产业观察
 
于燮康:关于中国集成电路成熟制程芯片领域的若干热点问题思考
 2025-6-5
 

集成电路作为现代科技的核心产业,其发展水平直接关系到国家的综合实力和国际竞争力。成熟制程芯片在整个集成电路产业中占据着重要地位,不仅支撑着众多传统产业的发展,也在新兴领域发挥着不可或缺的作用。在中国,随着产业的快速发展以及地缘政治等因素的影响,成熟制程芯片领域面临着一系列热点问题,值得深入探讨。

 

一、成熟制程的划分

 

一般来说,集成电路制程工艺按照特征尺寸进行划分。工艺线宽28nm及以上的工艺,称之为成熟制程工艺。与先进制程相比,成熟制程虽然在性能和功耗方面不具备优势,但具有成本低、良品率高、技术相对稳定等特点,能够满足众多对成本敏感、性能要求适中的应用场景需求。

 

二、市场需求

 

从芯片的市场需求数量来看,28nm及以上的成熟制程芯片,一直占据全球75%左右的市场份额。成熟制程芯片是当前及今后一个阶段的市场应用主流。成熟制程芯片的市场需求广泛且多样。

 

在消费电子领域,如智能手机中的电源管理芯片、音频芯片,智能家居设备中的微控制器(MCU)等大多采用成熟制程。这些芯片对于成本控制较为严格,成熟制程能够在保证一定性能的前提下,实现大规模生产并降低成本。

 

在汽车电子领域,车身控制模块、发动机控制单元等关键部件也大量使用成熟制程芯片。汽车行业对芯片的可靠性和稳定性要求极高,成熟制程经过长时间的验证,能够很好地满足这一需求。

 

工业控制、物联网等领域同样是成熟制程芯片的重要应用市场。这些领域的设备通常需要长时间运行,对芯片的性能要求并非极致,但对成本和稳定性有较高要求,成熟制程芯片正好契合这些需求。

 

三、中国及全球成熟制程芯片的现状

 

1. 全球成熟制程芯片现状

 

全球范围内,成熟制程芯片市场呈现出寡头垄断与多元竞争并存的格局。台积电、三星等国际巨头在成熟制程领域依然占据重要地位。同时,一些专业的晶圆代工厂商如联华电子、世界先进等也在成熟制程市场拥有一定份额,它们通过差异化竞争,专注于特定领域或特定制程技术,满足细分市场需求。

 

2. 中国成熟制程芯片现状

 

近年来,中国在成熟制程芯片领域取得了显著进展。中芯国际作为国内领先的晶圆代工厂商,在 28nm 及以下制程技术上不断突破,已经实现了规模量产。华虹半导体则在功率半导体等特色工艺领域表现突出,在国内处于领先水平,并在国际市场具备一定竞争力。此外,国内还有华润微电子、士兰微电子、积塔半导体、长江存储、长鑫存储、荣芯半导体、英诺赛科等众多成熟制程芯片企业。

 

四、发展格局

 

从全球发展格局来看,成熟制程芯片产业逐渐呈现出区域化布局的趋势。一方面,美国、欧洲、日本、韩国以及中国台湾地区,凭借其长期积累的技术、人才和产业优势,依然在全球成熟制程市场占据主导地位。另一方面,随着全球经济格局的变化和各国对半导体产业重视程度的提高,越来越多的国家和地区开始加大对成熟制程芯片产业的投入,以减少对外部的依赖。在中国,成熟制程芯片产业正处于快速发展阶段,政府通过政策支持、资金投入等方式大力推动产业升级和技术创新,逐步融入全球产业链。

 

五、受地缘政治影响,中国成熟制程面临的机遇

 

面对中国成熟制程芯片的崛起。西方某些国家,担忧中国成熟制程芯片的迅猛发展会对他们构成威胁,更是感受到了前所未有的压力,忧心忡忡。但基于中国健全的工业体系,低廉的运营成本以及日趋成熟的制造技术,未来在成熟芯片领域中国有望获得更多的市场份额。

 

1. 国产替代加速

 

基于地缘政治冲突,导致部分国家对中国实施技术封锁和产品禁运,这使得国内众多行业对成熟制程芯片的国产替代需求急剧增加。国内企业为了保障供应链安全,纷纷加大对国内成熟制程芯片的采购力度,为本土芯片企业提供了广阔的市场空间。

 

2. 政策支持力度加大

 

为应对外部压力,中国政府进一步出台了一系列支持集成电路产业发展的政策。这些政策涵盖了税收优惠、研发补贴、人才引进等多个方面,为产业发展创造了良好的政策环境。

 

3. 产业自主可控意识增强

 

地缘政治的不确定性促使国内企业更加深刻认识到供应链安全、产业自主可控的重要性。这不仅推动了国内成熟制程芯片产业链上下游企业间的紧密合作,也加速了技术创新和产业升级步伐,有助于构建更加完善的本土产业生态。

 

六、面临的挑战

 

目前,相比成熟制程芯片方面中国已占据竞争的有利地位,因此西方采用“倾销”成熟制程芯片的手段来冲击中国市场已然不可能,而其所谓的“下一步措施”也应该说影响有限。然而,中国成熟制程芯片产业并不能高枕无忧,隐忧有四:

 

1. 软肋依然在设备、材料环节

 

根据SMIE数据,2023年我国成熟制程设备国产化率已达到50%左右,比2022年提升15个百分点、较2021年提升29个百分点,呈现快速逐年上升趋势。尽管在成熟制程设备的国产化率方面进步明显,但必竞供应缺口很大,随着地缘政治局势的变化,部分国家可能会进一步加强对中国的技术封锁,限制先进设备、技术和人才的流入;特别是关键设备、高端电子材料、关键零部件、ERP等,一定程度会对我国的产业运行造成冲击。对此,我们应有清晰的认识,并予以高度关注。

 

近年来,我国从两个方面做工作来缓解“设备”矛盾:一方面是加大国产半导体设备的采购率来直接推动国产半导体设备产业的发展。另一方面,对于短期国产设备无法突破,又受到限制的设备(主要指中高端光刻机),则是在缓冲时间内大量采购。以采购光刻机举例,根据公开数据:2023年中国向ASML购买光刻机金额在80-100亿美元之间,对比ASML2022年在中国内地的半导体设备销售总额为21.5亿欧元、采购光刻机数量为100台进行测算,2023年中国采购光刻机数量超过300台,是2022年的三倍。

 

应该看到中国在成熟制程芯片领域大部分设备都已经有了替代方案,一旦美国对成熟制程设备、工具进行限制,反而刺激中国在这一领域的芯片设备快速成长。尽管如此,我们仍应清醒认识到存在的不足,持续努力,实现全面的质的突破。

 

2. 扩产与供需的平衡问题

 

扩产成熟制程芯片需关注供需平衡,不能盲目追求产能增长。在扩产成熟制程芯片过程中不能忽视产能的利用率和效率,如果供过于求就会导致芯片价格的下跌和利润缩水。从长远计,扩产需关注总体供需平衡。

 

3. 满足个性需求与注重产品质量的问题

 

受地缘政治影响,有可能会导致原来在中国下单的海外客户被迫转单给海外晶圆代工厂,这或会加剧国产晶圆代工厂之间在成熟制程芯片的“内卷”。因此中国成熟制程芯片企业,更应关注客户对产品的个性需求,高度重视产品质量。随着摩尔定律的放缓,行业的焦点正在转变,针对特定行业和消费者需求量身定制正成为更有针对性的工作;推进定制化服务以及代工质量的稳定性,以加深对合作伙伴关系的影响。

 

4. 人才短缺的问题

 

受地缘政治等因素的影响,国际人才流动受到限制,国内集成电路产业人才短缺问题日益凸显。特别是缺乏既掌握先进技术又具备丰富实践经验的高端人才,这对产业的持续创新和发展构成了严重制约。

 

七、对策

 

1. 加强技术创新投入

 

加大对成熟制程芯片关键技术研发的投入,鼓励企业、高校和科研机构开展产学研合作,集中力量攻克光刻设备、高端电子材料等核心技术难题。建立国家层面的集成电路技术创新中心,整合各方资源,提高创新效率。

 

2. 充分发挥先进封装技术重要作用

 

先进封装技术可有效缓解制程瓶颈,降低对先进制程的依赖,增强供应链的自主可控能力,推动全球供应链重构,从而成为中国半导体产业发展的新机遇。

 

3. 完善人才培养体系

 

加强集成电路相关学科建设,优化高校课程设置,培养适应产业发展需求的专业人才。同时,制定优惠政策吸引海外高层次人才回国创业和工作,建立健全人才激励机制,提高人才待遇和职业发展空间,留住优秀人才。

 

4. 强化供应链自主可控

 

加大对国内集成电路设备和材料企业的扶持力度,推动关键设备和材料的国产化替代。鼓励企业通过并购、重组等方式整合产业链资源,提高产业集中度和抗风险能力。建立供应链备份机制,降低对单一供应商的依赖,确保供应链安全稳定。

 

5.拓展国际合作渠道

 

克服各种阻力,谋求多元化、多渠道、多方式的国际合作,打破技术封锁,提升中国成熟制程芯片产业的国际影响力。

 

中国集成电路成熟制程芯片领域在当前复杂地缘政治背景下,既面临着前所未有的机遇,也承受着巨大的挑战和担忧。中国在成熟制程领域虽已取得了一定的进展,但仍面临技术瓶颈、供应链安全、人才短缺等挑战。面对地缘政治的限制与打压,我们需高度保持战略定力,通过加强技术创新、强化供应链自主可控等措施,推动成熟制程芯片领域的可持续发展,提升在全球半导体产业中的竞争力。

 

(协会秘书处)