它可能只有指甲蓋大小，里面卻可以集成上百億個(gè)晶體管，經(jīng)由復(fù)雜的電路系統(tǒng)，傳輸特定的指令和數(shù)據(jù)，這就是被稱為電子產(chǎn)品“心臟”的集成電路(IC)。

作為中國IC產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn)之一，深圳IC產(chǎn)業(yè)近年來保持快速增長態(tài)勢(shì)，構(gòu)建起以設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、設(shè)備和材料為重點(diǎn)的特色產(chǎn)業(yè)群，產(chǎn)業(yè)“強(qiáng)芯行動(dòng)”不斷向縱深發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)集聚初具規(guī)模

半導(dǎo)體與IC產(chǎn)業(yè)鏈中，分布著芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試，并衍生出原材料、生產(chǎn)設(shè)備及零部件。深圳是我國半導(dǎo)體與IC產(chǎn)品的集散中心、應(yīng)用中心和設(shè)計(jì)中心，也是被科技部批準(zhǔn)建立的8個(gè)國家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地之一。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年深圳市IC產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入超過1100億元，位居全國前列，其中設(shè)計(jì)業(yè)尤為突出，涌現(xiàn)了海思半導(dǎo)體、中興微電子、匯頂科技、比亞迪半導(dǎo)體、國微電子等一批龍頭骨干企業(yè)。深圳還擁有國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心、國家示范性微電子學(xué)院等公共平臺(tái)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善，產(chǎn)業(yè)集聚初具規(guī)模。

設(shè)計(jì)端深耕做強(qiáng)

通勤高峰期，手持一張交通卡，就能實(shí)現(xiàn)“無感過閘+多物理路線通行識(shí)別”的無感速通體驗(yàn)。在近日舉行的基于多芯片和復(fù)雜射頻系統(tǒng)的地鐵閘機(jī)“無感離線過閘”應(yīng)用演示中，匯頂科技聯(lián)合深圳通有限公司共同展示了這樣一幅智慧出行的畫面。

作為一家基于芯片設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)的整體應(yīng)用解決方案提供商，匯頂科技此次與深圳通合作，也是該公司通過IC設(shè)計(jì)方案提升軌道交通通行效率的一次實(shí)踐。

處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的IC設(shè)計(jì)在產(chǎn)業(yè)鏈中占有較大價(jià)值量，它將具體的功能、性能等要求轉(zhuǎn)化為物理層面的電路設(shè)計(jì)版圖，并通過制造環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。

縱觀整個(gè)深圳IC產(chǎn)業(yè)，IC設(shè)計(jì)堪稱主力，不僅產(chǎn)業(yè)規(guī)模大，相關(guān)企業(yè)數(shù)量占比也超過七成。近年來，面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的市場(chǎng)環(huán)境，深圳IC設(shè)計(jì)企業(yè)展現(xiàn)出強(qiáng)大的發(fā)展韌性。來源于中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)的統(tǒng)計(jì)顯示，盡管去年受多重因素影響，深圳IC產(chǎn)業(yè)營收有所萎縮，但I(xiàn)C設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍居全國三甲行列。

成立于1993年的深圳市國微電子有限公司是國家“909”工程首家啟動(dòng)的IC設(shè)計(jì)公司，隸屬于紫光集團(tuán)旗下上市公司紫光國微，后者在去年?duì)I收和凈利潤均大幅增長的情況下，今年一季度仍保持兩位數(shù)的強(qiáng)勁增長態(tài)勢(shì)。

6年前落戶龍崗的深圳華大北斗科技股份有限公司從事導(dǎo)航定位芯片、算法及產(chǎn)品的自主設(shè)計(jì)、研發(fā)，曾發(fā)布全球首顆支持新一代北斗三號(hào)信號(hào)體制的多系統(tǒng)多頻高精度SoC芯片。

5月18日，華大北斗董事長兼總經(jīng)理孫中亮在發(fā)布應(yīng)用成果時(shí)介紹，搭載國產(chǎn)北斗高精度定位芯片的北斗高精度共享單車投放量已突破500萬輛。

北斗高精度芯片在共享單車領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用，只是北斗創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展的一個(gè)縮影。孫中亮表示，以華大北斗為代表的北斗芯片已經(jīng)深入到北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域，包括智能手機(jī)、車載設(shè)備、穿戴設(shè)備、物流跟蹤、道路設(shè)施、無人機(jī)，以及無人駕駛的研發(fā)測(cè)試中。

補(bǔ)齊制造端短板

制造業(yè)規(guī)模不足是深圳半導(dǎo)體與IC產(chǎn)業(yè)的一塊短板。此外，重大功能型平臺(tái)布局有待強(qiáng)化，專業(yè)規(guī)劃的IC產(chǎn)業(yè)園區(qū)還不夠，制造端短板亟待補(bǔ)齊。

今年5月正式對(duì)外發(fā)布的《深圳市2022年重大項(xiàng)目計(jì)劃》透露了深圳在這方面進(jìn)擊的信息。

中芯國際集成電路制造(深圳)有限公司12英寸集成電路生產(chǎn)線項(xiàng)目(F16)出現(xiàn)在項(xiàng)目清單的首位。該項(xiàng)目將建設(shè)12英寸晶圓代工生產(chǎn)線所需的大宗氣站及化學(xué)品倉庫等配套設(shè)施。建成后可提供生產(chǎn)所使用的氮?dú)狻⒀鯕獾却笞跉怏w以及酸堿等化學(xué)品，配套月投12英寸晶圓4萬片的生產(chǎn)能力，補(bǔ)足深圳集成電路制造產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)。

從去年開始，全球半導(dǎo)體產(chǎn)能出現(xiàn)較大缺口，尤其是成熟制程的芯片缺口很大。深圳市積極支持中芯國際擴(kuò)產(chǎn)現(xiàn)有8英寸生產(chǎn)線、新建12英寸芯片生產(chǎn)線。隨著中芯國際產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)充，也帶動(dòng)了一批芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的發(fā)展壯大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，深圳市實(shí)現(xiàn)年銷售額過億元的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量已從2020年的29家增長到去年的50家。

6月13日，記者來到位于坪山的中芯國際深圳廠區(qū)，12英寸集成電路生產(chǎn)線配套項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)緊挨著現(xiàn)廠區(qū)。當(dāng)天中午，不斷有身穿橙色、黃色馬甲的工作人員經(jīng)由廠區(qū)2號(hào)門進(jìn)入工地?，F(xiàn)場(chǎng)分布著多臺(tái)工程吊機(jī)、挖掘機(jī)，陸續(xù)有純電動(dòng)重卡進(jìn)出。廠區(qū)3號(hào)門附近，工人們正忙著將外圍鐵欄桿重新刷上藍(lán)漆。

此外，華潤微大灣區(qū)12英寸先進(jìn)工藝集成電路生產(chǎn)線項(xiàng)目也出現(xiàn)在了深圳市2022年重點(diǎn)推進(jìn)的前期重大項(xiàng)目清單中。

作為一家垂直整合制造模式的半導(dǎo)體企業(yè)，華潤微在芯片設(shè)計(jì)、制造上都具有不俗實(shí)力。去年12月，深圳寶安區(qū)與華潤微電子簽約，擬在寶安設(shè)立南方總部，開展高端制造、研發(fā)、創(chuàng)新業(yè)務(wù)。華潤微的到來將為深圳補(bǔ)齊IC制造環(huán)節(jié)進(jìn)一步加碼。

汽車芯片藏雄心

在汽車芯片領(lǐng)域，藏著深企彎道超車的雄心。

盡管IPO過程一波三折，但目前已進(jìn)入上市提交注冊(cè)階段的比亞迪半導(dǎo)體股份有限公司是撐起這份雄心的重要參與者之一。

早在2002年成立的比亞迪IC設(shè)計(jì)部，與企業(yè)造車和電池計(jì)劃幾乎同時(shí)起步。如今，比亞迪已經(jīng)埋頭“造芯”20年。6月2日，在回答比亞迪半導(dǎo)體的核心優(yōu)勢(shì)是什么時(shí)，比亞迪董秘稱，比亞迪半導(dǎo)體以車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體為核心，產(chǎn)品已基本覆蓋新能源汽車核心應(yīng)用領(lǐng)域，同步推動(dòng)工業(yè)、家電、新能源、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)發(fā)展。

比亞迪半導(dǎo)體的招股書顯示，無論是IGBT芯片，還是碳化硅模塊，公司均進(jìn)行了布局。除了供應(yīng)比亞迪汽車，其半導(dǎo)體產(chǎn)品已進(jìn)入小鵬汽車、東風(fēng)嵐圖、宇通汽車、小康汽車、長安汽車等車企的供應(yīng)商體系。

與此同時(shí)，匯頂科技研發(fā)的車規(guī)級(jí)觸控芯片和指紋芯片也出現(xiàn)在大型車企的產(chǎn)品上。

廣東省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)執(zhí)行會(huì)長連波表示，當(dāng)前半導(dǎo)體發(fā)展到了關(guān)鍵時(shí)期，整個(gè)行業(yè)要朝著芯片自主、軟件可控、系統(tǒng)可信、門類齊全的方向邁進(jìn)。而汽車電子的發(fā)展更加強(qiáng)調(diào)半導(dǎo)體和軟件集成作用，是提升效率彎道超車的重要機(jī)遇。

中國汽研電子通信與軟件測(cè)評(píng)研究中心主任雷劍梅認(rèn)為，芯片的國產(chǎn)替代不僅需要嫻熟的技術(shù)、完善的服務(wù)體系，加快構(gòu)建系統(tǒng)的測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)體系也迫在眉睫。

發(fā)力第三代半導(dǎo)體

位于坪山區(qū)丹梓大道與光科三路交會(huì)處西南角的青銅劍科技大廈項(xiàng)目工地一片熱火朝天，主體工程已經(jīng)建到地面第四層。按照規(guī)劃，這里將建設(shè)碳化硅功率器件研發(fā)中心及車規(guī)級(jí)碳化硅功率模塊封裝產(chǎn)線等，是深圳加快第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要布局，預(yù)計(jì)明年初建成。

在發(fā)展半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)集群過程中，第三代半導(dǎo)體被視為后摩爾時(shí)代實(shí)現(xiàn)芯片性能突破的核心技術(shù)之一。以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)、金剛石為代表的第三代半導(dǎo)體材料在光電子和微電子領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

2016年在深圳南山區(qū)創(chuàng)立的基本半導(dǎo)體有限公司是國內(nèi)第三代半導(dǎo)體行業(yè)的創(chuàng)新企業(yè)，基本半導(dǎo)體總經(jīng)理和巍巍透露，目前公司已掌握碳化硅功率器件關(guān)鍵核心技術(shù)，圍繞芯片設(shè)計(jì)、制造工藝、封裝測(cè)試、驅(qū)動(dòng)應(yīng)用等環(huán)節(jié)，累計(jì)申請(qǐng)近200項(xiàng)國內(nèi)外知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

去年9月16日，深圳市重投天科半導(dǎo)體有限公司成功競得寶安區(qū)石巖街道一宗面積為73650.81平方米的地塊。該宗地為深圳市第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目用地，將用于建設(shè)碳化硅單晶和外延片生產(chǎn)線，計(jì)劃4年內(nèi)竣工投產(chǎn)。

此前，科技部已批復(fù)支持廣東省和江蘇省建設(shè)國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心，該中心由深圳市政府、江蘇省政府共同支持建設(shè)。

“在第三代半導(dǎo)體上，我國與發(fā)達(dá)國家的差距相對(duì)較小，加之我國具有較大的市場(chǎng)容量，因此選擇第三代半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)突破，前景可期。”和巍巍說。(記者 王海榮)