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“如不东进，唯有沉沦。（Either go east or go south） ”石丰瑜重提李力游在全球半导体联盟（GSA）峰会上的名言，身为楷登电子（Cadence）亚太区总裁的他对此感受颇深，以 Cadence 为例，近年来亚太区已成为其营收增长引擎，而中国市场的表现在亚太区又最为出色。“从国外来看，不管是产业基金还是风投，都对半导体与 IC 设计失去兴趣，只有在中国欣欣向荣。”石丰瑜说道。
市场重心持续东移，中国势力试图崛起，先进工艺工程费用越来越高，再加上智能手机之后被寄予厚望的新应用对半导体市场增长贡献有限，国际上颇为成熟的半导体产业迎来了大并购时代。继 2015 年收购金额创历史记录之后，2016 年国际并购走向更深层次，各细分领域领头羊纷纷被收编，从百花齐放到几家争雄的趋势很明显。
与国外半导体从放到收、联合卡位以防止新势力颠覆旧格局不同，中国半导体遍地星火、各举旗帜，一如所有仍处于新生阶段的事物一样，生机勃勃而又野蛮无序。
寻找第四极
中国集成电路产业主要集中在长三角、珠三角和环渤海地区。设计业更典型，主要集中在深圳、上海和北京，2016 年这三座城市 IC 设计业销售额预计都将超过 300 亿人民币，加起来占全国比例超过 70%，而排名第四的无锡仅有 60 多亿，西部排名第一的成都预计为 38 亿，集成电路产业中西部凹陷的格局确实存在。
IC 设计业城市排行榜
不过中西部增速最为迅猛，根据中国半导体协会 IC 设计分会理事长魏少军的报告，2016 年中西部地区设计业预计增长率预计为 74.83%，是全行业平均增长率 23.04%的 3 倍以上。从全国集成电路重点城市来看，除了上一轮发展中遭受过挫折的苏州与无锡异常沉寂之外，各地在政策、资金与配套措施支持上都非常积极，尤以从显示屏产业得到甜头的合肥最为突出，其设计业增长率达到惊人的 872.46%。
长沙增长率也达到了 431.40%，正准备上市的国科微电子就颇具这座城市的特色，作风泼辣、攻势凌厉，近几年在卫星电视与安防监控领域都取得了很好的成绩，并开始布局 Wi-Fi 和 GPS 产品，以及市场前景颇为广阔的固态存储器控制器（SSD Controller）。
国科微电子总裁助理隋军
“SSD 控制器既属于国家产业政策导向，又符合存储技术发展趋势，目前国科的 SSD 产品主要还是面向信息安全领域，未来肯定会走到消费类。”国科微电子总裁助理隋军说道，“我们是大基金投资的设计企业，武汉新芯也是大基金投的，等武汉新芯闪存量产以后，我们之间会有更多的机会来做产业整合。”
随着京沪深企业运营成本越来越高，回报周期长、利润率并不高的集成电路企业如何在这三个城市生存壮大颇考验经营者调配资源的能力。据与非网了解到的信息，在海思与展讯这样的国内一线设计企业里，部分京沪深年轻研发人员工作三五年以后只能选择去二线城市发展。中小型的企业更只能或主动或被动地去超级城市之外的区域寻找机会。
大基金到目前为止尚未对上海和深圳的设计公司进行投资（展讯被紫光收购以后，算北京企业）。华芯投资副总裁高松涛给出的解释是上海企业多数构建了境外股权结构，大基金只支持国内企业，所以不能投资；深圳企业喜欢追逐热点，缺乏长期布局，与大基金培育各领域世界级企业初衷不符，所以不愿投资。但京沪深高昂运营成本所带来的投资风险，未必不是大基金对沪深企业比较谨慎的原因之一。
当然，作为资本密集、智力密集的行业，京沪深也有其他城市难以比拟的优势：人才集中、资本市场活跃、产业链配套完善。作为国家重点发展产业，京沪深也不想让集成电路产业资源外流，在建设开发中的中关村集成电路设计园就是北京集成电路产业布局中的关键落子。
中关村集成电路设计园董事长苗军
中关村集成电路设计园董事长苗军告诉与非网，中关村设计园明年年底交付，计划入驻 200 家企业，其中包括 5 至 8 家世界顶级 IC 设计企业。“北京对集成电路产业的布局是‘北设计、南制造’，中关村设计园立足于北京，努力把高校与科研院所资源密集的优势发挥出来，综合人才、智力资源、资金与项目等各方优势，把中关村设计园建设成为有世界影响力的专业园区。”苗军强调，在园区产业发展方向上，中关村设计园承诺 20 年内都将专注于集成电路行业。
虽然京沪深对集成电路产业支持力度不弱于其他地区，但几十年来半导体产业从高成本区域向低成本区域转移的趋势还是非常明显，中国也需要三强之外的第四极来促进产业均衡发展。从政府支持、人才状况、产业配套与发展潜力来看，与非网分析师王树一更看好南京、武汉与合肥三地。按国家集成电路产业发展规划，十三五末期全行业销售额要达到 9300 亿元以上，根据设计业、制造业与封测业 4：3：3 的比例来算，设计业产值要达到 3700 亿元左右，是 2016 年产值的 2 倍以上。要实现这一目标，五年内新增的设计业规模破百亿城市应该不止一座，第四极花落谁家值得期待。
大冒险时代
虽然中国半导体增速比世界平均增速高很多，但由于基数太低，自给率改善并不明显。国家集成电路产业投资基金总裁丁文武在 9 月份曾提到，2016 上半年集成电路进口金额已达 1400 亿美元，在人民币贬值的大背景下，2016 年以人民币计算的集成电路进口金额极有可能创历史记录。
除了集成电路进口金额全球最高，中国半导体至少还有三最：新增 IC 设计公司数量全球最多，新增晶圆制造产能全球最多，大陆上市半导体公司市盈率全球最高。
根据华登国际副总裁王林总结的一张表，在香港与中国台湾上市的 IC 设计公司，只要更换到大陆来上市，市值轻松就达到现在的３至５倍。超高市盈率固然与大陆资本市场整体估值较高的现状有关，但无限的市场潜力、尚未固化的行业格局与政府要发展好半导体的决心使得在大陆上市的企业安享现在的市盈率，在未来几年大陆或许也将是半导体产业唯一还存在的冒险家乐园。
台积电南京总经理罗镇球
大陆半导体产业的多样化让台积电都觉得有些不可思议。 “就 CPU 来说，有做 ARM（架构）的、有做 MIPS 的、有做 Power PC 的、有做 PR RISC 的，甚至还有做 SPARK CPU 的，就我看来中国 CPU 遍地开花，是全世界最红火的地方。”台积电南京总经理罗镇球告诉与非网记者，为了应对中国客户对处理器的多样性需求，台积电有一组人专门为处理器开发了高性能工艺。
工艺路线是另外一个案例，先进工艺在 28 纳米节点分野以后，业界就一直存在 FinFET 与 FD-SOI 的路线之争。由于台积电和英特尔一致选择了 FinFET 工艺，所以到目前为止 FinFET 工艺的生态要远好于 FD-SOI 工艺，但 FD-SOI 工艺并非毫无机会，若想迎来转机，FD-SOI 工艺能否争取到中国设计公司的支持至关重要。
作为 FD-SOI 工艺的坚定支持者，芯原创始人、董事长兼总裁戴伟民认为，FD-SOI 工艺的三个特点非常适用于物联网应用。首先是低功耗，物联网多数是游牧式应用，简单非频繁的上下游交互场景并非时刻需要高性能，FD-SOI 独有的体偏压（body bias）特性可以在满足峰值性能的基础上最大程度降低功耗；其次 FD-SOI 工艺更容易集成射频工艺，“FinFET 不是不能做，但要花很多力气去做，蛮头疼的”；第三是 FD-SOI 可集成嵌入式闪存。在戴伟民看来，一方面 FD-SOI 工艺天生适合物联网应用对芯片的要求，另一方面大陆在晶圆制造方面落后太多，FD-SOI 工艺是差异化取胜的途径之一，“我真的看好 FD-SOI，这是一个机会。”
芯原创始人、董事长兼总裁戴伟民
但罗镇球不这么看，他表示 FD-SOI 工艺只是一个过渡产物。“我们评估过很多次，一看再看，还是觉得我们不会做 FD-SOI。这种工艺做不赢我们的 FinFET。”罗镇球进一步指出，无论是技术指标还是经济规模，FD-SOI 工艺都不占优。“16 纳米已经建了十多万片（每月）的产能，FD-SOI 说先建 2 万片，这样的规模肯定没法和十几万的去比。一是技术不占优，一是经济规模不够，两条加起来那条路就很难走，而且 FD-SOI 的成本也不低，SOI 硅片就比普通硅片贵很多”
联华电子中国销售资深处长林伟圣
虽然暂无计划发展 FD-SOI，但联华电子（简称联电）中国区销售资深处长林伟圣也不认为 FinFET 工艺适合物联网市场。“物联网最重要的是把成本降低，光罩费用与掩膜费用要足够低才能支撑做物联网这种碎片化的应用。没有必要一味提高工艺，物联网其实并不需要 FinFET，联电的物联网平台会专注在 40 或 28 纳米的超低功耗工艺。”
除了技术架构与工艺路线之争，各大晶圆厂也纷纷开足马力扩充产能，自 2015 年以来，联电厦门新工厂与台积电南京新工厂相继动工，中芯国际市场资深副总裁许天燊在接受完采访后马上飞回上海去参加中芯国际扩充 12 英寸线的开幕仪式，“我们的产能利用率一直处于高位运行，平均在 98%以上。今年以来产能紧张的现象愈发严重，作为一个纯代工厂，我们对客户的承诺便是扩充产能。”
中芯国际市场资深副总裁许天燊
日前中芯国际扩产计划已经公布，上海 12 英寸线（14 纳米 FinFET 工艺）产能规划为 7 万片，投资高达 675 亿元，天津 8 英寸线也将扩充至全球单体最大 8 英寸生产线，月产能扩充至惊人的 15 万片。
碎片化市场
这一波产能扩充大冒险对晶圆厂是福是祸还待时间检验，因为要填满这些规划产能，需要有新应用接棒智能手机成为半导体市场增长新引擎，还没有几家大半导体公司在四分五裂的物联网市场讨到便宜。
“物联网总的很好，但分开每个应用都不怎么样。为一个物联网应用开一颗芯片，工程费用都收不回来。”戴伟民这样说。
林伟圣也指出，物联网标准多，各种产品规格也一直在变。“特性就是产品设计多元化，不像手机或者 PC，动辄上亿的市场，物联网单品年出货量能上千万就不错了。”
“大疆年销售额 100 亿人民币，换算成出货量大概是 250 万台，”以大疆为例，摩尔精英首席执行官张竞扬算了一笔帐，“按一片晶圆出 5000 颗芯片来算，大疆的主控芯片一年只需要 500 片晶圆，晶圆代工厂对这样的客户该怎么归类呢？而这已经是无人机市场最大的客户了，大疆无人机全球市占率约为 80%，所以半导体行业如何支持这样的市场值得思考。”
摩尔精英首席执行官张竞扬
最为物联网芯片架构市场最成功的公司之一，ARM 对物联网的碎片化感触更深，ARM 全球执行副总裁兼大中华区总裁吴雄昂告诉与非网:“物联网的领域非常分散，分裂的应用场景提供的数据既不够标准化，也不够全。”
将数据变现是物联网商业模式中最重要的一环。明导国际（Mentor Graphics）董事长兼首席执行官 Wally Rhines 认为，数据流向决定了资金的流向，在物联网时代，谁拥有更多的数据，谁就能创造更多的价值。
但目前数据变现渠道并不通畅。笔者认为原因之一是此前在数据变现方面经验丰富的电信运营商参与较少，没有强力运营商的数据渠道建设，实现数据变现无异于缘木求鱼。随着 NBIoT 标准的推出，以及软银等运营商的强力介入，这一现象或可改观。
吴雄昂对改变物联网碎片化现状充满信心。他说：“没有标准化的数据非常难用，怎么样把这种分散的应用做成一个可以使用的数据是最大的挑战。如果我们能够在标准化结构方面做一些工作，就可以把人工智能推进到更高的节点，以后就会有新的应用出来，我们的增长也会继续。”
ARM 全球执行副总裁兼大中华区总裁吴雄昂
设计业之困
极为昂贵的工艺与超级复杂的设计再加上永远严苛的开发周期，使得能够跟上工艺进步的设计公司越来越少，无晶圆模式面临困境。
“做 16 纳米或更先进节点的芯片要有心理准备，先准备好足够的硬盘，因为一个版本往往就有好几百 G（字节）、将近 1 个 T（字节）的设计数据，”华大九天首席技术官杨晓东说，“大数据不止应用在互联网领域，在我们芯片设计里大数据应用也非常多。只是打开几百 G 的版图数据就不容易，还要在里面做分析与处理，这对 EDA 工具的挑战非常大，而这对我们来说就是机会。在大版图数据处理技术方面，华大九天是世界纪录保持者，我们的产品已经帮助很多设计公司解决了海量数据带来的困扰”
华大九天首席技术官杨晓东
“现在后端验证不像以前一样简单，而是非常复杂。”Mentor Graphics 全球副总裁兼亚太区总裁彭启煌（Danny Perng）认为，越是先进工艺，设计公司越要想办法降低流片风险，对设计公司来说重新流片的时间成本比流片费用更难以承受
Mentor Graphics 全球副总裁兼亚太区总裁彭启煌
石丰瑜也将设计公司遇到的困难视为机会。“芯片还在跟随摩尔定律走，晶体管越来越多，系统越来越复杂，以前不会遇到的问题现在都遇到了，以前不需要自动化的流程都必须自动化了。”
Cadence 全球副总裁兼亚太区总裁石丰瑜
芯片系统复杂化的另一个表现是应用软件开发工作量占比越来越高，而为了满足上市时间，等完成芯片设计再配套应用软件的传统方式早就不适合现在大规模系统级芯片（SoC）的开发。新思（Synopsys）全球副总裁兼亚太区总裁就林荣坚就强调了把设计重心向前移的重要性，“我们调研的结果，以 18 个月的 IC 设计来算，系统设计调试平均需要 9 个月时间。看起来一半的时间分给系统设计，应该很充裕，但实际上很多公司都认为这个时间不够用。”
Synopsys 全球副总裁兼亚太区总裁林荣坚
上市时间成为每家芯片公司的魔咒，但三星 Note 7 爆炸事件绝对给电子公司都敲响了警钟，无论开发周期多么紧迫，系统设计安全始终是第一位的。彭启煌就认为，系统分析一定要做完整，而良率正是 EDA 公司的价值所在。
除了设计公司所面临的普遍困难，魏少军的报告中也总结了中国企业所面临的特殊困难：主流产品水平不高、核心产品差距巨大、总体实力仍然较弱、升级换代严重依赖工艺与工具、企业价值虚高。
取胜之钥
虽然困难重重，但办法总比困难多。
在 EDA 工具的帮助下，即使系统复杂度呈现指数型增长，设计公司总还是能在系统性能、开发周期与良率之间达到平衡。利用平台架构工具，设计公司可以在概念设计阶段就进行行为级的仿真；通过硬件仿真与软件仿真工具相结合的方式，设计公司在流片前就可以进行软件开发；利用更完备的后端验证平台，将最先进工艺的流片风险降到最低。
先进工艺的开发成本并没有吓住大陆的设计公司。“16 纳米刚出来时，有人说只有华为海思玩得起，我们就在后面看着吧，结果现在一家一家都跳进来了。因为他们发现不跟不行，看准了市场就要想办法筹钱跟进。”虽然先进工艺不愁没人用，不过罗镇球强调，台积电还在想各种办法降低客户进入先进节点的门槛。
杨晓东也表示，从华大九天掌握的数据来看，10 纳米工艺全球已经有 20 几家准备流片，这些都用到了华大九天的时序收敛工具。
在诸多领域的全球市场上取得了突破是国内一批设计企业开始拥抱先进工艺的原因。中国设计公司取得的成绩在魏少军教授的报告中已有很完整的总结，此处不再赘述，仅以国科微电子和锐成芯微的例子来说明一下。
在直播星市场，国科的份额已是全球第一，安防监控领域增长速度也非常快，中低端网络摄像头（IPC）芯片国科抢了海思不少市场份额，其第一颗 H265（一种视频编码）产品也将瞄准安防监控应用。隋军认为，随着安全监控领域对像素要求的提高，H265 的普及将迎来一个临界点。“像素上到 300 万，传输带宽与存储压力会增长好几倍，H265 对 H264 的优势就会体现出来。”
市场传闻国科在价格战中非常强硬，隋军却不这么看，“国科产品定位原则是走性价比，不完全杀价。我们会和客户沟通，到底哪些才是客户最需要的功能，把客户实际不需要的功能拿掉以后，我们就能以最合理的成本给到客户。”隋军认为价格战是不归路，现阶段主要竞争对手也不是海思。“我们还处于联手海思把海外厂商赶出去的阶段，因为从整机角度来讲，全世界的安防机器基本都在中国生产。”他补充说。
锐成芯微副总经理向建军
来自成都的锐成芯微则毫不避讳价格战，副总经理向建军称帮助设计公司降低成本就是锐成芯微的核心竞争力。该公司的杀手锏是超小面积的模拟 IP，向建军告诉与非网，锐成芯微的很多模拟 IP 面积只有常规设计面积的几分之一，采用其模拟 IP 的设计公司在成本上会获得很大优势。“比如我们现在帮客户做的一颗芯片，客户原先的设计在一片晶圆上可产出 4200 颗裸片，把模拟部分全部换成我们的 IP 以后，一片晶圆就变成 9800 颗裸片（由于单颗裸片面积变小了一半多），这样客户用其竞争对手的成本价格去销售还能有足够的利润。任何一种芯片面积和销售价格下降都与技术更新相关。”
向建军认为，创新来自两个方面，一个是市场发展需求，一个是成本压力。有创新才会有更便宜、更好用、更适应时代发展的产品出现。
有中国这样大的应用市场做支撑，无论是国科还是锐成芯微，只要找准市场定位总会觅得生存空间。
若从整体来看，中国半导体产业的生存空间在拓展，但也迎来了更多的挑战。无论是国际巨头抱团挤压，还是欧美政府对中国资本并购增加限制，都属于外部压力，迟早要来。
内部而言，在追求发展速度的同时，中国半导体也须警惕自己急于求成的心态，2016 年是铺摊子的一年。很多制造项目正式启动，各地集成电路园区招商热情火上浇油，一年新增 626 家设计企业更是引发众人议论。对此我曾非常担心，这种急于求成心态在未来某个阶段会对产业发展造成很大的伤害，但罗镇球的一番话让我豁然开朗。
他说：“台积电不是乐观派，也不是悲观派，我们是执行派。为什么会有亚微米（sub-micro）？就是因为从 1 微米时代就有人讲摩尔定律走不下去，更新换代速率要变慢。你不做怎么会知道走不下去？我们先做了看看，如果做不下去我们就投入更多的人力，用各种方法去试，这样一步一步跨过来，回头去看 1 微米轻而易举。所以我觉得不要对摩尔定律将来如何做太多预测，因为市场经济里自然会调试出一个大家都能接受，而且大部分都能获利的增长方式。”
中国半导体要做的就是执行派，既不畏难退缩，也不轻敌冒进。
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