據《電子工程專輯》/《國際電子商情》市場研究統計，2006年中國大陸IC產業銷售額達125.8億美元，同比增長43.3%，其中包括內銷收入60.5億美元和出口額65.3億美元。此外，預計中國大陸IC產業銷售額在2007年將達169.8億美元。在產業規模擴大的同時，中國IC設計水平也上新臺階(直指90nm)，而且選擇性突圍、甚至后來居上的局面已初現江湖。
本文將基于調查和采訪結果，從產品設計水平、熱點應用領域、技術挑戰、發展環境以及IP困境等方面解讀本土IC設計公司所面臨的挑戰與機遇，綜合闡述本土IC設計產業有所突圍以及仍需完善的領域。
設計能力整體提升，新標準帶來新機遇
作者：趙娟
在涉及數字IC設計的公司中，采納0.18微米工藝的公司仍占主流，達42.5%，涉及的行業以接口IC、微控制器/嵌入式CPU居多。而且有高達8.8%的公司開始采用90nm工藝。
而在模擬和混合信號方面，參與調查的公司還沒有任何一家開始采用90nm工藝。模擬IC領域有40.2%的公司目前集中在0.25微米及其以下工藝，涉及的行業以電源管理、ADC/DAC/數據采集、驅動器/控制器居多；有51.4%的公司采用0.25微米及其以下的工藝開發混合信號IC(詳見圖1)。
在各公司的ASIC設計中，有45%的公司門數高于百萬門；FPGA的門數大于10萬門的有57%，大于百萬門的有23.2%。這方面的設計水平與去年調查結果相比變化不大。
2006年中國IC制造領域新增投資項目在2005年的基礎上穩中有升，4個以下項目的公司比例減少了17.9%，21個以上項目的公司也有所減少，但是5-20個項目之間的公司有所增加(詳見圖2)。這表明經歷2004年之前業內急于擴增的景象(2004年有22.7%的公司項目啟動數目超過21個)，多數企業開始務實性平穩發展。
在所有的產品中，消費電子仍是中國IC設計公司涉足多的領域，其中尤其以手機和PMP為突出，比例分別占到38%和37%(詳見圖3)。據信產部數據顯示，2006年12月底中國手機用戶達4.61億戶，比上一年底的3.93億戶增長17.2%，如此龐大的市場為發展中國自有標準打下堅實的基礎。
例如，TD-SCDMA標準從提出到目前的規模實驗階段，已在中國形成一個從標準、核心芯片技術、網絡運營一直到終端產品的完整產業鏈。時下，涉足于TD-SCDMA射頻芯片的公司包括銳迪科、上海鼎芯與廣州廣晟。其中，鼎芯與銳迪科產品均為單芯片設計，采用0.18微米全CMOS工藝，并且具備TD/GSM雙模。
“鼎芯是從2005年下半年獲批承擔TD-SCDMA國家射頻專項和科技部863高科技計劃射頻芯片研發項目的，到06年4月，單芯片射頻收發器的樣片就在TD-SCDMA網絡上成功實現通話。”鼎芯通訊(上海)有限公司工程總監肖川先生表示，“10月，我們完全自主開發出的CMOS TD-SCDMA手機終端射頻收發器(CL4020)和模擬基帶(CL4520)套片，成為ISSCC五十四年歷史上接受的中國本土企業自主研發的完整核心芯片。”
該TD套片目前已經能支持展訊、凱明、T3G、大唐和重郵等中國基帶廠商的接口。截至發稿前，肖川透露他們已經與多家基帶廠商的基帶系統進行聯合調試，而沒有借助任何來自諸如美信等其他公司的中間芯片作為接口。
射頻收發和基帶芯片相互配合，使中國3G芯片產業鏈更完整。不過相對于其他芯片產品，肖先生也認為，雖然國內射頻IC在投資規模、效率、高端技術人才(因為射頻尤其強調經驗)、產業鏈等發面仍存在不足，但隨著更多的本土新公司的加入、國家產業布局決策層的支持、以及諸如TD-SCDMA、AVS、WAPI、手機電視等自主無線通訊標準的開發，中國IC設計產業環境機遇相當誘人。
此外，在手機多媒體芯片領域，中星微憑借開發多標準移動電視解調器(包括支持中國自有標準)，進一步顛覆了公司初停留在CMOS傳感器的圖像處理器的舊形象；上海智多微電子則從幾年前只能做MIDI處理器的小公司，成長為中國增長的智能手機市場的一顆新星，開始專注應用處理器領域。
除了手機和PMP，中國IC設計公司涉足消費電子領域次多的行業依次是機頂盒、電視機、PDA、玩具/游戲機(詳見圖3)。電視從模擬改朝換代到數字這個巨大的轉換市場，給機頂盒與數字電視芯片帶來機遇。在中國數字電視芯片的開發上，中國公司更熟悉本土市場需求，有些甚至參與了DMB-TH和AVS等本土數字電視標準的制定過程，這無疑都是提升自身優勢的砝碼。
數字音視頻領域：本土IC公司的角色悄然生變
作者：羅翠欽
數字音視頻產業迎來了春天。數字電視、機頂盒等熱門領域等無可爭議地成為廠商發財致富的根據地，同時視頻監控也是方興未艾。而經歷了幾年的煎熬之后，PMP正在進入一個嶄新的發展階段，多格式特別是對Real格式的支持越來越多，功能集成、成本降低，這些都成為PMP再度升溫的關鍵因素。
在中國打拼的一批多媒體芯片廠商正在迅速崛起，他們的芯片產品及解決方案，涵蓋了從MP3、MP4、PMP、手機等便攜音視頻領域到數字電視、機頂盒、視頻監控等非便攜消費電子領域，并且正在從價格敏感的低端音頻市場向中高端音視頻市場轉移。從事中高端產品/方案設計的本土IC公司不僅數量越來越多，而且在對市場的預測、技術和性能方面，也正在逼近國際IC巨頭。
架構創新
兩年前，很多業內觀察人士批評中國IC設計產業，大多會用些“低端的廉價替代品”、“Me too，me too too的東西，缺乏創新”等詞語。從某些領域看這種說法并不算夸張，然而在數字音視頻領域卻已悄然發生了變化。我們先看兩個例子，一個是中國IC設計產業的典型代表中星微，一個是新興實力派選手希圖(C2 Microsystem)，他們產品的功能與性能均可與TI、NXP相媲美，尤為關鍵的是其SoC架構的創新。
中星微以數字多媒體為突破口，從一個小的利基市場PC攝像頭做起，向手機音頻、視頻領域延伸，歷時8載迅速成長起來。在手機多媒體行業，從提供單一和弦IC、攝像頭，到音視頻一體的新型多媒體處理器，集成度越來越高是中星微產品升級或擴展的一個特點。在高端多媒體行業，中星微實現了從做ASIC向SoC的跨越，高端多媒體處理器VC07xx具有更高集成度、更低功耗和卓越性能的視頻攝像頭。
“所謂的‘數字音視頻產業’，其實這個領域已經超越了‘數字’的范疇。從更高的層次來看，由于技術的發展，每過幾年都有一個架構上的創新，這是一個突破性的創新。我們需要抓住這個機會去成長并做出預測：哪些模塊會被整合？哪些會在技術上改進？是功耗問題、還是工藝的問題？”中星微CTO楊曉東先生如是說，“中星微就是憑著這些架構上的創新不斷取得突破。”
架構創新也是C2產品競爭力關鍵所在。截至目前，C2已經有兩代多媒體處理器芯片問世，即CC1000和CC1100，預計第三代產品將增加一個專門支持Window CE的ARM核，并支持所有格式的高清解碼以及標清編碼。CC1100采用可編程的多處理器結合硬件加速引擎的SoC體系架構設計：主CPU是主頻350MHz的超級標量RISC處理器，運行Linux操作系統，可以每個指令周期執行4條指令，并支持硬件雙線程技術；視頻編解碼由3個可編程的異構DSP(256位的向量處理器，Motion Estimation引擎和Entropy引擎)組成，可用不同架構的處理器去適應和處理運動圖像在編解碼過程中算法復雜度的變化，平衡性能、靈活性和功耗的矛盾。
非常值得關注的是C2的轉碼功能，有了轉碼就有望把家里多種數字娛樂產品連接起來。C2負責市場的經理劉明璋表示，它至少可以實現兩種功能，一種是把電視內容錄制成千千萬個iPod用戶以及逐漸增多的PMP用戶所需要的格式，大大豐富了內容源；另一個是真正的轉碼，如把Real視頻、MPEG4的電影轉碼成iPod格式。
應用定位及解決方案
談起本土IC公司的競爭力，楊曉東這樣表示：“我認為國內IC公司的競爭對手應該是國外公司，而不是國內公司，否則你的市場定位就是有問題。”
視頻領域的趨勢主要表現在幾個方面。一是跟電視結合，電視會成為視頻顯示的終端，可以播放PC、U盤等來源的媒體，作為一個輔助手段，PC就相當一個新格式的機頂盒，它有兩個功能，一個是本地顯示格式的解碼，另一個是網絡功能。二是支持多種解碼格式，不僅包括MPEG4、H.264、VC-1等，劉明璋強調說，對國內來說一個重要的是Real視頻。三是跟網絡結合，可能有幾種不同的途徑，一種像索尼，跟好萊塢幾大影院這些內容提供商建立了戰略合作關系，獲得那些影院提供的內容；另外一些設備提供商，對內容提供商的影響力可能沒有那么大，就會利用一些免費的視頻網站，如YouTube等。四是STB向PVR的擴展，提供錄制、時移、網絡等功能。
讓新興實力派選手C2感到慶幸的是，從IIC-China 2007上廠商的展示來看，“針對視頻應用，TI、NXP等都展出了未來應用方向，C2的PVR、智能網絡電視和空移電視解決方案反映了市場的主流應用。”劉明璋說。
劉明璋稱：“不僅國外IC巨頭積極倡導交鑰匙方案，本土IC公司也是不遺余力，變成Total Solution的一站式服務是C2公司發展策略。”不乏類似的案例，智多微電子基于其多媒體協處理器、應用處理器已經開發出特色手機、智能手機及PMP平臺方案，另外，致力于提供視頻處理器、便攜多媒體處理器及HDTV高端視頻處理器的芯慧同用(Vivace)，也正在忙著為系統設計組建開發團隊。芯慧同用公司CEO Cary Ussery稱，公司未來的發展模式，不再是單純的芯片供應商，而同時是系統設計開發商。
SoC是C2的未來發展方向，中星微則同時提供ASIC、SoC多媒體處理器芯片。針對這個問題，楊曉東有自己的觀點。他認為應根據具體應用來具體對待。例如，對于中低端定位的手機鈴聲、攝像頭，ASIC就可以實現，而對于集成度不斷提升和變化的系統方案，SoC將是未來趨勢。晶寶利、W&W等公司對于ASIC更是情有獨鐘，提供HDTV芯片方案的晶寶利公司認為，靈活先進的解決方案并不一定，看準應用做“恰到好處”的ASIC也會有一片廣闊天空，W&W則是針對H.264做具有性價比的ASIC方案。
總之，在過去一年，本土IC設計產業在手機、MP3、PMP、HDTV等領域迅速成長，在數字音視頻領域與國際IC巨頭的差距越來越小，隨著產業化繼續推進，這些企業有望保持高速前進的勢頭。
2006：本土電源/接口IC的“多”事之年
作者：王彥
如果只能用一個字來形容過去一年里中國電源/驅動IC設計行業變化的話，相信大多數業內人士都會選擇一個“多”字。對于這個行業的本土企業來說，2006年無疑是他們進步多的一年。除了得益于本土半導體制造工藝的不斷升級與成熟，涌現出越來越多的新產品之外，這些設計公司的產品開發周期也在日益縮短，并已經開始能夠跟上終端市場不斷變化的應用需求，這使得他們的營收開始增多。而受市場前景的誘惑，越來越多的新公司也在陸續進入這個市場，本次參與調查的IC公司中，涉足電源管理的公司比例達三分之一以上。不過，我們還應該注意到另外一點，那就是突然增多的針對此類企業的并購案。
形勢大好，不足多多
中國電源/驅動IC設計企業所擁有的優勢自不待言，單是背靠龐大的國內市場，就已經讓其國際同行艷羨不已。此外，與其他領域的IC設計公司一樣，人力資本相對較低，以及國內生產線的低成本支持都是其快速發展的有利因素。“本土企業擁有的有利因素很多：暢通的銷售渠道，物美價廉的產品，相同的價值取向以及相對較低的運營成本。”深圳南方芯源董事總經理羅義表示。此外，在中國本土市場上的語言和地緣優勢也為本土公司加分不少，深圳長運通的副總經理班謙就指出：“它使我們能夠開發出真正符合客戶需求的產品來。”
不過，對于剛剛起步的中國電源/驅動IC設計產業來說，找出自身的困難與不足顯然要比津津樂道所謂的優勢現實的多，也迫切的多——盡管資金和技術問題已經不是國內企業的問題，但成都國騰微電子的楊洪強仍然指出：“規模小、缺少前瞻性的技術研究投入是目前中國接口/驅動電路IC設計企業的軟肋。”同時，北京思旺電子技術有限公司總裁裴石燕博士也表示：“目前大多數中國電源IC公司還集中在市場的中低端。我認為這個趨勢將繼續，本土公司在高端市場取得顯著市場份額還需要一段時間，而這些市場目前被非本土公司所掌控。”此外，在記者走訪中，幾乎所有的專家都表示，設計經驗不足是大多數本土IC設計企業的缺點，電源IC企業當然不能幸免。
初具規模的中國電源IC設計產業如何做大做強？擴大品牌影響力將是一條必由之路。但不幸的是，哈爾濱圣邦微電子的戰略市場部經理徐前江指出：“雖然我們擁有和系統廠商聯系緊密的優勢，但在品牌認知度上卻仍然需要一定的時間積累。對國內所有的IC企業而言，這都是產品推廣中的障礙。”
此番話得到羅義的贊同，后者指出：“顧客在選擇產品時的就有成見。他們總是認為進口器件的品質就一定優于本土產品，本土產品就是不穩定的代名詞。”羅義還指出，本土電源IC廠商在客戶支持方面的一些細節問題上也不如外國同行。“這導致客戶拿不到這些產品在替代進口IC時要改變的電路參數或者應用電路，造成他們對國產器件的信心不足。”
產品雷同也是一個值得注意的現象。上海龍鼎微電子總經理茅于海就發現，大多數中國電源IC設計企業還在做一些LDO、Buck和Boost的產品。“雖然無論哪家公司做電源IC都必須從這些基本的產品做起。但這些都是國際大公司主動讓出來的市場，利潤太薄。”他指出，“本土公司仍然無法在高指標、高性能產品上同其競爭。”
眼高手低可能是造成上述現象的癥結所在。Cirrus Logic上海電源管理分部副總裁兼總經理吳鑌表示，“中國的IC設計企業都在追求高端的技術和產品。但技術差距造成目前市場所能接受的主要是他們的中低端產品，高端產品仍然很難介入。此外，國內企業對IC以及應用本身的要求以及特性都不是非常了解。”吳鑌所在部門的前身是從事單芯片鋰電池保護IC開發的上海科圓半導體，后者于2006年被Cirrus Logic攬入麾下。
今天開始洗牌
發生在電源管理IC行業的并購案不止上海科圓一起。同樣在去年，美國研諾科技(AATI)就以2,200萬美元的高價收購了上海崇芯微電子。而龍鼎微電子也在2005年吃下了電源管理IC設計公司美矽半導體。此外，根據深圳美芯集成電路總裁袁遠的說法，由他創建并領導的這家公司自去年起就不再將電源產品作為其主攻業務，轉而向鎖相環IC進軍。很顯然，國內電源管理IC設計行業已經開始洗牌。
“這很正常。現在全國有幾十家電源IC設計公司。雖然客戶對產品質量和價位的需求存在差異化，每家公司總能在市場中找到自己的定位。但就長期來看，兼并一定是不可避免的自然規律。”袁遠表示，這樣的并購應該多發生一些。因為“這樣才會涌現出實力更為強大的公司。”
茅于海對此持相同意見。“任何一個行業的發展過程中都會經歷一個兼并、收購的漫長階段。”茅于海表示，“而且被兼并也未嘗就不是一件好事。因為所有公司終發展的理想結果就是被收購或者上市。硅谷初創公司在創立三年間存活的概率只有5%。也就是說，大量的企業在這過程中不是倒閉就是被收購了。”
不過，由于這些的并購案主要是外國公司收購本土企業，所以在中國設立據點或者說盡快進入中國市場才是這些財大氣粗者的真正用意。“兼并是一種省時省力的企業運作模式，具有資金優勢的公司可以很快進入某個市場。”徐前江說。
確實如此，吳鑌表示：“通過發展設立在中國的機構，中國市場將在Cirrus Logic公司的發展中占據更強大的長期戰略地位。而且，對科圓的收購擴展了Cirrus Logic在模擬IC上的能力和業務領域。”而茅于海也承認，收購美矽充實了龍鼎的產品線。“此前我們只有D類放大器這一類產品，并購使我們能夠進入電源IC市場。”他補充道。
徐前江指出：“一家公司被收購，原因無非有兩個，要么它在財務上有問題，要么它成立的目的就是等著有能夠有人來收購。”這不免引起羅義的擔心：“如果收購或者被收購是目的，那么收購就意味著結束或死亡。國內的公司規模太小，被收購在某種程度上即等于放棄自己。”
知識產權(IP)問題也困擾著本土IC設計公司。徐前江就指出，在IP問題上本土企業正在遭遇國外競爭者的圍攻之勢。“國外公司常以IP大棒作為的防衛武器。因而國內IC設計公司必須在IC設計上下功夫，既要保護好自己的IP，同時還要在設計上設法繞開別人的專利，這給設計帶來挑戰。”
在保護自身IP上，長運通集成電路有著自己的做法。該公司副總經理班謙介紹說，為了防止別人非法使用的IP，在競爭對手聲稱擁有某項產品的專利時他們都要進行仔細的研究。“但即使這樣也不可能總是做到萬無一失。”班謙表示，“因此，盡管是獨立的解決問題，但我們仍然可能采取與競爭對手相同的方法。這同TI同飛兆在60年代的一場耗時近10年的官司有點類似，兩家公司同時發明了IC，但在晶體管和襯底連接方式的專利上各執一詞。”他承認，這樣做是有一定的風險。“但也是專利法之所以不斷修改和發展的原因。”
不過，美芯集成電路的袁遠則認為，電源IC屬于模擬電路。相比數字電路而言，模仿不是太容易。“如果是你自己真正做出來的東西，應該不用擔心別人抄襲。”他說。茅于海的話似乎印證了這一點。“模擬產品的開發更像一門藝術，數字電路動輒就是幾百萬幾千萬門的規模，而模擬IC一般只有數百甚至數十個晶體管，但即使這樣也很難做。”他說，“它更需要工程師的經驗。”
IP交易及代工合作仍存在挑戰
作者：趙娟
IP問題在去年的調查中就比較突出，今年的調查顯示，IP可用性、IP復用以及IP驗證是中國IC設計公司常面對的挑戰(詳見圖4)。盡管購買成熟IP核可以幫助IC設計公司加快產品研發進程、提升產品質量，但很多公司經常抱怨IP費用過高、IP質量難以評估、而且難以找到合適的IP。采訪中甚至有不少公司表示，公司寧愿從頭開始設計IC也不愿意去從其它地方購買，哪怕自行設計的過程中會犯一些錯誤并承擔一定的成本，但終總是會得到理想的產品。
這一現狀在我們的調查結果中也有所體現。在今年的調查中，提供IP服務的公司比例有所減少，從43.4%下降到28.7%(詳見圖5)。“如何對IP核進行保護，也是很多IP供應商面臨的的問題。”CSIP主任助理謝學軍博士透露，“一些新的手段包括通過EDA工具對IP核進行加密，將軟IP轉化為固核進行交易等。然而這些方法和手段并不能從根本上解決問題。CSIP通過與世界上大的IP供應商進行接觸，發現他們都不會將手中好的軟IP核拿到中國市場進行交易。”
“設計復雜度越高，IP保護就越困難。因為這意味著一旦發生糾紛，則很難通過適當的手段來判斷侵權與否。”CSIP主任助理謝學軍博士透露，“而且，新設計方法的采用，互聯網的普及等，同樣為IP保護增加了困難。”
在代工方面，超過80%以上的大陸IC設計公司都選擇過本土的代工廠，45.3%的選擇過臺灣地區代工廠。但調查表明在與代工廠的合作過程中，交貨周期和成本問題首當其沖，成為障礙。此外，不合適的工藝技術以及產量小也是與代工廠合作中比較棘手難題。鼎芯的肖川就曾表示，本土代工廠還暫時達不到他們的技術工藝的要求，導致公司不得不到境外進行加工、測試、封裝等環節。
不過隨著技術封鎖的逐漸解禁，近幾年CMOS工藝的晶圓代工在中國大陸有所改觀，銳迪科就曾表示，除了先進90nm/65nm工藝，130nm及以上工藝在技術和服務上與國外的已沒什么差別。特別對中國設計公司而言，本土代工廠交流起來更直接，更方便，解決問題更快。而其它工藝比如Bipolar、BiCOMS、GaAs、SiGe等，由于量的需求不大，發展狀況并未跟國際接軌。