集成电路是什么意思

一、集成电路，加速人类社会进步的利器

1.1 集成电路的定义与特征

集成电路构成持续发展。集成电路(Integrated Circuit，IC)是采用特定的加工工艺，按照一定的电路互联，把一个电路中所需的晶体管、电容、电阻等有源无源器件，集成在一小块半导体晶片上并装在一个管壳内，成为能执行特定电路或系统功能的微型结构。集成电路由最初的电子管到后期的晶体管，集成电路里的电子元件向着微小型化发展，同时元器件也在成倍增长。随着各种先进封装技术如铜互连、浸没式光刻、3D 封装技术的不断涌现，集成电路已由最初加工线宽为 10 微米量级，2018 年量产集成电路的加工技术已经达到 7 纳米。同时，作为集成电路的衬底，硅圆片早期的直径已由最初的 1in(约 25.4mm)增长到现在的 300mm(约 12in)。

1.2 集成电路对世界发展具有重大意义

信息交流活动是人类文明组成部分，人们在信息在共享和交换中产生价值。进入 21 世纪，由于微电子技术的进步，液晶和等离子平板显示器逐渐取代了阴极射线管显示器，图像感知、传输和显示均在“固体”中进行，这使得移动设备传输信息成为了可能。微电子技术为人类创造了全新的信息世界，进入了从 1998 年开始的初期信息社会，使得集成电路立下了人类社会发展的进程中不可磨灭的历史功绩。

信息时代带动世界 GDP 快速增长。在农业社会时期，世界 GDP 年均增长率仅有 0.105%;从步入工业社会开始，年均增长率出现了大幅的提升达到了 1.585%和 3.908%。自大规模集成电路制造在 60 年代量产以来，集成电路进入商用阶段。随着个人 PC 的普及，半导体内存和微处理器得到进一步提升，推动 PC 市场在 90 年代进入成熟阶段;21 世纪初随着互联网的大范围推广，移动通讯时代来临，消费电子取代 PC 成为集成电路产业的另一发力市场。可以说集成电路与世界经济发展密不可分。从 1998 年开始的初期信息社会开始，世界 GDP 增长率跃升为 6.622%，可以看出由消费电子所引起的新一轮信息化时代对世界 GDP 所做出的贡献。

1.3 产业重心转向亚太地区，中国已成重要市场

世界集成电路重心已从欧美转向亚太地区。1986 年，全球半导体市场按区域分布的市场占比区分，日本市场是最大的区域市场，占全球半导体市场的 39.7%，而此时亚太(除日本外)市场仅占 7.8%。进入 21 世纪后，亚太(除日本外)市场持续保持快速增长。2000 年，日本市场占全球市场的比例下降至 22.9%，较 1986 年下降了 16.8%;与此同时，亚太(除日本外)地区市场已经快速增长至达到 25.1%的占比，成为仅次于美洲地区的第二大区域市场，此时，美洲和欧洲地区市场分别占全球市场 31.3%和 20.7%。随着技术的发展，亚太地区(除日本)的半导体生产研发技术不断进步，半导体生产体系日益完善，半导体生产重心已经转移至亚太(除日本)地区;同时，进入 21 世纪后，亚太(除日本)地区对经济水平获得快速发展，人们消费能力进一步提升，对半导体产品需求增加，因此，世界半导体市场中心也转移至亚太地区。2016 年，亚太(出日本外)地区市场已占全球市场 61.5%，成为全球最大的半导体市场地区。

中国是全球重要的集成电路市场。经过多年的改革开放，招商引资，中国的集成电路市场获得了长足的发展;同时，随着科技与经济社会的进步与发展，我国对集成电路的需求也在不断提升。从产业的角度看，中国集成电路设计、制造、封装测试等产业 2002-2019 的年均复合增长率为 21.70%，已由 2002 年的 268.40 亿元扩大到 2019 年的 7562.30亿元，集成电路产业在我国仍然经历着双位数的增长。根据 IC Insights 数据显示，全球半导体产业市场达到 4740 亿美元，中国约占世界半导体产业的 19.57%，是全球重要的半导体产业所在地。

1.4 集成电路需求旺盛，减税减负加速国产替代

我国集成电路产业高度依赖进口。我国集成电路进出口规模随着电子信息产业的迅速发展和集成电路市场需求的不断增长也在快速扩大。2008-2019 年中国集成电路进口量和进口额从 1354 亿块和 1292.6 亿美元到 4451.34 亿块和 3055.5 亿美元。同期中国集成电路出口量和出口额则从 2008 年的 485 亿块和 243.2 亿美元到 2019 年的 2186.97 亿块和 1015.8 亿美元。可以看出出口与进口保持了同步增长的势头，但集成电路领域整体贸易逆差绝对值仍在快速扩大，从 2008 年的 1049 亿美元贸易逆差额扩大到 2040 亿美元，可以看出随集成电路仍依赖进口。

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1.5 集成电路产业链：设计业飞速发展超越封装业

半导体行业主要有三种运行模式：IDM、Fabless、EDA、Foundry。

IDM 是集芯片设计、制造、封测于一身，有利于设计、制造等环节协同效应从而发掘技术潜力，是早期多数集成电路企业采用的模式。但由于公司规模庞大，管理成本较高，目前仅有极少数企业能够维持，典型代表厂商有 intel 和三星。

Fabless 是另一个直接面对市场的模式，是代指那些无生产线设计企业。通常他们初始投资规模较小，创业难度较低，转型相对灵活从而受到大多企业的青睐，但于 IDM 相比无法于工艺协同优化。

EDA 是提供芯片设计工具软件的代称，而 IP 授权则是半导体设计的上游，通常设计公司无需对每个细节进行设计，可通过购买成熟可靠的 IP 方案，实现某些特定功能从而缩短开发时间。因此，EDA 公司在某种程度上属于另一种芯片设计公司。

Foundry 模式则为纯粹负责制造或封测;可以为多家 fabless 提供服务，不承担设计缺陷所带来的决策风险，但投资规模较大，维持生产线费用较高。

中国集成电路设计业销售额占比最大。中国集成电路设计业销售额由 2004 年的 81.5 亿元增长到 2019 年的 3063.5 亿元，在 2016 年以 37.93%的比重超越了封测产业，成为我国集成电路比重最大的产业，2019 年设计业销售额占集成电路产业的 40.51%。制造业销售额从 2004 年的 181.2 亿元增长至 2019 年 2149 亿元，复合增长率为 17.93%，在2019 年占比达到 28.42%。封装测试行业也保持着稳定增长从 282.6 亿元到 2349.70 亿元，占产业份额则调整至 31.07%。