集成电路设计

摘要：经过多年发展，中国大陆已是全球最大的电子设备生产基地，也是全球最大的集成电路市场。随着5G、自动驾驶、数据中心、物联网等下游市场需求的涌现与政府良好的产业政策，中国大陆集成电路设计服务产业发展迅速。未来，随着本土芯片设计公司的快速发展与系统厂商芯片定制需求的增长，行业规模也将有望保持持续增长态势。数据显示，2021年我国集成电路设计行业市场规模为，到2022年行业市场规模约为5146.8亿元，同比增长13.9%。

一、定义

集成电路设计是指将电路功能集成在一个芯片上的过程，包括电路功能设计、结构设计、电路设计及仿真、版图设计、绘制和验证、设计数据校验、流片方案设计等流程的集成电路设计过程。集成电路设计主要根据终端市场的需求设计开发各类集成电路芯片产品，其在很大程度上决定了终端芯片的功能、性能、成本和复用性等属性。集成电路企业采用的经营模式一般可分为IDM模式和Fabless模式两种。其中，IDM模式是指企业独立完成集成电路生产全部过程的经营模式，Fabless模式是指集成电路设计公司仅主要从事设计环节，将制造、封测的生产环节委托给代工厂的经营模式。

二、行业政策

集成电路是信息技术产业高速发展的基础和源动力，已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的各个领域。加快发展集成电路产业，是推动信息技术产业转型升级的根本要求，是提升国家信息安全水平的基本保障。国家将集成电路产业确定为重点鼓励、扶持的战略新兴产业之一，并出台一系列政策法规，大力支持集成电路行业的发展。同时，为了响应国家号召，各省市积极推动集成电路设计行业的发展，也相继发布一系列相关政策，具体内容如下：

三、行业风险

1、技术风险

集成电路设计行业具有技术密集型的特征，市场需求的不断升级、产品技术的持续迭代是行业的发展重要规律。因此，行业内企业需要持续不断地推出符合技术发展方向与市场需求趋势的新产品才能维持并提升企业的竞争力。如果未来行业内企业技术迭代创新和产品升级换代未达到预期，难以满足市场需求的最新变化，可能会使得企业在市场竞争中处于不利地位，逐渐丧失市场竞争力，对未来业务发展造成不利影响。

2、行业周期性及政策变化波动风险

半导体产业在历史发展过程中呈现了较强的周期性特征，与宏观经济及下游应用市场需求波动有较大关联，同时国家政策对行业的发展亦有较大影响。2022年以来，受世界经济呈现衰退态势、消费电子周期需求下行、新冠疫情反复及国际局势紧张等多重影响，半导体行业进入新一轮下行周期。如果未来集成电路设计行业的产业政策发生重大不利变化，或在半导体行业下行周期出现持续时间较长、波动较大的情况，则可能将对行业内企业的经营造成不利影响。

3、市场竞争风险

集成电路设计领域整体有较高的技术壁垒，需要长时间的技术积累，而我国大陆企业在该领域起步相对较晚，目前市场竞争格局仍主要由境外公司所主导，各类产品目前国产化率尚处于较低水平，行业内企业相较于海外领先竞争对手，在整体规模、研发实力、营销网络、客户资源、融资渠道等诸多方面仍存在差距。同时，随着中国半导体产业整体设计能力的进步，也会面临本土芯片设计公司在细分产品市场的竞争。而在日趋激烈的市场竞争环境下，若行业内企业不能正确把握市场动态和行业发展趋势，不能根据客户需求及时进行技术升级、提高产品性能与服务质量，竞争决策失误、市场拓展不力，则企业的市场地位与经营等可能受到不利影响。

4、贸易摩擦变动风险

目前，大部分国内集成电路设计行业参与企业晶圆制造及封装测试主要自境外采购。由于近年来国际关系日益紧张，未来如果全球贸易摩擦加剧，相关国家或地区采取限制性的贸易政策，境外客户可能会采取减少订单、要求公司产品降价或者承担相关关税等措施，境外供应商可能会被限制或禁止向行业内相关企业供货，将会对行业内企业的正常生产经营产生不利影响。

四、产业链

从产业链方面来看，而集成电路设计位于整个集成电路产业链中游部分，上游主要包括EDA、IP、材料和设备等供应商，其中EDA作为集成电路产业的战略基础支柱之一，衔接集成电路设计、制造和封测，对集成电路行业生产效率、产品技术水平有重要影响；下游主要包括晶圆制造和封装测试等环节及终端系统厂商。

集成电路设计行业产业链

EDA软件

Cadence

Synopsys

北京华大九天科技股份有限公司

Ansys

Keysight

Siemens EDA

硅片

信越化学

盛高集团

环球晶圆股份有限公司

德国世创

上游

美国高通

博通公司

英伟达

联发科技股份有限公司

中游

晶圆制造

封装测试

下游

物联网

工业控制

消费电子

网络通信

终端

五、行业现状

经过多年发展，中国大陆已是全球最大的电子设备生产基地，也是全球最大的集成电路市场。随着5G、自动驾驶、数据中心、物联网等下游市场需求的涌现与政府良好的产业政策，中国大陆集成电路设计服务产业发展迅速。未来，随着本土芯片设计公司的快速发展与系统厂商芯片定制需求的增长，行业规模也将有望保持持续增长态势。数据显示，2021年我国集成电路设计行业市场规模为4519亿元，到2022年行业市场规模约为5146.8亿元，同比增长13.9%。

六、发展因素

1、机遇

（1）终端应用市场快速发展，芯片定制需求持续增长

集成电路行业是现代信息化社会的基础行业之一，几乎涉及国民经济各大领域，而集成电路产业的发展方向、繁荣程度与其下游产业需求紧密相关。随着新兴应用场景的不断涌现与场景需求的差异化、个性化发展趋势，定制芯片因其高性能、低功耗、低成本等优势逐渐受到市场青睐。在此趋势下，标准化通用芯片产品难以满足场景差异化需求，故越来越多的系统厂商开始通过自建芯片设计团队或采购一站式芯片定制服务的方式以实现差异化竞争，这种趋势为集成电路设计企业的发展扩展了市场空间。

（2）国内芯片设计企业不断增多，芯片设计服务需求进一步涌现

近年来，在下游需求维持高景气度、产业政策大力支持、产业资本投入持续增加等因素的作用下，中国成为全球集成电路市场规模增速最快的地区之一。产业资金和政策的支持以及人才的回流，促使国内的芯片设计公司数量快速增加。芯片设计公司数量的增长及市场竞争的加剧使得市场对设计服务的需求不断提升。同时，随着工艺制程的逐步演进，芯片设计难度加大、样片流片费用上升、设计周期变长等因素导致芯片开发成本不断提升，使得芯片设计公司的设计风险及成本大幅增加。在产品设计开发过程中，芯片设计公司需在保障产品功能完整性、交付时间、性能要求等条件下不断提高产品流片成功率，这对其芯片设计能力、产品实现能力、系统评估及优化能力、设计与制造工艺协同能力等提出了更高的要求。由于具备上述完备能力的企业较少，为了应对激烈的市场竞争与较高的设计风险，越来越多的芯片设计公司寻求专业的一站式芯片定制服务。

（3）系统厂商芯片定制需求明显，为设计服务企业提供增量市场

随着市场竞争的加剧，同时面对使用者个性化需求的兴起，电子模组及设备厂商开始面对功能多样化挑战及成本压力。标准化的芯片产品难以满足上述系统厂商对产品差异化竞争与供应链安全的诉求，因此系统厂商对于芯片定制服务的需求日渐迫切。越来越多的系统厂商加入了定制芯片的行业，以应对产业升级、竞争加剧及核心技术国产化的挑战，这种趋势为集成电路设计产业的发展扩展了市场空间。

2、挑战

（1）专业人才和高端技术的缺乏

集成电路设计业作为产业价值链的上游环节，属于知识密集型行业，技术含量较高，对创新型人才的数量和专业水平均有较高的要求。近年来，在庞大的市场规模以及政策、资本等的支持下，我国已经积累了一批中高端人才，且从业人员数量持续增长，但由于集成电路行业发展速度快且人才培养周期较长，专业人才的需求缺口仍然较大。同时我国集成电路行业起步较晚，在产品研发、技术创新方面较国外知名企业仍然存在一定的差距。未来一段时间，高端人才和技术的匮乏仍然是制约集成电路行业快速发展的瓶颈之一。

（2）国际竞争力尚需进一步提升

在产业政策的大力支持下，近年来我国集成电路产业快速发展，目前已经取得了长足的发展和进步。但与世界领先的集成电路设计服务厂商相比，国内厂商在经营规模、客户资源、先进工艺设计服务经验等方面仍存在一定差距。

七、竞争格局

目前，全球集成电路设计服务市场集中度较高，前五大厂商占据了约全球50%以上的市场份额。同时，由于终端应用市场的定制需求较为多元，存在较大的长尾市场，因此市场中存在着较多规模较小的设计服务企业。随着制程工艺的不断发展，芯片设计难度及设计风险不断提升，小型芯片设计服务企业技术能力难以满足市场需求，头部厂商市场份额有望进一步扩大。

八、发展趋势

随着下游应用场景的增多及对芯片产品差异化需求的涌现，集成电路设计产业被要求在不断提升产品性价比、缩短上市周期的同时快速满足差异化需求，SoC芯片技术应运而生。相比传统芯片设计，SoC旨在提高模块复用性，降低风险和成本，提高质量。大型SoC设计开发对技术提出高要求，部分企业已布局相关技术。同时，随着芯片工艺及IP选型难度、设计难度及流片风险不断提升，导致产品设计时间及开发成本显著增加，促使行业分工愈发细化，设计公司与系统厂商集中核心优势，将部分环节交给设计服务公司，以缩短周期、提高成功率。