集成電路產業是國民經濟中基礎性、關鍵性和戰略性的產業，被譽為“工業糧食”。對于5G、人工智能、物聯網、自動駕駛等創新應用，集成電路都是必不可少的基礎。中國是全球主要的電子信息制造基地，也是全球規模最大的市場，2018年集成電路規模達到1.6萬億，基本上接近全球市場的50%。面對如此巨大的市場，要實現真正的安全可控，必須走產業自強之路。我們欣喜地看到，在國家產業政策的大力支持下，最近幾年，國內集成電路產業更是取得了長足的進步。但是在高端產品，尤其是CPU、FPGA、存儲器等對電子信息產業發展至關重要的產品上與國際領先水平仍存較大差據。如何才能破解我國集成電路缺“芯”少“魂”這一難題呢？在第三屆中國（上海）集成電路生態發展論壇上，眾多產業一線的專家們提出了一系列值得我們借鑒的發展路徑。

國產EDA發展要用實力說話，而不能全靠國產化情懷

EDA全稱電子設計自動化，整個行業被寡頭壟斷，技術壁壘高。從產業角度看，EDA是算法密集型大型軟件系統，需要長期的技術積累。研發周期長、產業化周期長，需要持續不斷的資金投入。在EDA發展過程中，還需要建立產業生態圈，得到產業鏈上下游的全力支持。因此，EDA屬于典型的投資周期長、見效慢的基礎性產業。但是，EDA在集成電路產業鏈上又是不可或缺的重要一環。北京華大九天軟件有限公司副總經理欒昌海先生在演講中表示，縱觀整個行業的發展，可以說，我們用100億美元的EDA撐起了4000億美元的半導體大市場。

做芯片設計的離不開EDA，這一點是行業的共識。欒昌海先生表示，目前國產EDA在發展過程中還存在很多問題，比如產值低，從業人員短缺，產業整體呈倒三角形狀。全世界現在從事EDA相關工作的人員約兩萬多，中國約有兩三千人，國產EDA龍頭華大九天目前人數略多些，也只有七八百人。但是，EDA產業發展對人才的依賴性非常高，因此各企業之間的并購整合常常是產業發展的重要手段。國外兩大家Cadence和Synopsys，他們收購的企業已經達到上百家。

那么，國產EDA與國際領先水平究竟存在多大的差距呢？欒昌海先生認為，一是缺乏全流程EDA平臺。在集成電路領域，EDA工具多達數十種，國產EDA工具能提供的只有一半左右。尤其是在數字設計關鍵領域缺失關鍵軟件，導致無法形成完整的數字全流程EDA解決方案；二是缺乏對先進工藝的全面支撐。國產EDA工具無法全面滿足先進工藝下芯片設計需求；三是缺乏對制造、封測的全面支撐。目前制造、封測領域的國產EDA工具較少，缺乏對Foundry、封測廠商的有力支撐。

成立于2009年的華大九天公司，在與對手PK的過程中贏得了客戶和市場的認可。現在，華大九天的EDA工具能滿足行業大概1/3的需求，欒昌海先生表示：“其實我們差得還比較多，主要是在數字EDA全流程方面。現在的大環境是大家都有意識盡量用國產化的產品，越是如此，我們的產品更應該做得足夠好，以此吸引客戶，而不能完全依靠國產化情懷。”

欒昌海先生還介紹了華大九天的發展目標，即：在2022年，把模擬全流程、數字全流程等主要工具補齊。到2025年，建立起包括先進工藝在內的一些能力，目前來看這個技術對我們來講壓力很大。還有很重要的一點就是擴大隊伍，預計今年將增加到800人甚至1000人的規模。

EDA企業通常有兩個退出路徑，上市和被收購，當然絕大部分是被收購。國產EDA要想實現高速發展以滿足國產自主可控的需求，也要走這樣一條路。只不過在此過程中，我們決不能忽視提高自我創新能力。只有這樣，真正的中國“芯”才能落到實處。

國產FPGA產業任重道遠，提升技術能力迫在眉睫

FPGA是通用的技術芯片，需要軟件和硬件協同工作，應用范圍非常廣泛，包括通信、工業、軍工航天、數據中心、汽車電子、消費電子等。九十年代全球共有四大企業包括Altera、Xilinx、Lattice、Actel，其中Actel 在2010年被 Microsemi 以43億美元收購，Altera在2015年被 Intel 以167億美元收購。目前的局面是Xilinx一家獨大，并將產品重點放在AI上。

權威機構分析數據表明，2018年全球FPGA市場規模達63億美元，預計2025年將達到125億美元。2018年的市場份額中Xilinx 占49%，Intel（Altera）占32%，Lattice占 6%，Microchip（Actel）占6%。從應用領域劃分，在FPGA行業還有一個說法，那就是得通信者得天下。

在FPGA行業，中國起步比較晚，在某些細分市場，已有一些初具規模的本土FPGA企業嶄露頭角。雖然國內從事FPGA研發的公司數量不少，但企業規模大多比較小。產品有一定的競爭性，真正超出國外同類產品的還比較少。從市場總量上看，國內企業的市場份額僅占到2%左右。

面對激烈的市場競爭和較高的技術門檻，國內FPGA企業還有機會嗎？高云半導體科技股份有限公司研發副總裁王添平先生在演講中表示，國內現在有足夠大的存量市場，整個FPGA市場將近100多億人民幣，目前國內的幾家公司只要能夠做出替代產品，養活自己是不成問題的。但是，如果要做爆發性的替代市場還需要加大產品研發力度。FPGA產品不僅要有芯片、軟件、IP，關鍵的一點是還要有產品迭代，軟件和硬件均是如此。這一點也是國內FPGA企業必須跨過的另一個門檻。

王添平

王添平先生認為，目前，國產FPGA普遍存在這樣的問題：一是器件規模相對偏小，需要先進工藝、循序漸進的經驗積累；二是硬件功耗性能、軟件性能有一定差距，需要軟、硬件不斷迭代提升；三是量產管理、可靠性監控、風險管控，需要在批量出貨中提升；四是現有產品綜合優勢不明顯、價格戰激烈；五是軟硬件研發、市場、質量管控人才缺乏，且人才分散。

上海安路信息科技公司副總經理黃志軍博士認為，國內FPGA企業與國際大廠的差據主要表現在如下幾個方面：第一，制造工藝是短板，目前國產水平是28nm，國外先進制程已到7nm。第二，性能上的差距，國內幾家公司可以達到350K邏輯單元，國外先進水平達到了500萬邏輯單元（記者注：論壇結束后，Intel在11月初宣布量產1020萬邏輯單元FPGA產品）。第三，硬件架構上的不足，目前國內FPGA公司還是用FPGA陣列+單核CPU，Xilinx已經推出最新的ACAP異構SoC。第四，軟件方面的差距更大，Xilinx vivado軟件代表著FPGA界的最高水平，具有AI算法優化功能。國內是什么水平呢？目前，從商用角度看，上海安路和西安智多晶兩家公司可提供軟件全流程技術。所以軟件能力是國內FPGA企業普遍的弱項。第五，產品豐富度嚴重不足，目前國內幾家公司大多有3個系列10余款芯片，Xilinx已研發到第10代產品，有30多個系列數百種芯片供選擇。第六，應用領域的局限性很大，目前在通信、工業控制、消費電子領域國產EPGA都有些進展，國外企業基本進入全部應用領域，這個差距比較大。

既然差據這么大，為什么我們還能取得2%的市場突破呢？黃志軍博士表示，第一，我們要感謝美國特朗普的對外經濟政策，我國從2017年開始出現國產替代熱潮，2018年成為剛需進一步加速了產業發展進程。第二，采取低價替換策略，并在消費電子和工業控制市場全面實施。第三，推出差異化產品，以此增加用戶粘性。比如在工業控制方面，上海安路可針對客戶需求制定全新產品。

面對空前的機遇和挑戰，國產FGPA要取得突圍，找到突破點很關鍵，專家們在論壇上均提到了如下幾個方面：第一，技術突破是關鍵，其中EDA軟件是重中之重。第二，加大硬件及制造工藝研發力度。FPGA芯片的硬件技術瓶頸主要在制造工藝和生產規模上，目前我們與國外有十倍的差距，還要應對3D封裝等挑戰。第三，在架構上創新，要將國產FPGA產品變成系統級的芯片結構。第四，也是很重要的一點，工程師的設計理念、團隊管理理念需要全面升級。第五，突破FPGA的質量瓶頸。

王添平先生還特別提出如下幾點建議：第一，抓住國產替代存量市場，深入5G、AI邊緣、消費等市場，布局全球；第二，鼓勵公司創新、國際國內專利申請，逐步形成競爭力；第三，提升芯片核心模塊、接口IP開發能力，加快應用IP開發；第四，鼓勵市場行為，公平競爭；第五，鼓勵企業錄用新人，加大研發隊伍培養，必要時要采取兼并策略。同時，王添平先生還提醒大家，在FPGA行業，國內企業比較缺少的是產品定義，這方面也需要加強。

我們欣喜地看到，國產FPGA廠商的機遇窗口正在顯現。現在已有部分國際人才進入國產FPGA初創企業，人才短缺問題有所緩解。另外，強勁的國產替代需求為國產FPGA提供了千載難逢的機遇，企業為了快速立足，可從門檻較低的中低密度市場切入。同時，5G、IoT、汽車、AI等國內新興市場，為國產FPGA提供了潛在的爆發機會。最重要的一點，國家政策的支持和傾斜力度不斷加大，企業大多獲得比較充沛的資金支持。現在，國內芯片制造工藝，封裝、測試整體水平大幅提升，對產業鏈的發展也是極為有利的一面。

CPU不能單純做原位替代，要從架構、體系、生態、應用多角度實現創新

經過十幾年的發展，國產CPU在大中小微譜系上已基本覆蓋，雖然跟國際巨頭不能比，但還是走過了從基本不可用到基本可用，再到特定領域基本好用的漫長道路。目前國家整個集成電路產業的產值不低，但EDA、FPGA和CPU仍然比較薄弱，一直存在的專業壁壘、生態壁壘都為產業的發展帶來很大障礙。那么問題來了，國家很重視，專業很熱鬧，企業很忙碌，投資界很謹慎，國產CPU應該選擇怎樣的路徑才能實現突破呢？

要突破就要先找差據。天津飛騰信息技術有限公司副總經理張承義博士在演講中談到，在CPU發展上我們雖然取得了一些進步，但差距仍很大。一是力量投入比較分散。國內CPU企業目前約有六七家，大家的技術路線都不同，每家都非常小（除海思外，其它幾家都是在幾百人的規模，飛騰約四百多人）。二是總體應用規模小。從通用CPU角度看，連市場的零頭都不到，因此產品無法做得持續優化。三是產品性能存在代差。這不是簡單的差距，而是好幾代的差距。四是產品沒有形成體系化。我們單一型號產品無法與國際巨頭的體系化產品競爭。五是技術支持和服務不夠完善。目前國家在積極推進國產化進程，最令人擔心的不是CPU能不能支撐應用，而是大規模國產化之后，國產CPU企業和配套的CPU服務器企業能不能支持如此多的用戶服務。張承義博士認為，歸根到底，國產CPU還不夠市場化。要真正支持國產CPU發展，必須走市場化的道路。原來靠國家的支持、科研院所或者研究機構的投入是遠遠不夠的。

飛騰是CPU界的國家隊，目前有四大系列芯片產品，面向政府辦公、裝備制造、金融和軌交、航空航天等領域應用。張承義博士表示：“目前飛騰還處在起步階段，還不足以跟國際CPU大廠進行直接對標。我們關注的最終目標是安全可信。因此，安全可信的設計變得更加重要。目前，性能可能不是國產化首要的設計目標，而是在特定領域實現安全優先架構。此外，CPU的健康發展必須依托于生態，飛騰目前以開放聯合的理念為國產化方案提供解決方案，已聯合國內500多家國產軟硬件廠商，其中包括集成商、整機、OEM等廠商共同打造國產CPU的生態體系。”

需要我們注意的是，國產化替代并不是原位替代，而要是融入當前信息技術變革趨勢的替代，應該是替代+升級，從架構、體系、生態、應用各方面實施全面創新。這些才是國產CPU發展的正確路徑。

RISC-V處理器助力國產IP生態，賦能IC新未來

集成電路產業鏈有兩個非常基礎的環節，第一是EDA，第二就是IP。為此，人們常常將IP稱作集成電路產業的基石之一。市場統計數據表明，2018年全球IP市場規模約49億美元，到2024年預計將達到65億美元，年復合增長率4.78%，也可以說IP是一個影響著數千億美元集成電路市場的產業。在整個IP市場中，處理器IP約占40.6%的份額，如果算上GPU和DSP，這個比例將超過50%。

胡振波

在IP這個大市場中，國產IP能占多少呢？我們知道，IP市場也是一個寡頭壟斷的市場，位列前三的企業包括ARM、Cadence、Synopysy占了絕大多數，其余所剩無幾。在核心創新領域，ARM是絕對的強勢存在，國產IP的占比接近于零。芯來科技創始人兼CEO胡振波先生認為這里的原因有多方面，最主要的原因是IP產業形態特點致使投資人對此熱情不高，但是IP的技術壁壘又非常高，投資回報周期很長。這個比較容易理解，IP位于集成電路行業最上游，遠離大眾視野。長此以往，最終的結果就是IP成為中國“芯”最為薄弱的環節。胡振波先生還用一個橄欖球形象地表征了中國集成電路產業的現狀，他說：“橄欖球中間部位最粗壯，相當于我們的芯片或SoC產業，中國現有芯片公司將近3000家，有的公司已躋身國際一線梯隊。但橄欖球的兩端非常弱，相當于集成電路的工藝、IP和EDA。現在，EDA已得到國家的重視，但IP這一塊還非常弱小，或沒有得到重視，這是現狀。”

在此情形下，尤其是在CPU環節上，能否借助RISC-V以點帶面重塑國產IP業呢？胡振波先生在演講時表示這是很有可能的，他的依據是，在PC時代，毫無疑問英特爾CPU主宰著整個產業，直至今日，英特爾仍然是PC服務器領域的巨無霸。在移動互聯網時代，ARM公司很好地抓住了機會，高通、華為都在使用ARM提供的IP做手機芯片，ARM堪稱這個時代的巨無霸。現在我們正在進入萬物互聯和5G時代（這不是通信的5G，而是無所不在的泛化時代），在AloT+5G時代我們有了新的機會。如果這次機會再不抓住，國產IP可能就沒有太多機會了。”

在AloT時代，萬物互聯帶來很多變化，這是一個智能化、差異化、碎片化市場，能效比、安全性，尤其是時效性變得非常重要，相對于之前的PC和移動市場，進一步放大了IC的市場規模。胡振波先生認為，如果說RISC-V是為這個時代而生也是可以理解的，因為RISC-V的最大特點就是開放性。不同于英特爾和ARM公司的私有架構，RISC-V本身屬于開放性架構，并且架構的先進性、開放性、簡潔性、模塊化、擴展性非常適合萬物互聯場景。這就給了我們很大機會。

CPU和IP都需要構建強大的生態系統，胡振波先生提出，如果我們自己定義，生態建設成本恐難以負擔。ARM的生態很好，建設成本非常高，現在無人能打破。如果我們強行定義自己的生態，當然可以做到自己可控，但是由于生態無法突破，就很難實現繁榮。如果用國外的架構，當然可以直接借用其生態，但安全可控又有瑕疵。如果采用RISC-V架構，既保證自主可控，又可以繁榮生態。截至現在，已經有350家公司加入RISC-V聯盟。從商業角度看，RISC-V同樣帶來了很多的機遇。開放性架構、全球共建生態等，無形中分攤了其成本。芯來科技自誕生之日起，一直致力于RISC-V生態，聯合兆易創新推出了全球首個基于RISC-V的通用MCU。

胡振波先生堅定地認為，通過RISC-V我們可以構建本土的IP生態，讓中國集成電路產業更完善，增加產業的話語權。這也是商業再次洗牌的機會，在此過程中，中國公司就有了新機會。萬不可錯過這個時間窗口，機會甚微，千萬不能流失機遇。

存儲器國產化是必選項，自主創新與替代發展兩手都要抓

2018年國內半導體進口金額約3800多億，其中接近三分之一屬于存儲器產品，且80%從韓國進口。存儲器是與CPU處理器強相關的產品，應用無處不在，無論從安全性還是緊迫性上來看，存儲器產品都必須走國產化這條路。

陳磊

東芯半導體有限公司助理總經理陳磊先生在演講中給出這樣一組數據，2018年，存儲器全球市場達到1650億美元，細分到NOR市場約有25億美元的規模。現在，整個存儲器市場基本被國外廠商壟斷，NAND市場主要由韓國三星、日本東芝、美國閃迪、美光和海力士掌控。NOR整體市場不大，主要廠商包括美國賽浦拉斯、臺灣旺宏、美國美光、華邦、兆易創新以及東芯等。東芯半導體主要提供中小容量存儲器，目前有三大類產品，包括NOR Flash、NAND和MLC、DRAM等，其中DRAM主要集中在512Mb到8Gb范圍，產品應用于消費類、PC、汽車、工業、通信等五大領域。

在存儲器產品國產化的發展道路上，陳磊先生表示，一要抓住國產進口替代的良好機會，尤其是當下美國領先的兩家半導體存儲器企業在國內處于戰略收縮階段。二要立足國內市場，堅持自主研發。國內消費電子特別是生態鏈對于存儲器有非常特殊的要求，我們必須要堅持自主研發，走出一條產業發展特色之路。

產業資本助力中國芯機遇，企業要加強五個維度建設

中國是全球集成電路的大市場，在全球電子電器市場中國的占比非常大，有80%的手機在中國，30%的汽車也在中國。工信部主推的智能網聯的中國戰略，自動駕駛等都離不開芯片和傳感器的支持。在汽車芯片、汽車智能化傳感器風險投資方面，中國已經占全球超過一半。華登國際的合伙人金偉華先生長期致力于集成電路產業的投融資工作，他在演講中談到，現在是中國集成電路發展做好的時代，以汽車為例，中國已成全球汽車制造和研發的據點，全球的車廠都在這里設點。汽車市場總體呈現四個發展趨勢，即智能化、新能源化、聯網化和共享化。所有這些都離不開芯片、傳感器技術的不斷創新和迭代。

金偉華

金偉華先生表示，在汽車芯片、汽車智能化傳感器風險投資，中國已經占全球超過一半的份額。中國的創業者也很勤奮。按照這樣的力度走下去，持續幾年后，我們在汽車方面的現有芯片和未來芯片上肯定會占半壁江山。

同時，金偉華先生還提出，在汽車行業有一個共識，即汽車、手機這些芯片不是某個政府說主導就能主導的，這是大勢所趨。因此他認為，政府的干預是短期的，長期來說這是產業的趨勢，也是無法阻擋的。

金偉華先生還透露，風險投資在集成電路行業主要從五個維度判斷企業或項目的投資價值，即技術、市場、競爭格局、Timing、團隊，在這些方面，國內集成電路企業要認真對待。現在，華登國際已成功投資了云天勵飛、加特蘭、大疆、美團汽車等企業，另外幾家從事汽車智能化芯片的企業如：芯馳、麥騰、銀基、鼎然等也是其投資的新企業。

袁啟剛

中國電子信息產業集團（CEC）規劃部副主任袁啟剛先生代表主辦方在論壇的致辭中就集成電路產業的持續健康發展提出三個建議，這些觀點與上述來自行業一線的企業家和專家的意見不謀而合，值得奮戰在中國“芯”一線的同仁共勉：第一，要準確把握電子信息產業發展的趨勢，選擇技術先進、生態領先的技術路線，走自主創新之路。整合產業發展要素的能力成為發展的關鍵，生態環境建設已經成為國際競爭的新高地。第二，加快推動集成電路產業鏈的生態建設，推進上下游的協同發展，走協同創新之路。集成電路涉及學科多、技術難度高、投資強度大、回報周期長的特點，涉及到EDA工具、設計、制造、封測、材料裝備等眾多環節，推動集成電路產業可持續發展需要社會各方參與，形成發展合力，推進上下游共同發展。第三，積極融入全球集成電路生態體系實現合作共贏，走聯合創新之路，開放聯合是必然之選。

徐偉

上海背靠長江水，面向太平洋，長期領中國開放風氣之先。在集成電路發展上，上海市更是處于產業發展的高地。根據上海市集成電路行業協會秘書長徐偉在論壇上給出的數據，從全球來看，2018年的半導體市場呈現出先揚后抑的事態，前三季度比較景氣，第四季度開始下滑。2019年整個市場的增長率預測可能是調低的數據。徐偉秘書長根據比較典型企業和區域性的統計認為，在某些領域今年可能會有負增長。但是，從上海的發展情況看，2018年是近五年來上海集成電路產業發展最快的一年。其中，芯片制造業和設備材料業是上海集成電路產業增長的兩大亮點，2019年上海集成電路產業的銷售規模更是有望達到1700億。這些信息無疑為我們的中國“芯”建設注入了強大信心。

第三屆中國（上海）集成電路生態發展論壇為第94屆中國（上海）同期專業活動，由中國電子信息產業集團（CEC）主辦，中電會展與信息傳播有限公司承辦，中電華登特別支持，同時獲得中國電子商情、摩爾芯球、科鈦網、活動芯球等媒體和機構的大力支持。