在設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測試等全產(chǎn)業(yè)鏈條接連實(shí)現(xiàn)新突破

集成電路：青島制造“芯”動力

在指甲蓋上“蓋樓”，聽起來不可思議，但卻正是集成電路產(chǎn)業(yè)的“日常”。“藍(lán)色巨人”IBM今年5月宣布研制出全球首款2nm制程芯片，就是在指甲蓋大小的芯片上，集成了500億個晶體管。說集成電路產(chǎn)業(yè)是高端制造業(yè)的“皇冠明珠”毫不為過。

今年以來，青島在新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域最讓人欣喜的變化，莫過于集成電路產(chǎn)業(yè)接二連三的新突破。在西海岸新區(qū)和即墨區(qū)，新引入的晶圓制造項(xiàng)目或正式投產(chǎn)，或加快建設(shè)，填補(bǔ)青島乃至山東省產(chǎn)業(yè)空白；優(yōu)勢家電領(lǐng)域，龍頭企業(yè)重啟“芯片”布局，不斷提升青島芯片設(shè)計(jì)實(shí)力，個別細(xì)分領(lǐng)域甚至直逼“隱形冠軍”；更有眾多的芯片設(shè)計(jì)“新星”，正冉冉升起。

中電光谷軟件園

這不僅是青島制造業(yè)“缺芯少面”歷史的終結(jié)，也標(biāo)志著一個以高端、精密為特征的全新制造業(yè)體系在青島加速構(gòu)建。

突破“造芯”

8月2日晚，一則青島芯恩8英寸功率芯片投片成功的消息傳爆網(wǎng)絡(luò)。芯恩距離正式投產(chǎn)又近了一步，青島在集成電路制造領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局又取得了一個關(guān)鍵性的進(jìn)展。

眾所周知，設(shè)計(jì)、制造和封裝是集成電路產(chǎn)業(yè)的三大核心環(huán)節(jié)。制造，顧名思義就是將設(shè)計(jì)企業(yè)的“大樓”設(shè)計(jì)圖，經(jīng)過極其復(fù)雜的工藝，在一塊指甲蓋大小的半導(dǎo)體硅片上“雕刻”出來。很大程度上，正是集成電路制造技術(shù)的突飛猛進(jìn)，才讓全球電子信息產(chǎn)業(yè)得以在短短60多年時(shí)間里就經(jīng)歷了翻天覆地的變化。每隔18-24個月，同樣面積的集成電路上可容納的晶體管數(shù)量增加一倍。芯片越來越小、性能越來越高，這樣的節(jié)律，直接催生了第四次工業(yè)革命的到來，進(jìn)而改變著我們每個人的生活。

今年1月，位于即墨區(qū)的惠科半導(dǎo)體項(xiàng)目正式投產(chǎn)，率先實(shí)現(xiàn)了功率半導(dǎo)體器件的“青島造”。

功率半導(dǎo)體器件有電力電子裝置心臟之稱，是電能轉(zhuǎn)換和電路控制的核心器件，在高鐵動力系統(tǒng)、汽車動力系統(tǒng)、消費(fèi)及通訊電子系統(tǒng)等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)顯示，我國半導(dǎo)體功率器件市場規(guī)模約占全球40%，但自給率仍較低，90%需求依賴進(jìn)口滿足，是國產(chǎn)替代的重要領(lǐng)域。作為青島重點(diǎn)引進(jìn)的集成電路制造項(xiàng)目，青島惠科僅用9個月就實(shí)現(xiàn)了從項(xiàng)目主廠房施工到通線。投產(chǎn)以來產(chǎn)能爬坡順利，計(jì)劃明年底滿產(chǎn)，屆時(shí)有望成為國內(nèi)最大的新型功率器件生產(chǎn)基地。

芯恩項(xiàng)目，則是青島蓄力3年有余的“造芯”“大招”。這個由中芯國際創(chuàng)始人、有著“中國半導(dǎo)體之父”之稱的張汝京一手帶起來的項(xiàng)目，劍指當(dāng)前最先進(jìn)的12英寸晶圓的芯片制造，而8英寸產(chǎn)線只是第一步。

芯恩還在國內(nèi)率先探索共享共有式集成電路制造模式，即由集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)、封測企業(yè)、原材料供應(yīng)企業(yè)、終端產(chǎn)品需求企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)共同聯(lián)合投資打造一個集成電路制造企業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游多環(huán)節(jié)、多領(lǐng)域企業(yè)協(xié)同一致、聯(lián)合生產(chǎn)，企業(yè)產(chǎn)品互補(bǔ)、分擔(dān)投資、共享資源、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。

紛至沓來的封測項(xiàng)目也成為青島突破“造芯”的最好注腳。位于即墨區(qū)的泰睿思微電子已于去年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，與小米、OPPO、VIVO等知名品牌建立合作關(guān)系；位于西海岸新區(qū)的富士康高端封測項(xiàng)目，首臺光刻工藝設(shè)備今年7月正式進(jìn)廠，從土建打樁到機(jī)臺搬入僅用12個月，創(chuàng)下業(yè)界紀(jì)錄，計(jì)劃10月試生產(chǎn)。

家電加速“芯”布局

捷報(bào)頻傳的可不只是一個個拔地而起的新建“造芯”項(xiàng)目。

相比晶圓制造，青島在上游的芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域其實(shí)有著長久的積累。作為中國重要的家電生產(chǎn)基地，早在本世紀(jì)初，青島家電企業(yè)就在芯片領(lǐng)域有所涉足。但囿于技術(shù)、人才等原因，并未在產(chǎn)業(yè)上形成規(guī)模。如今，“老兵”重新布局并快速出擊。

8月底，海信旗下信芯微電子公司傳出好消息，由公司研發(fā)的國內(nèi)首顆8K超高清畫質(zhì)芯片已通過并完成驗(yàn)證測試階段，待電視整機(jī)上市計(jì)劃確定后即可量產(chǎn)出貨。這是海信自2019年重整芯片業(yè)務(wù)以來全力推進(jìn)的重點(diǎn)產(chǎn)品之一，目的是更好凸顯海信8K產(chǎn)品在超高清畫質(zhì)上的差異化優(yōu)勢，提升產(chǎn)品競爭力。背后的邏輯與蘋果要在產(chǎn)品上搭載自家的M1芯片類似。

進(jìn)入智能化時(shí)代，芯片在電子產(chǎn)品中扮演的角色越來越重要，不僅事關(guān)產(chǎn)品性能好壞，更定義著企業(yè)定義產(chǎn)品的能力。“為什么特斯拉、小米還有很多造車新勢力都要做芯片，不是說芯片一定能賺多少錢，而是只有自己做才能更好實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的功能。”一位專家在談到青島家電企業(yè)布局芯片時(shí)如是說。

數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)家電行業(yè)芯片市場規(guī)模約500億元，本土化配套率僅5%。目前中國家電產(chǎn)品中大部分的芯片仍主要依賴進(jìn)口，如空調(diào)中的MCU主控芯片，超過七成來自于瑞薩電子、英飛凌、TI（德州儀器）等外資品牌。為改變這一狀況，美的、格力、TCL、長虹、格蘭仕等均已在芯片上積極布局。

整合了原有信芯研發(fā)團(tuán)隊(duì)，此前收購的東芝電視芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)以及宏祐圖像科技（上海）有限公司團(tuán)隊(duì)和業(yè)務(wù)后成立的信芯微，除電視畫質(zhì)芯片外，還布局了電視屏端驅(qū)動芯片（TV TCON）、MCU芯片、低功耗藍(lán)牙芯片以及智能SOC芯片。其中，電視屏端驅(qū)動芯片已經(jīng)覆蓋了從高清到8K超高清全系，2020年出貨量超4000萬顆，累計(jì)出貨已達(dá)1億顆，全球占有率超過50%，穩(wěn)居第一。

海爾則通過資本進(jìn)行布局。近兩年，先后投資紫光展銳、杭州國芯科技等企業(yè)。公開信息顯示，紫光展銳是我國集成電路設(shè)計(jì)標(biāo)桿企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋移動通信基帶芯片、AIoT芯片、射頻前端芯片等，是中國最大的泛連接芯片供應(yīng)商之一；國芯科技則專注于數(shù)字電視及物聯(lián)網(wǎng)人工智能領(lǐng)域的芯片設(shè)計(jì)和系統(tǒng)方案開發(fā)，是全球領(lǐng)先的機(jī)頂盒芯片供應(yīng)商。

“新星”冉冉升起

除了備受關(guān)注的“大塊頭”，青島一批中小集成電路企業(yè)也快速成長起來，逐步構(gòu)筑起產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

青島佳恩半導(dǎo)體是一家專注于功率芯片的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。9月下旬開始，公司創(chuàng)始人王丕龍每天必發(fā)的一條朋友圈就是人員招聘信息。應(yīng)接不暇的訂單以及業(yè)務(wù)拓展需求讓公司不得不招募更多設(shè)計(jì)人員和應(yīng)用技術(shù)人員，壯大各地團(tuán)隊(duì)。得益于近年來功率半導(dǎo)體的國產(chǎn)化替代浪潮，成立于2015年的佳恩迅速成長起來。2017年以來收入和利潤每年漲幅都超過100%。

這也是青島集成電路新生力量發(fā)展的縮影。近年來，全球數(shù)字化浪潮催生的巨大市場需求，疊加國產(chǎn)替代的國內(nèi)產(chǎn)業(yè)背景以及政策利好，中小科技企業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。青島在物聯(lián)網(wǎng)芯片、車載芯片、電源管理芯片、第三代半導(dǎo)體、集成電路關(guān)鍵設(shè)備等領(lǐng)域，聚集了一批企業(yè)。

核芯互聯(lián)，在模擬信號鏈芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多個型號的國產(chǎn)化替代突破，上半年完成億元A輪融資，步入大規(guī)模量產(chǎn)階段；宸芯科技，基于SDR的SoC芯片技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)、專網(wǎng)通信、衛(wèi)星通信、無人機(jī)等領(lǐng)域；大唐半導(dǎo)體，面向物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療與大健康、智能家居等行業(yè)，提供藍(lán)牙芯片、第三代功率半導(dǎo)體、生命體征監(jiān)測芯片等；已經(jīng)登陸科創(chuàng)板的高測股份，針對第三代半導(dǎo)體研發(fā)了相應(yīng)的切割設(shè)備和切割耗材……

天眼查數(shù)據(jù)顯示，青島目前有超過4000家經(jīng)營范圍含“芯片、集成電路、半導(dǎo)體”且狀態(tài)為在業(yè)、存續(xù)、遷入、遷出的相關(guān)企業(yè)。十年間，青島相關(guān)企業(yè)總量翻了三番。自2018年起，已連續(xù)三年增速高達(dá)32.5%。截至10月11日，以工商登記為準(zhǔn)，青島市今年前三季度新增相關(guān)企業(yè)已超1100家，較2020年同比增長54.3%。

公共服務(wù)平臺的搭建和發(fā)展也為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了支撐。中科院青島EDA中心為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)提供設(shè)計(jì)、軟件、知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)培訓(xùn)等公共服務(wù)，并通過組建人才培養(yǎng)創(chuàng)新聯(lián)盟、舉辦集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)大賽等形式，搭建招才引智平臺；歌爾搭建的青島先進(jìn)封裝技術(shù)公共服務(wù)平臺，圍繞半導(dǎo)體集成電路、MEMS傳感器等領(lǐng)域，為企業(yè)、高校、科研院所及其合作伙伴提供從硬件方案設(shè)計(jì)、封裝設(shè)計(jì)仿真、封裝組裝、測試包裝、可靠性驗(yàn)證與失效分析等一站式服務(wù)和解決方案。

產(chǎn)業(yè)鏈日益完備，生態(tài)日益優(yōu)化，青島集成電路產(chǎn)業(yè)正開啟新未來。更重要的是，擁有強(qiáng)勁“芯”動力的青島制造，將打開更大的想象空間。（青島日報(bào)/觀海新聞首席記者 孫欣）

青島日報(bào)2021年10月12日1版責(zé)任編輯：劉聰聰