IC設計行業發展分析與市場規模分析2024

• 黃文玉 2023年12月20日 來源：互聯網 中國半導體行業協會 國家統計局 海關總署 573 32
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集成電路設計最常使用的襯底材料是硅。設計人員會使用技術手段將硅襯底上各個器件之間相互電隔離，以控制整個芯片上各個器件之間的導電性能。

集成電路設計，亦可稱之為超大規模集成電路設計，是指以集成電路、超大規模集成電路為目標的設計流程。集成電路設計涉及對電子器件(例如晶體管、電阻器、電容器等)、器件間互連線模型的建立。所有的器件和互連線都需安置在一塊半導體襯底材料之上，這些組件通過半導體器件制造工藝(例如光刻等)安置在單一的硅襯底上，從而形成電路。

集成電路設計最常使用的襯底材料是硅。設計人員會使用技術手段將硅襯底上各個器件之間相互電隔離，以控制整個芯片上各個器件之間的導電性能。PN結、金屬氧化物半導體場效應管等組成了集成電路器件的基礎結構，而由后者構成的互補式金屬氧化物半導體則憑借其低靜態功耗、高集成度的優點成為數字集成電路中邏輯門的基礎構造。設計人員需要考慮晶體管、互連線的能量耗散，這一點與以往由分立電子器件開始構建電路不同，這是因為集成電路的所有器件都集成在一塊硅片上。

隨著集成電路的規模不斷增大，其集成度已經達到深亞微米級(特征尺寸在130納米以下)，單個芯片集成的晶體管已經接近十億個。由于其極為復雜，集成電路設計相較簡單電路設計常常需要計算機輔助的設計方法學和技術手段。

集成電路設計的研究范圍涵蓋了數字集成電路中數字邏輯的優化、網表實現，寄存器傳輸級硬件描述語言代碼的書寫，邏輯功能的驗證、仿真和時序分析，電路在硬件中連線的分布，模擬集成電路中運算放大器、電子濾波器等器件在芯片中的安置和混合信號的處理。相關的研究還包括硬件設計的電子設計自動化(EDA)、計算機輔助設計(CAD)方法學等，是電機工程學和計算機工程的一個子集。

IC設計行業發展現狀及市場規模分析

對于數字集成電路來說，設計人員更多的是站在高級抽象層面，即寄存器傳輸級甚至更高的系統級(有人也稱之為行為級)，使用硬件描述語言或高級建模語言來描述電路的邏輯、時序功能，而邏輯綜合可以自動將寄存器傳輸級的硬件描述語言轉換為邏輯門級的網表。對于簡單的電路，設計人員也可以用硬件描述語言直接描述邏輯門和觸發器之間的連接情況。網表經過進一步的功能驗證、布局、布線，可以產生用于工業制造的GDSII文件，工廠根據該文件就可以在晶圓上制造電路。模擬集成電路設計涉及了更加復雜的信號環境，對工程師的經驗有更高的要求，并且其設計的自動化程度遠不及數字集成電路。

我國終端設備制造廠商愈發注重供應鏈安全，更偏向于將供應鏈環節轉移至國內，因此對國內集成電路設計企業的芯片采購量增加。據統計，2019年我國集成電路設計實現銷售收入為3063.5億元，同比增長21.6%，2012-2019年復合增長率為25.6%，已超過同期全球行業增長率。從產業結構來看，我國集成電路設計行業銷售額占我國集成電路產業的比重穩步增加，由2011年的27.22%提升至2019年的40.51%，行業發展增速明顯。總體來看，我國集成電路產業鏈結構逐漸向上游擴展，結構更加趨于優化。

從產品應用分布來看，我國集成電路設計行業產品主要分布在通信、消費、計算機、多媒體等領域。其中通信領域芯片銷售規模最大，2020年銷售規模高達1647.10億元，占行業總銷售額的43.12%;隨后消費領域芯片銷售規模以1063.90億元排名第二，占比27.86%。我國集成電路設計行業增速迅猛，在集成電路行業中的比重不斷提升。根據數據，2021年，我國集成電路設計行業銷售規模達4519 億元，同比增長19.6%。同時，自2016年，我國集成電路設計行業的產值超過封裝測試業，成為集成電路行業產值第一的業務環節。

根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國IC設計行業發展分析與投資前景預測報告》顯示：

2016年之前我國集成電路主要以封測為主，隨著國內設計領域持續投入，2016年我國設計領域首次超過封測領域，設計和封測分別占比37.92%和36.08%，隨著國內技術持續突破，設計和制造占比持續增長，2021年數據顯示我國集成電路設計占比達43.21%，制造領域占比小幅度上升至30.37%，在2020年也已超越封測銷售額。

高技術壁壘背景下，國產企業短期內仍無法突破，但隨著國內企業逐步在儲存芯片、半導體材料逐步突破，國內集成電路產量持續增長，2021年達3594.3億塊，同比增長37.5%，加上凈進口量，表面國內集成電路需求量近6800億塊。隨著汽車電子、物聯網、智能家居、工業自動化等需求擴張，我國集成電路規模將快速擴張，但短期內受限高端技術被封鎖，進口來源仍是關鍵。近年來，我國集成電路行業發展迅速，但與發達國家相比還有較大差距。我國集成電路行業短期內難以自給自足，需要依賴進口，集成電路是我國第一大進口品類。

海關總署數據顯示，2016-2021年我國集成電路進出口數量呈現逐年上漲的趨勢，2022年受消費電子市場及疫情等因素影響，我國集成電路進口額、本土集成電路產量同比下降。2022年我國集成電路進口量為5384億塊，同比下降15.3%，出口量為2734億塊，同比下降12%，貿易逆差為2650億塊。

截止2022年12月30日，A股(包括上交所、深交所、北交所)集成電路設計行業共65家上市公司，總市值達13830.7億元。一家上市公司市值超千億。其中，紫光國微市值最高,達1119.95億元，其次是海光信息和韋爾股份，市值分別為932.52億元、912.98億元。

2022年3月國家發改委出臺《關于做好2022年享受稅收優惠政策的集成電路企業或項目、軟件企業清單制定工作有關要求的通知》，提出重點集成電路設計領域包括(一)高性能處理器和FPGA芯片;(二)存儲芯片;(三)智能傳感器;(四)工業、通信、汽車和安全芯片;(五)EDA、IP和設計服務。

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