集成电路设计行业近三年发展情况和未来发展趋势
思瀚产业研究院 灿芯股份    2023-10-12

1、逻辑工艺与特色工艺推陈出新，集成电路器件线宽不断缩小

随着摩尔定律的不断演进，制造工艺及器件微观结构对芯片的速度、可靠性、功耗、面积等关键指标的影响越来越大。近年来，下游新兴应用的不断涌现及用户对于产品性能要求的不断提高，均对逻辑电路及其他集成电路和半导体器件类型都提出了更高的要求。

在逻辑工艺方面，已由本世纪初的 0.35 微米的 CMOS工艺发展至纳米级 FinFET 工艺并应用于高性能计算、安全加密、消费电子等领域。在特色工艺方面，随着更多的应用需求转为通过半导体技术实现，出现了如BCD、EFlash、LCOS、SOI 等特色工艺平台，并被应用于电源管理、高速非易失性存储、显示器件等领域。

随着集成电路工艺制程的不断演进与特色工艺的不断创新，集成电路设计服务企业在不同工艺、不同制程上的工艺分析能力、全流程设计能力及项目流片经验将成为其重要竞争优势。

2、下游需求的多样性催生了 SoC 芯片技术的发展

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。

SoC 芯片技术是从设计的角度出发，将系统所需的组件进行高度集成，将原本不同功能的集成电路以功能模块的形式整合在一颗芯片中，以缩小芯片面积、提升芯片的计算速度并加快开发周期。

相比传统芯片产品对每个关键模块从头设计进而进行系统整合及验证的开发方式，SoC 芯片设计及验证技术旨在提高模块复用性，通过重复使用预先设计并验证过的集成电路子模块以降低设计风险、降低设计成本并提高设计质量。同时，大型 SoC 的设计开发对于产品架构设计技术、半导体 IP库标准化及完整性、大规模物理设计及验证技术提出了极高的要求，部分行业领先企业已有相关技术布局。

3、集成电路产业技术难度的提高促进了行业分工的不断细化

伴随技术进步、行业竞争和市场需求的不断变化，集成电路产业在经历了多次结构调整后，已逐渐由集成电路设计、制造以及封装测试只能在企业内部一体化完成的垂直整合元件制造模式演变为垂直分工的多个专业细分产业，并逐渐形成由 EDA 工具及半导体 IP、设计服务、材料和设备提供厂商组成的产业链上游，由采用 Fabless 模式的芯片设计公司、从事晶圆制造、封装测试的厂商组成的产业链中游与由系统厂商组成的产业链下游。

在芯片设计产业方面，随着集成电路工艺种类的丰富与先进工艺的持续演进，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。同时随着下游场景需求波动对芯片生命周期的影响，芯片设计效率与一次流片成功率成为企业在激烈的市场竞争中保持竞争优势的关键因素。越来越多的芯片设计公司及系统厂商集中研发力量在自身核心优势上，并选择将前端设计、物理设计、流片、晶圆生产、封装与测试等产品开发过程中的部分或全部环节交由设计服务公司完成，以求实现更短的设计周期、更少的流片迭代次数与更高的产品性能提升。

4、半导体 IP 产业不断发展，国产化程度不断提高

半导体 IP 授权的出现源自半导体设计行业的分工，即设计公司无需再对芯片每个细节进行设计，只需通过购买成熟可靠的半导体 IP 方案即可实现某个特定功能。当前国际上绝大部分 SoC 都是基于多种不同 IP 组合进行设计的，IP 在集成电路设计与开发工作中已是不可或缺的要素。

半导体 IP 行业的发展与成熟，有助于设计公司降低设计风险与开发成本，从而更专注于自身核心技术以促进行业技术迭代。未来，随着工艺节点不断升级并演进，单颗芯片可集成的 IP 数量亦将随之不断增多，从而进一步推动半导体 IP 市场的发展。

现阶段，我国集成电路设计企业在产品研发过程中大多采用的是国外芯片巨头企业的 IP。一方面，国外企业具有的优势地位使得授权费用较高，增加了我国芯片设计企业的设计成本；另一方面，半导体核心技术和知识产权长期受制于人将对于我国国产芯片的自主和安全产生潜在的风险。因此，推进关键 IP 国产化是市场的选择也是国家战略的需求。

思瀚发布《2023年集成电路设计行业市场现状及投资前景分析报告》