“2017年,中國集成電路設計行業銷售總額預計為1946億元,比2016年的1518億元增長28.15%。”近日,中國半導體協會設計分會理事長、清華大學微電子學研究所所長魏少軍教授在中國集成電路設計業2017年會上發布了集成電路設計行業2017年發展狀況的預統計結果。他指出,2017年行業預計總收入約合293億美元,預計在全球占比接近30%。

設計、制造、封測、設備和材料等構成集成電路的產業鏈。2014年,國務院發布《國家集成電路產業發展推進綱要》,明確提出“著力發展集成電路設計業”,強調“圍繞重點領域產業鏈,強化集成電路設計、軟件開發、系統集成、內容與服務協同創新,以設計業的快速增長帶動制造業的發展”。

作為集成電路產業鏈的前端,芯片設計業的發展對產業整體而言意義重大。

芯片設計是“火車頭”

“長期以來,中國半導體產業發展都比較滯后。不過,近年來在國家大力推動和支持下,得到快速發展。尤其在國家大基金推出后,中國半導體產業迎來了前所未有的投資浪潮。”TrendForce集邦咨詢半導體分析師冉玄同對科技日報記者說,“封測產業長期是中國半導體產業占比最大的一個環節,設計其次,制造第三。不過,設計業近兩年快速發展,成長率最高。”

2016年,芯片設計首次超過制造、封裝等環節,成為中國集成電路第一大行業。對此,魏少軍曾表示:“設計業總規模第一次超過封裝測試業,位列第一,這是非常有意義的變化。因為加工、封裝都是為了產品,而直接產品的貢獻就是設計,因此設計業理應成為第一大行業。”

冉玄同據此表示:“2016年集成電路設計業占比37.93%,封測業占比36.08%,制造業占比25.99%。預計2017年設計業占比會繼續增加,達到38.76%。”

“按照綱要要求,2020年設計行業銷售總額要達到3500億元,需要未來三年實現21.6%的復合增長率。”魏少軍在接受媒體采訪時表示。過去三年,集成電路設計收入的增速分別為29.5%、26.5%和24.1%。不過魏少軍直言:“從趨勢上看,21.6%的比例不高。但實則不然,隨著基數的增長,后面實現這個增速會越來越困難。”

劉強(化名)是國內某頂尖高校微納電子系副教授,他在接受科技日報記者采訪時對3500億元的目標表示了樂觀。“按照‘中國集成電路設計業2017年會暨北京集成電路產業創新發展高峰論壇’發布的報告,2017年我國集成電路設計行業銷售總額將近2000億元,比上年增長28%。依照這一速度,到2020年,設計業的銷售總額應該可以超過3500億元。”劉強說。

產值增加之外,自主產品自給率不斷增加。魏少軍撰文指出:“2012年開始,中國設計業產值109億美元,中國用了816億美元的產品,我們的自給率13.3%;到了2016年,我們設計業產值247億美元,我們用了930億美元,產品自給率達到26.6%,翻了一番。”

從芯片設計業區域分布來看,長三角、環渤海和珠三角地區是主要集中區。

歸根到底是缺人才

“中國目前擁有全球最大的集成電路消費市場。2016年中國集成電路市場規模超過1811億美元,是全球最大的集成電路應用市場,占全球市場比重超過54%,2017年將有機會進一步挑戰60%。另外,資金充沛也是目前中國發展半導體產業的優勢之一。”冉玄同說。

劉強也強調了“市場”。“中國半導體產業的主要優勢是市場巨大。據有關專家統計,我國本土消耗的半導體芯片產品高達800億美元以上。”他說。

但差距同樣明顯。冉玄同介紹,中國半導體產業目前的主要障礙是技術落后、人才缺乏。以應用處理器和存儲器產業為例,由于技術瓶頸和人才缺失,我國自給率幾乎為零。

在劉強看來,雖然技術和人才都相對匱乏,但“人才荒”的問題更為顯著。“我們缺技術、缺人才,但歸根到底還是缺人才。因為有了人才,技術就可以被開發、優化和提升。”

“中國半導體產業一直以來都面臨人才短缺的問題。”冉玄同給科技日報記者算了一筆賬:目前來看,人才短缺最少超過10萬人,可能還不止。從國家集成電路產業規劃綱要的目標來看,2020年銷售額要超過8700億元,按照4:3:3的比例預測,其中設計業要達到3480億元,在2016年的基礎上凈增超1800億元。假如以2016年集成電路設計業人均銷售額126萬元做預測,設計業未來需要增加的人數為1800億元除以每人126萬元,答案是14.3萬人。“因此整體來看,到2020年中國半導體產業人才缺口或將達30至40萬。”冉玄同的結論是形勢非常嚴峻。

人才短缺之余,競爭力也不高。“目前,我國集成電路產業從業人員不足40萬人,其中設計業大約13萬人、人均銷售收入超過126萬元。從國際上來看,處于中下游位置,競爭力并不高。”冉玄同說。

人才之困急需“解套”

“長期以來,國內集成電路產業只是以國家重大專項來推進,并沒有上升到國家戰略層面,導致從國家到地方對集成電路產業發展的重視度不夠。產業不夠景氣,對人才吸引力不足,在集成電路產業工作一度被認為是‘苦差事’。”冉玄同說。

另外,高校一直以來沒有設立專門的微電子專業,很難為產業和企業培養足夠的人才,相關專業畢業生到企業后幾乎要從零開始學習。

對此,冉玄同開出“藥方”:成立專門的微電子學院,設立對應的專業,為企業培養對口人才。目前,中國已有十幾所高校開設微電子學院,但規模還遠遠不夠。

對“入口人才不足”的說法,劉強表示贊同。“當前國家實施《集成電路產業推進綱要》,成立國家大基金,地方基金投資集成電路的熱情高漲。然而最大的問題就是人才問題——缺領軍人才,缺高端人才,缺具有集成電路教育背景的應屆生。這其中的原因是多方面的。微電子與固體電子學在學科分類里面被劃歸為二級學科,在高校的生源安排上,就是按照二級學科配置的,這樣就造成入口嚴重不足”。

作為微納電子方向的教授,劉強給出的建議更為具體直接。他建議,相關部委盡快將微電子學科改成一級學科,積極推動示范微電子學院的建設;各示范微電子學院通過加大培訓力度和增加招生名額,大力推進半導體人才的培養;積極加強人才引進,在政策上對于集成電路人才進行積極引導和支持。“設計方向應該是下一個很有可能超越發達國家的領域。”劉強表示。

“要解決目前半導體產業人才在數量和質量上的問題,需要產學研深度融合,共同發現人才、培養人才、儲備人才。”冉玄同說。