IC设计行业发展分析与市场规模分析2024

• 黄文玉 2023年12月20日 来源：互联网 中国半导体行业协会 国家统计局 海关总署 573 32
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集成电路设计最常使用的衬底材料是硅。设计人员会使用技术手段将硅衬底上各个器件之间相互电隔离，以控制整个芯片上各个器件之间的导电性能。

集成电路设计，亦可称之为超大规模集成电路设计，是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程。集成电路设计涉及对电子器件(例如晶体管、电阻器、电容器等)、器件间互连线模型的建立。所有的器件和互连线都需安置在一块半导体衬底材料之上，这些组件通过半导体器件制造工艺(例如光刻等)安置在单一的硅衬底上，从而形成电路。

集成电路设计最常使用的衬底材料是硅。设计人员会使用技术手段将硅衬底上各个器件之间相互电隔离，以控制整个芯片上各个器件之间的导电性能。PN结、金属氧化物半导体场效应管等组成了集成电路器件的基础结构，而由后者构成的互补式金属氧化物半导体则凭借其低静态功耗、高集成度的优点成为数字集成电路中逻辑门的基础构造。设计人员需要考虑晶体管、互连线的能量耗散，这一点与以往由分立电子器件开始构建电路不同，这是因为集成电路的所有器件都集成在一块硅片上。

随着集成电路的规模不断增大，其集成度已经达到深亚微米级(特征尺寸在130纳米以下)，单个芯片集成的晶体管已经接近十亿个。由于其极为复杂，集成电路设计相较简单电路设计常常需要计算机辅助的设计方法学和技术手段。

集成电路设计的研究范围涵盖了数字集成电路中数字逻辑的优化、网表实现，寄存器传输级硬件描述语言代码的书写，逻辑功能的验证、仿真和时序分析，电路在硬件中连线的分布，模拟集成电路中运算放大器、电子滤波器等器件在芯片中的安置和混合信号的处理。相关的研究还包括硬件设计的电子设计自动化(EDA)、计算机辅助设计(CAD)方法学等，是电机工程学和计算机工程的一个子集。

IC设计行业发展现状及市场规模分析

对于数字集成电路来说，设计人员更多的是站在高级抽象层面，即寄存器传输级甚至更高的系统级(有人也称之为行为级)，使用硬件描述语言或高级建模语言来描述电路的逻辑、时序功能，而逻辑综合可以自动将寄存器传输级的硬件描述语言转换为逻辑门级的网表。对于简单的电路，设计人员也可以用硬件描述语言直接描述逻辑门和触发器之间的连接情况。网表经过进一步的功能验证、布局、布线，可以产生用于工业制造的GDSII文件，工厂根据该文件就可以在晶圆上制造电路。模拟集成电路设计涉及了更加复杂的信号环境，对工程师的经验有更高的要求，并且其设计的自动化程度远不及数字集成电路。

我国终端设备制造厂商愈发注重供应链安全，更偏向于将供应链环节转移至国内，因此对国内集成电路设计企业的芯片采购量增加。据统计，2019年我国集成电路设计实现销售收入为3063.5亿元，同比增长21.6%，2012-2019年复合增长率为25.6%，已超过同期全球行业增长率。从产业结构来看，我国集成电路设计行业销售额占我国集成电路产业的比重稳步增加，由2011年的27.22%提升至2019年的40.51%，行业发展增速明显。总体来看，我国集成电路产业链结构逐渐向上游扩展，结构更加趋于优化。

从产品应用分布来看，我国集成电路设计行业产品主要分布在通信、消费、计算机、多媒体等领域。其中通信领域芯片销售规模最大，2020年销售规模高达1647.10亿元，占行业总销售额的43.12%;随后消费领域芯片销售规模以1063.90亿元排名第二，占比27.86%。我国集成电路设计行业增速迅猛，在集成电路行业中的比重不断提升。根据数据，2021年，我国集成电路设计行业销售规模达4519 亿元，同比增长19.6%。同时，自2016年，我国集成电路设计行业的产值超过封装测试业，成为集成电路行业产值第一的业务环节。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国IC设计行业发展分析与投资前景预测报告》显示：

2016年之前我国集成电路主要以封测为主，随着国内设计领域持续投入，2016年我国设计领域首次超过封测领域，设计和封测分别占比37.92%和36.08%，随着国内技术持续突破，设计和制造占比持续增长，2021年数据显示我国集成电路设计占比达43.21%，制造领域占比小幅度上升至30.37%，在2020年也已超越封测销售额。

高技术壁垒背景下，国产企业短期内仍无法突破，但随着国内企业逐步在储存芯片、半导体材料逐步突破，国内集成电路产量持续增长，2021年达3594.3亿块，同比增长37.5%，加上净进口量，表面国内集成电路需求量近6800亿块。随着汽车电子、物联网、智能家居、工业自动化等需求扩张，我国集成电路规模将快速扩张，但短期内受限高端技术被封锁，进口来源仍是关键。近年来，我国集成电路行业发展迅速，但与发达国家相比还有较大差距。我国集成电路行业短期内难以自给自足，需要依赖进口，集成电路是我国第一大进口品类。

海关总署数据显示，2016-2021年我国集成电路进出口数量呈现逐年上涨的趋势，2022年受消费电子市场及疫情等因素影响，我国集成电路进口额、本土集成电路产量同比下降。2022年我国集成电路进口量为5384亿块，同比下降15.3%，出口量为2734亿块，同比下降12%，贸易逆差为2650亿块。

截止2022年12月30日，A股(包括上交所、深交所、北交所)集成电路设计行业共65家上市公司，总市值达13830.7亿元。一家上市公司市值超千亿。其中，紫光国微市值最高,达1119.95亿元，其次是海光信息和韦尔股份，市值分别为932.52亿元、912.98亿元。

2022年3月国家发改委出台《关于做好2022年享受税收优惠政策的集成电路企业或项目、软件企业清单制定工作有关要求的通知》，提出重点集成电路设计领域包括(一)高性能处理器和FPGA芯片;(二)存储芯片;(三)智能传感器;(四)工业、通信、汽车和安全芯片;(五)EDA、IP和设计服务。

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