摘要：芯片設計在半導體行業中處于產業鏈的上游，是半導體行業發展較為迅速的領域。特別是在國產替代需求增加、國家政策大力支持的背景下，我國的IC 設計行業一直在快速發展。

我國在芯片設計行業發展迅猛但產品仍然嚴重依賴進口，經過中興、華為事件，自主可控的重要性再一次擺在了人們面前。從目前產業的情況看，我國在存儲芯片、高性能運算芯片CPU/GPU/FPGA以及高性能模擬芯片領域仍然未能突破國外壟斷的格局，國內資本海外收購萊迪思被否事件標志著只有自主發展才是破局的根本。

芯片設計行業的產業模式

芯片設計行業具有極高的技術壁壘，需要大量的人力、物力投入，且需要較長時間的技術積累和經驗積累。芯片設計一般包括五個步驟：規格制定、設計芯片細節、畫平面藍圖、電路布局和光罩。其產業模式分為IDM(全產業鏈模式)、Fabless(無工廠芯片供應商)、Foundry(代工廠)三種類型。

表1 芯片設計產業模式分類

(資料來源：公開資料整理)

芯片設計行業仍然以美國為主，中國是重要參與者

從國內芯片設計領域的龍頭企業來看，中國的海思和紫光展銳已經是移動通信領域重要的芯片設計廠商，并在產值上殺入全球前十大Fabless供應商排名，分列第七位和第十位;同時中國在一些細分領域也有一些公司取得了較好的成績，比如在500MB以下的CIS市場格科微是絕對的龍頭企業，在指紋識別芯片市場匯頂科技位居世界前列，兆易創新在Nor Flash市場份額名列前茅，中興的NB-IoT芯片、寒武紀和地平線的AI芯片也在國際上嶄露頭角。但同時我們應該意識到，當前全球IC設計仍以美國為主導，我國只是重要參與者，尤其是在核心通用芯片設計領域，如CPU、存儲器、FPGA以及高性能模擬芯片等領域占有率幾乎為零。

表2 國內外主要芯片設計廠商分布

(資料來源：公開資料整理)

全球CPU/GPU市場仍然高度壟斷

英特爾與AMD壟斷了全球CPU市場，市場研究機構HIS iSuppli發布的研究報告稱，2018年二季度英特爾全球市場份額達到81.8%，環比增加了1.1個百分點，AMD公司占據了剩余市場份額。國產CPU經過十余年的發展，較為知名的品牌有龍芯、兆芯、飛騰等CPU產品。對于龍芯而言，現在市場上智能手機和平板電腦等強調低功耗的移動設備以ARM架構為主，PC、服務器、高性能計算機等則以X86架構為主，而基于MIPS開發的龍芯在Linux的適用性上仍然有所不足，在性能、工藝水平上與Intel和AMD相比還有很大差距;2018年兆芯推出的國內第一款支持雙通道DDR4內存的國產通用CPU，在測試結果來看與國際主流CPU幾乎沒有差別并可同時兼容X86和Linux系統，但距離民用還有很遠的距離且基于28nm的制造工藝與國外主流的7nm工藝仍有相當大的差距。

GPU在大規模并行計算中具有非常明顯的優勢，被廣泛應用于計算機視覺、人工智能、大數據處理等多個領域，前景異常廣闊。GPU市場被英偉達和AMD壟斷，國內唯一的GPU廠商是景嘉微。為保障黨政軍信息系統安全，國家產業基金10.88億入股景嘉微，期望加速推進國內GPU芯片的發展以期盡快實現國產替代。

模擬芯片產業是重要一環，替代空間同樣巨大

模擬芯片是處理連續性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號的芯片，主要應用在工業、通信、汽車、電腦和消費類電子領域，比如智能手表、手機、Pad、AR/VR、無人機、共享單車等都會用到。

WSTS數據顯示，2018年全球模擬芯片市場規模為574億美元，其中中國市場占全球份額約為60%左右，而我國模擬芯片產量僅占全球的10%左右。如圣邦股份是國內模擬芯片的龍頭企業，在技術積累、制造工藝、封裝工藝上與國外企業的差距較小，部分產品甚至已達到世界領先水平，但公司市場份額仍不足國內市場的1%，國內產品替代空間巨大。

結語

國內芯片設計產業發展在移動通信和特定細分領域取得了不錯的成績，甚至做到了全球領先，但在高端通用芯片尤其是CPU、GPU、模擬芯片等領域與國外仍然有較大差距，振興國內半導體產業、早日實現“中國芯”任重而道遠。