全年销售规模为68.5亿元，同比增长7.2%。

图4.陕西省半导体和集成电路产业近年发展情况

(来源：参考资料6)

未来西安半导体集成电路产业将努力发挥集群优势，优化资源，协同发展，大幅提高核心竞争力，突破关键技术，在功率半导体、第三代半导体和以存储器为代表的集成电路产业的带动下，推动全产业链的协调发展，到2025年，全市半导体集成电路产业规模将有望突破2000亿[7]。