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圖1：集成電路對現(xiàn)代經(jīng)濟的“撬動”作用

（以我國2021年為例^[1]）

圖片來源：課題組自繪

上游環(huán)節(jié)（EDA軟件、IP核、設(shè)備、原材料）全球市場規(guī)模約1000億美元，占集成電路總市場規(guī)模10%左右^[2]，產(chǎn)值雖小但戰(zhàn)略價值重大，是整個集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級的先導與核心，核心技術(shù)為美國、日本、荷蘭等發(fā)達國家高度壟斷，也是當前國外技術(shù)封鎖的主要領(lǐng)域。

中游環(huán)節(jié)（設(shè)計、制造、封測）市場規(guī)模達萬億級別，是上游的十倍。其中芯片設(shè)計是當前國內(nèi)集成電路發(fā)展最具活力的領(lǐng)域，2020年全國市場份額已接近4000億元，集中在通信、消費、計算機領(lǐng)域，形成了以華為海思為代表的一批龍頭企業(yè)，但與美國整體差距仍然巨大。晶圓制造環(huán)節(jié)伴隨產(chǎn)品技術(shù)節(jié)點不斷提升，行業(yè)壟斷效應(yīng)愈發(fā)明顯，全球前五大廠商占據(jù)了90%的市場份額^[3]。

下游產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣，在人工智能、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、生物、工燒錢業(yè)控制等新興市場領(lǐng)域價值占比不斷攀升。

圖3：集成電路各環(huán)節(jié)全球市場占比

圖片來源：網(wǎng)絡(luò)公開信息

行業(yè)競爭本質(zhì)上為專利、人才、資本的競爭

近年來，我國半導體發(fā)展迅猛，已成為全球第三大專利目標市場，但真正掌握在我國創(chuàng)新主體手中的專利技術(shù)僅占5%^[4]，大部分仍然為美日歐韓所壟斷，直接制約和影響集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時，作為技術(shù)驅(qū)動型行業(yè)，以高級工程師為代表的技術(shù)人才是半導體產(chǎn)業(yè)的基石，并且需要一定年限的技能培訓才能真正“上崗”。2020年我國直接從事集成電路產(chǎn)業(yè)的人員約54萬，現(xiàn)階段仍存在約20萬的人才缺口^[5]。此外，集成電路產(chǎn)業(yè)“燒錢”的特性決定了它對資本的依賴。以國內(nèi)最先進的14nm制程芯片為例，研發(fā)需投入超1億美元，而投資建設(shè)月量產(chǎn)5萬晶圓的生產(chǎn)線則高達100億美元，僅有龍頭廠商有足夠的資金實力投入研發(fā)生產(chǎn)。因此，回顧美日韓及國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其背后一般都有大量國家政策和產(chǎn)業(yè)資本的支持。

我國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展始于1956年北大成立第一個半導體物理專業(yè)，經(jīng)過60多年的探索，建立起相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系。在中美貿(mào)易摩擦和全球保護主義興起的背景下，我國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著巨大挑戰(zhàn)。2014年，《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要》出臺，提出到2030年我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)要達到國際先進水平。

現(xiàn)階段，我國集成電路發(fā)展呈“三級多點”格局，京津冀、長三角、珠三角形成了我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要承載區(qū)。其中，長三角作為起步最早的地區(qū)，鏈條最完整，技術(shù)最先進，全國50%的設(shè)計制造、80%的封測都集中在該地區(qū)。京津冀則依托豐富的高校和科研資源，形成了人才專利的集聚優(yōu)勢。珠三角起步晚，主要是依托電子信息特別是消費電子領(lǐng)域發(fā)展形成了設(shè)計為主的產(chǎn)業(yè)集群。

廣州半導體產(chǎn)業(yè)起步于2000年左右，早期以市場自發(fā)形式為主，政府介入程度不高，產(chǎn)品類型上集中于分立器件與光電子元件版塊。2017年粵芯半導體落戶知識城，實現(xiàn)了廣州集成電路制造從0到1的重大突破，是大灣區(qū)目前唯一進入量產(chǎn)的12寸芯片制造企業(yè)，一期與二期已正式建成投產(chǎn)。在國家“芯片自主”戰(zhàn)略和“制造業(yè)立市”背景下，廣州近年來不斷加大政府側(cè)支持引導力度，先后于2020年、2022年出臺《廣州市加快發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的若干措施》《廣州市半導體與集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2022—2024年）》，對全市集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出長遠系統(tǒng)謀劃布局，2023年2月更是成立了總規(guī)模2000億元的廣州產(chǎn)業(yè)投資母基金、廣州創(chuàng)新投資母基金，進一步加大對集成電路、新能源等領(lǐng)域的投資。

圖4：知識城灣區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)園總平面圖

圖片來源：課題組自繪

目前，廣州以粵芯為龍頭，以科學城和知識城為主要空間，集成電路“設(shè)計-制造-封測”的產(chǎn)業(yè)格局已具備雛形，2021年營業(yè)收入達154億元^[6]。此外，廣州還擁有廣東省集成電路人才培養(yǎng)規(guī)模最大的重點院校——廣東工業(yè)大學集成電路設(shè)計現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院。但總體來說，由于起步較晚，廣州集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與北京、上海、深圳、無錫等先發(fā)城市仍有較大差距，與合肥、成都等后發(fā)城市相比在政策、資金、企業(yè)等方面也存在短板。

廣州集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，既要放在全國“芯片自主”戰(zhàn)略一盤棋來尋找定位，也需立足于自身條件及市場客觀需求，即綜合“國家希望廣州做什么、市場需要什么、自己能做什么”三方面來理性選擇賽道和路徑。圍繞賽道選取、發(fā)展模式和空間布局三個方面，我們提出如下建議。

聚焦車規(guī)級芯片（成熟制程）賽道，實現(xiàn)集成電路百億級至千億級躍升目標

軟件、設(shè)備等上游環(huán)節(jié)廣州不具備介入的條件，千億級集群只能從中游尋找機遇。設(shè)計與制造領(lǐng)域，工藝制程角度，芯片可分為成熟制程（28~90nm）和先進制程（28nm以下），工藝質(zhì)量角度，又可分為消費級、工業(yè)級、車規(guī)級和軍用級等，制程越先進，質(zhì)量越高，芯片研發(fā)生產(chǎn)的難度和投入成本也越大。

由于廣州集成電路產(chǎn)業(yè)起步較晚，考慮到技術(shù)累積、產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面對比先發(fā)城市的劣勢，發(fā)展先進制程不具備可行性。而就廣州自身而言，“缺芯”陣痛主要集中在汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域（2020年的“缺芯潮”直接影響廣汽集團30萬輛車的產(chǎn)量，占全國減產(chǎn)量約1/6。^[7]），未來進一步向新能源、智能網(wǎng)聯(lián)轉(zhuǎn)型升級，汽車芯片仍是繞不過的一道坎。發(fā)展車規(guī)級汽車電子更貼合廣州長遠產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，保障本土汽車產(chǎn)業(yè)整體供應(yīng)鏈的安全。

構(gòu)建“國企+國資+院校”主導的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式

集成電路產(chǎn)業(yè)作為資金、技術(shù)雙密集型產(chǎn)業(yè)，從國內(nèi)幾大城市發(fā)展歷程來看，主要有三種典型模式：一是以上海為代表的產(chǎn)業(yè)生態(tài)型，依托長期積累和先發(fā)優(yōu)勢，逐步實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈進口替代。二是以北京為代表的研發(fā)驅(qū)動型，依托人才密度和綜合科研能力優(yōu)勢，實現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域突破。三是以深圳（龍頭企業(yè)）、合肥（國有資本）為代表的的市場驅(qū)動型，核心是結(jié)合已有優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的配套需求，推動相應(yīng)領(lǐng)域集成電路關(guān)鍵技術(shù)的配套完善。

廣州可重點借鑒“合肥經(jīng)驗”，以“國資+國企+高校”模式推動集成電路產(chǎn)業(yè)定向發(fā)展。如由廣汽集團主導，結(jié)合2000億產(chǎn)投基金，設(shè)立車規(guī)級芯片聯(lián)合攻關(guān)專項，向粵芯等企業(yè)提供研發(fā)和產(chǎn)線投資補貼，同時圍繞產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)激勵相關(guān)芯片設(shè)計、制造、封測鏈條企業(yè)入駐廣州，推動整車企業(yè)和系統(tǒng)供應(yīng)商協(xié)同解決車規(guī)級芯片國產(chǎn)化問題。

優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，構(gòu)建“一核兩極多點”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局

以黃埔區(qū)為核心， 建設(shè)綜合性半導體與集成電路產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，圍繞集成電路制造，引入和培育一批高端芯片設(shè)計、關(guān)鍵材料設(shè)備、先進封裝測試企業(yè)和重點創(chuàng)新平臺。

以增城區(qū)、南沙區(qū)為兩極，增城區(qū)主要聚焦智能傳感器和芯片制造等領(lǐng)域，充分發(fā)揮高校、新型研發(fā)機構(gòu)的作用，加快大灣區(qū)智能傳感器產(chǎn)業(yè)園項目落地建設(shè)；南沙區(qū)重點打造寬禁帶半導體設(shè)計、制造和封裝測試全產(chǎn)業(yè)鏈基地。

鼓勵越秀、荔灣、海珠、天河、白云、番禺、花都等區(qū)結(jié)合自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)和特色，加快半導體與集成電路相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，推進半導體與集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用。