1、1海 淀 区 集 成 电 路 设 计 产 业 技 术 路 线 图 及 三 年 行 动计 划 研 究 报 告(公开发布版)一、 产业发展现状集成电路是信息产业和高新技术的核心,是推动国民经济和社会信息化的关键技术,对国民经济的倍增效应已被人们充分认识。每 1 元集成电路产值带动 10 元电子信息产业产值,进而带动 100 元左右的 GDP 增长。经过多年发展,海淀区集成电路设计产业已经具备了较强的基础和竞争力。2012 年海淀区集成电路设计产业规模为 101亿元,占北京总产业收入的 72%;全市 83 家集成电路设计企业中有 70 家落户海淀区,超过 1 亿元收入规模的领军企业有 17家,占全市
2、 74%;北京市 4 家集成电路上市企业全部集中在海淀区;海淀区拥有十百千企业 2 家, “瞪羚 ”企业 9 家,拥有国家重点实验室的企业 2 家, “中国芯” 工程获奖 企业 3 家。二、 市场需求分析根据驱动因素不同,我们将市场需求要素分为产品应用需求、设计工艺及产品性能需求和设计生产率需求三类不同市场需求要素。2表 1 市场需求分析序号 市场需求要素 要素内容面对量大面广消费市场的芯片产品满足战略性新兴产业重点领域应用需求的芯片产品高端通用芯片(CPU、存储器)1 产品应用需求高性能专用集成电路增加器件的集成度高性能低成本系统 SoC 解决方案系统级低功耗设计高频电路元件和系统建模电源管
3、理设计新存储器结构的寻找、选择和实现2 设计工艺及产品性能需求将芯片、无源器件和衬底集成在一起的系统级设计能力高度的抽象(硬件软件) 功能规范,基于平台的设计,多处理器可编程性,系统集成,模拟和混合信号协同设计和自动化成本推动的设计模型化需求3 设计生产率需求积极响应迅速变化的复杂业务需求三、 产业发展目标3到 2015 年,海淀区集成电路设计产业实现销售收入约 200亿元,培育出 5 家年销售额超过 10 亿元,30 家销售额超过 1 亿的企业。15 家企业进入国家规划布局内的重点集成电路设计企业。表 22013-2015 年海淀区集成电路设计产业总体目标年份 2013 2014 2015销
4、售收入(亿元) 120 150 200销售额 10 亿元以上的企业数(累计) 3 4 5国家规划布局内的重点集成电路设计企业数(累计) 8 12 15在细分领域方面,根据不同市场需求规划不同的发展目标。在量大面广消费应用领域,海淀区集成电路产品结构要实现由智能卡“单 一支柱” 向 “多极支撑”的转变 ,培育面向智能电视、移动终端等量大面广消费应用市场的“拳 头产品” 。在新兴专业应用领域,海淀区集成电路产品全面进入北斗导航、智能电网等新兴市场。在中长期,实现对处理器、存储器等高端通用芯片产品的进口替代。在技术方面,近期目标是建设有效的 IP 公共服务平台和专利池,并在器件集成度、功耗与性能平衡
5、、系统级设计方面实现关键技术突破,中远期应对前沿战略性技术进行重点研发,进行技术储备,尤其是要突破 CPU、存储器等高端通用芯片产品的关键技术,并在设计生产率方面进行提升,实现可测试设计、电子系统级设计。表 3 海淀区集成电路设计产业发展目标4序号 发展方向 具体目标建设有效的 IP 库和专利池在器件集成度、功耗与性能平衡、系统级设计方面实现关键技术突破对前沿战略性技术进行重点研发,进行技术储备突破 CPU、存储器等高端通用芯片产品的关键技术1 技术设计生产率提升:可测试设计、电子系统级设计的实现产品结构实现由智能卡“ 单 一支柱” 向“多极支撑”的 转变,培育量大面广消费应用市场的拳头产品全
6、面进入北斗导航、智能电网等新兴市场2 市场实现对高端通用芯片产品的进口替代四、 技术壁垒分析随着集成电路技术进入 28nm 以下工艺节点,无论是设计中面临的共性技术,还是分领域的设计技术都面临着整体挑战。其中,根据实现的产业目标不同,分领域设计技术主要分为共性关键技术领域、便携/消 费电子领域、通信网络领域、新兴专业应用领域、智能卡芯片与信息安全领域以及高端通用芯片领域。表 4 海淀区集成电路设计产业技术壁垒领域 技术壁垒5IP 核开发、验证 、评测和保护技术高速、高频、低功耗 SoC 设计技术模拟和混合信号、软硬件协同设计可制造性设计、可测试设计系统级综 合/优化技术、 验证及验证加速技术共
7、性关键技术领域高性能模拟电路设计低功耗 SoC 集成(DSP 、MPU、I/O)技术IP 核开 发及复用技术高端 CMOS 和 CCD 图像传感器芯片设计智能电视(机顶盒)单芯片设计高性能音视频编解码器芯片设计便携/消费电子领域嵌入式异构多核处理器设计移动智能终端 SoC 设计TD-LTE 终端基带、射频芯片设计手机终端多模多频段的多天线技术射频微波器件设计短距离无线通信标准体系通信网络领域新型无线技术及光通信芯片MEMS 微机电系统技术新兴专业应用领域 多模高精度北斗导航 SoC 设计6智能电 网芯片(通信、主控、 计量、MCU )设计LED 显示、触控 专用芯片设计16/32/64 位 M
8、CU 微控制器芯片设计智能传感器与节点处理器集成技术高安全、双界面、多 应用金融 IC 卡芯片设计防攻击芯片安全设计技术智能功耗管理和低功耗设计金融 IC 卡测试与认证技术智能卡芯片与信息安全领域NFC 技术新一代存储器技术(相变存储、全息存储)SSD 控制芯片与接口芯片设计新型的可扩展多核多线程高性能处理器微体系结构技术高端通用芯片领域可重构处理器体系结构技术五、 研发需求凝练根据参会企业代表和专家的多轮研讨和凝练,目前已初步形成 3 个重点发展领域的 12 个研发方向。下表列出相关技术路线和研发方向。表 5 海淀区集成电路设计产业技术路线和研发方向7重点领域 重点方向 技术路线和研发方向共
9、性关键技术 (IP 核) IP 公共服务平台存储器芯片 新一代 Nor Flash 闪存技术嵌入式处理器芯片 安全可靠高性能低功耗嵌入式微处理器高端基础应用领域FPGA 具有自主知识产权的高集成度嵌入式国产 FPGATD-LTE 芯片 TD-LTE 多模基 带商用芯片网络标准 超高速无线局域网标准高性能 MCU 32 位通用处理器(MCU)智能卡芯片 双界面大容量金融 IC 卡芯片触控 IC 和 LED 芯片 基于新型显示技术的触控、 驱动芯片量大面广消费应用领域数字电视芯片 支持多种 CA 的数字电视条件接收卡北斗导航芯片 基于北斗兼容型多模卫星导航芯片新兴专业应用领域 智能电网芯片 智能电
10、网工业控制设备关键芯片及模块六、 编制技术路线图参会代表在对上述技术路线和研发方向进行风险、收益、技术发展模式等多维度分析的基础上,共同编制形成了产业技术路线图。8市 场需 求产 业目 标产 品 应 用 需 求面 对 量 大 面 广 消 费市 场 的 芯 片 产 品设 计 工 艺 及 产品 性 能 需 求设 计 生 产 率 需 求满 足 战 略 性 新 兴 产 业 重 点 领域 应 用 需 求 的 芯 片 产 品近 期中 期 长 期高 性 能 通 用 芯 片 ( 处 理 器 、 存 储 器 ) 高 性 能 专 用 集 成 电 路增 加 器 件 的 集 成度高 性 能 低 成 本系 统 S o
11、C 解 决 方 案电 源 管 理 设 计高 频 电 路 元 件 和 系 统 建 模新 存 储 器 结 构 的 寻找 、 选 择 和 实 现整 合芯 片 、 无 源 器 件 和 衬 底的 系 统 级 设 计 能 力( 硬 件 软 件 ) 功 能 规 范 , 基 于 平 台 的 设 计 , 多 处 理 器 可 编程 性 , 系 统 集 成 , 模 拟 和 混 合 信 号 协 同 设 计 和 自 动 化积 极 响 应 迅 速 变 化 的复 杂 业 务 需 求成 本 推 动 的 设 计 模 型 化 需 求技 术 目 标建 设 有 效 的 I P 库 和专 利 池市 场 目 标在 器 件 集 成 度 、
12、 功 耗 与 性能 平 衡 、 系 统 级 设 计 方 面实 现 关 键 技 术 突 破对 前 沿 战 略 性 技术 进 行 重 点 研 发, 进 行 技 术 储 备突 破 高 端 通 用 C P U 、 存储 器 领 域 关 键 技 术产 品 结 构 实 现 由 智 能 卡 “ 单 一 支 柱” 向 “ 多 极 支 撑 ” 的 转 变 , 培 育 消费 市 场 量 大 面 广 领 域 的 拳 头 产 品全 面 进 入 北 斗 导 航 、 智 能 电 网 等新 兴 市 场实 现 对 通 用 芯 片 产 品 领 域 的 进 口 替 代设 计 生 产 率 提 升 : 可 测试 设 计 、 电 子
13、系 统 级 设计 的 实 现技 术壁 垒共 性 关 键 技 术便 携 / 消 费 电 子通 信 网 络新 兴 专 业 应 用 领 域智 能 卡 芯 片 与 信 息安 全高 端 通 用 芯 片高 速 、 高 频 、 低 功耗 S o C 设 计 技 术模 拟 和 混 合 信 号 、 软硬 件 协 同 设 计可 制 造 性 设 计 、 可测 试 设 计系 统 级 综 合 /优 化 技 术 、 验 证 及验 证 加 速 技 术I P 核 开 发 、 验 证评 测 和 保 护 技 术低 功 耗 S o C 集 成 技 术( D S P 、 M P U 、 I / O )I P 核 开 发 及复 用 技
14、 术C M O S 和 C C D 图 像传 感 器 芯 片 设 计智 能 电 视 ( 机 顶盒 ) 单 芯 片 设 计移 动 智 能 终 端 S o C设 计嵌 入 式 异 构 多 核 处 理 器设 计T D - L T E 终 端 基 带 、射 频 芯 片 设 计手 机 终 端 多 模 、 多 频段 的 多 天 线 技 术短 距 离 无 线 通 信标 准 体 系新 型 无 线 技 术及 光 通 信 芯 片M E M S 微 机 电系 统 技 术多 模 高 精 度 北斗 导 航 S o C 设 计研 发需 求高 端 基 础应 用 领 域量 大 面 广消 费 应 用 领 域新 兴 专 业应 用
15、 领 域新 一 代 N o r F l a s h 闪 存 研 发 及 产 业 化具 有 自 主 知 识 产 权 的 高 集 成 度嵌 入 式 国 产 F P G AT D - L T E 多 模 基 带 商用 芯 片双 界 面 大 容 量 金融 I C 卡 芯 片支 持 多 种 C A 的 数 字电 视 条 件 接 收 卡3 2 位 通 用 处理 器 ( M C U )超 高 速 无 线 局 域 网 标准基 于 北 斗 兼 容 型 多 模 卫 星 导 航 芯 片 智 能 电 网 工 业 控 制 设 备 关 键 芯 片 及 模 块基 于 新 型 显 示 技 术的 触 控 、 驱 动 芯 片资
16、源需 求及建 议资 金技 术 支 持政 策新 型 的 可 扩 展 多 核 多 线 程 高 性 能处 理 器 微 体 系 结 构 技 术可 重 构 处 理 器 体 系 结构 技 术S S D 控 制 芯 片 与 接 口 芯 片设 计射 频 微 波 器 件设 计安 全 可 靠 高 性 能 低 功 耗 嵌 入 式 微 处理 器智 能 电 网 芯 片 设 计 ( 通信 、 控 制 、 计 量 、 M C U )L E D 显 示 、 触 控专 用 芯 片 设 计高 安 全 、 双 界 面 、 多 应 用 金融 I C 卡 芯 片 设 计防 攻 击 芯 片 安 全设 计 技 术1 6 / 3 2 / 6
17、 4 位 M C U 微 控制 器 芯 片 设 计金 融 I C 卡 测 试 与 认证 技 术智 能 传 感 器 与 节 点处 理 器 集 成 技 术智 能 功 耗 管 理 和 低 功耗 设 计新 一 代 存 储 器 技 术 ( 相 变存 储 、 全 息 存 储 )设 立 海 淀 区 推 进 集 成 电 路 产 业 发 展 专 项 资 金 , 重 点 补 助 集 成 电 路 设 计 研 发 及 产 业 化 重 大 项 目 、 降 低 企 业 研 发 投 入 和 流 片 成本 , 激 励 企 业 加 大 研 发 力 度 和 自 主 创 新 。 调 整 财 政 税 收 和 信 贷 优 惠 政 策
18、, 支 持 骨 干 企 业 做 大 做 强 , 形 成 一 批 符 合 市 场 需 求发 展 方 向 的 重 大 产 品面 向 经 济 社 会 发 展 的 重 大 市 场 消 费 需 求 , 以 新 兴 行 业 、 重 点 领 域 的 行 业 先 导 应 用 和 示 范 为 引 领 , 充 分 发 挥 市 场 优 势 利 用 研发 资 源 , 带 动 产 业 发 展 和 技 术 突 破 , 实 现 产 学 研 用 一 体 化 的 协 同 快 速 发 展 。 加 快 技 术 的 自 主 创 新 , 在 差 距 较 小 的 技 术 领 域( 消 费 电 子 、 移 动 通 信 网 络 、 智 能
19、卡 芯 片 与 信 息 安 全 ) , 力 争 率 先 突 破 核 心 技 术 和 关 键 技 术 , 实 现 向 领 先 水 平 的 跨 越继 续 强 化 区 内 产 业 链 上 下 游 企 业 互 补 合 作 , 推 动 I C 设 计 业 企 业 与 本 区 整 机 企 业 进 行 合 作 , 鼓 励 整 机 企 业 采 购 本 土 集 成 电 路设 计 企 业 的 产 品 , 根 据 其 采 购 额 度 进 行 一 定 的 政 策 优 惠 。 积 极 发 挥 产 业 联 盟 、 行 业 协 会 、 第 三 方 公 共 服 务 机 构 、 市 场 分 销渠 道 等 科 技 服 务 业 对
20、 集 成 电 路 产 业 的 支 撑 作 用 , 对 形 式 多 样 , 能 够 切 实 增 进 集 成 电 路 产 业 上 下 游 企 业 沟 通 、 了 解 , 增 加 信任 和 需 求 对 接 的 服 务 载 体 的 建 设 , 在 办 公 空 间 改 造 和 服 务 能 力 提 升 方 面 给 予 一 定 的 补 贴 。 政 府 和 企 业 应 当 联 合 制 定 相 关 政策 吸 引 集 成 电 路 产 业 优 秀 技 术 人 才I P 公 共 服 务 平 台高 性 能 模 拟 电路 设 计高 性 能 音 视 频 编 解码 器 芯 片 设 计N F C 技 术图 1 淀区集成电路设计
21、产业技术路线图七、 工作措施和任务落实按照“技术创 新、应 用引领、高端集聚、跨越发展” 的发展思路,充分发挥产业联盟和行业协会在产业推进过程中的作用,通过突破产业关键技术、实施重大应用示范、搭建孵化器和公共服9务平台、深化体制机制创新、政策先行先试等方式,实现产业的跨越式发展。10表 6 海淀区集成电路设计产业三年行动计划实施表主要工作及进度安排重点工作 2013 年 2014 年 2015 年技术创新1.在通用芯片领域,实现对 32 位通用处理器(MCU)研发。2. 在量大面广领域,实现对性能可靠的IC 金融卡的研发。3. 在战略性新兴其他领域,实现 65 纳米北斗导航芯片的研发。1. 在
22、通用芯片领域,实现对 高性能 FPGA 和新一代存储技术的研发。2. 在量大面广 领域,实现对高性能 TD-LTE 基带芯片的研发和产业化。3. 在战略性新兴其他领域,实现对智能电网中高可靠安全类芯片、计量芯片的研发和产业化。1. 在通用芯片领域,实现对高性能固态存储硬盘芯片的研发。2. 在量大面广领域,实现对 28 纳米嵌入式处理器的研发和产业化。3. 在战略性新兴其他领域,实现对智能电网中高可靠主控芯片、通信类芯片的研发。示范引领1. 依托行业协会,组织产业链上下游领军企业,开展面向北斗导航、金融 IC 卡等方面的应用示范。2. 分析海淀区集成电路企业与国内外其他企业在技术和产品方面的优势
23、。1. 依托行 业协 会,组织产业链上下游领军企业,开展面向智能电网、移动终端等方面的应用示范。2. 组织龙头企业探讨技术水平的提升计划,对龙头企业的重点项目进行跟踪调查。1. 依托行业协会,组织产业链上下游领军企业,开展面向储存设备、智能终端等方面的应用示范。2. 组织龙头企业和小企业进行合作发展,并对合作项目给予配套支持。孵化器1. 依托行业协会,协助建立 IC 咖啡等新型创新孵化平台。2. 组织部分重点企业与设计园、高校进行技术合作,形成以设计园为核心的孵化器群。1.依托行业协会,协助建立发展创新模式的产业上下游交流平台。2. 结合重点项目,孵化多项科技产品。1. 组织重点企业探讨新型创
24、新孵化平台的建设,对孵化平台进行完善。2. 建立孵化产品应用平台,向社会推广孵化的科技产品。公共平台1. 建立健全 IP 评测体系、IP 标准化规范。2. 跟踪设计企业对 EDA 软件的需求。3. 分析设计企业对代工厂的需求。1. 补 充嵌入式 CPU、嵌入式存 储器、射 频、模拟混合信号等关键常用 IP 品种。2. 协助企业以优惠价格购买 EDA 软件。3. 协助设计企业与中芯国际等代工厂更好地合作。1. 组织相关企业完成集成电路 IP 的保护技术,完善 IP 的知识产权保护体系。2. 组织一些企业试用国产 EDA 软件。3. 完善测试服务平台,向海淀区所有企业提供测试服务。11重点工作主要
25、工作及进度安排2013 年 2014 年 2015 年产业基地1. 协助上级将西三旗北新建材的空地定位为集成电路设计基地。2. 协助上级研究基地建设主体、内容及方案。1. 组织推荐部分集成电路设计企业向产业基地聚集。2.与企业探讨产业基地配套设施建设,完善园区配套设施。1.持续优化已有园区,完善配套设施。2. 协助上级推进 EDA 平台、IP 平台、设计服务平台、投融资平台等建设。产业政策1. 研究国内外制定的集成电路产业政策。2. 组织推广集成电路设计企业全流程海关监管新模式。1. 分析汇总区内重点集成电路设计企业在平台建设、应用示范、上下游合作等方面政策需求。2. 梳理新一代移动通信、存 储器、智能 电网、驱动电路等重点产品的政策需求及重大支撑项目。1. 跟踪国家及北京市重点支持项目的动态,对有明显市场前景的项目给予配套支持。2. 分析适合海淀区集成电路产业进一步发展的政策。