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张江“芯”城,向上生长
发布时间:2021年09月09日 来源:科Way公众号

松涛路560号,张江大厦被一片绿荫环抱。从这里遥望张江科学城的天际,世界级产业集群的轮廓已现端倪。

上海集成电路设计产业园操盘手上海张江高科技园区开发股份有限公司(以下简称张江高科)和它的企业客户芯原微电子(上海)股份有限公司(以下简称芯原微电子),驻扎其中。

距离张江大厦约五公里,曾经的科技领袖之都——张江集电港如今已升级为“上海集成电路设计产业园”。

张江科学城被视作中国大陆集成电路产业最集中、产业链完整的区域。2020年,张江集成电路的产值超过1285.4亿元,95平方公里的张江,以全国十万分之一的面积,形成了集成电路产业占全国约13%的产值。

2018年11月28日,上海集成电路设计产业园(以下简称“集设园”)成立,2020年年初,集设园被列入上海市26个特色产业园之一,也是上海市唯一的集成电路设计产业园。

为什么是设计引领?

“没有设计,下游的制造就成了无米之炊。” 张江高科技园区开发股份有限公司总经理何大军的思绪从园区规划回到集设园的产业定位——芯片设计。在他看来,集设园是张江集成电路产业逐渐向产业高端、纵深发展的象征。

2020年上海集成电路产业链销售额超过2000亿元,其中芯片设计业销售额954.15亿元,张江科学城芯片设计业销售额达580.30亿元。

早在集设园成立之前,张江集成电路设计行业就在张江科学城的土壤中孕育而出。

2000年,中芯国际落地张江,所在的半导体制造领域,面临着设计芯片最基础的标准单元库短缺问题,这个机会被戴伟民捕捉到。戴伟民习惯把设计芯片比作盖房子,那么标准单元库就相当于砖块,是房子的基本组成单元,也是集成电路芯片设计过程中的基础部分。

2001年,戴伟民创立了芯原,是当时国内第一家提供芯片标准单元库的公司,为当时的中芯国际提供了包括标准单元库在内的芯片设计平台,解决了中国芯片代工企业所遭遇的知识产权问题。

芯原股份创始人、董事长兼总裁  戴伟民

2003年,芯原股份从黄浦区搬到了浦东张江。那时,中国大陆的本土芯片设计公司还没有崛起,芯原股份则先后在中国台湾、日本和美国等开拓了外部市场。此时的芯原股份就成为了连接本土制造和国际市场的桥梁。

随着国内设计能力的提高,芯原股份的技术服务逐渐从原来的“烧砖”拓展到“厨房”“客厅”的模块搭建,即IP研发。随着国内云计算、短视频、物联网、人工智能等领域行业应用需求增长,芯原股份在国内市场的业务也顺势迅速成长。

2011年,芯原股份从原来的张衡路搬进了张江大厦,彼时芯原股份继台湾、日美之后,在中国大陆开展了自己的第三部曲。

如今芯原股份的总体销售额中,国内市场占比从2016年的18%,上升到2020年的48%,今年有望超过50%。

戴伟民认为,晶圆代工厂曾为产业链带来了“无制造”模式,而芯原股份为产业链带来的“轻设计”模式将引领下一波产业转移。

据他介绍,在世界前十大芯片设计企业中,由于研发投入占销售额约25%,如果一条产品线的毛利率为40%,即使这个产品线目前仍然盈利往往也要被出售或者关停。这时就需要芯原股份这样的芯片设计服务公司,通过提供“一站式芯片定制服务”和“IP授权服务”,来降低芯片设计企业在研发团队、周期和风险等方面产生的成本投入。

随着物联网时代的到来,第三次产业转移以“轻设计”或“设计代加工”为特点,正是国内芯片设计能级和规模提升的一次机遇。

记者了解到,全球主要的芯片设计企业在我国均有研发中心或者是分公司,人员占比普遍在10%-20%左右。未来,在5G、云计算、物联网、人工智能、智能网联汽车等新型应用的驱动下,中国集成电路市场需求仍将持续增长。

“张江芯片设计企业能够设计出7纳米的芯片,将会推动芯片制造行业向前迈进。”何大军表示,集成电路设计的赛道越来越丰富,随着张江集成电路产业链的不断完善,产业链不断向IP、EDA工具软件以及RISC-V等领域纵深发展。

集设园已汇聚了包括紫光展锐、格科微、聚辰半导体、AMD、英伟达、高通、紫光存储、寒武纪、燧原、瓴盛、亘存、芯来、奥卡斯等国内外知名集成电路企业,全球、全国芯片设计10强企业均有7家在张江设立研发中心、总部,全国已上市的30家集成电路企业有17家位于张江。

紫光展锐致力于移动通信和物联网领域核心芯片的自主研发设计,是全球全面掌握2G/3G/4G/5G移动通信技术以及IoT等全场景通信技术的少数企业之一。传感器芯片领域,格科微从电脑摄像头起步,2007年起进军到手机领域,目前在国内CMOS图像传感器芯片的出货量市场占有率排名第一,全球市场占有率排名第二;LCD显示驱动芯片国内出货量排名第二……

向世界级“芯”城进阶

如今,张江集成电路产业集群已在全国范围内名列前茅,但与国外相比,仍然存在不小差距。以集成电路设计引领,形成世界级产业集聚仍然需要长时间的积累,其中市场、资金和人才是推动集成电路设计产业技术升级和能级提升的关键要素。

芯原股份在成长过程中,除了自主研发核心技术之外,通过资本手段进行国际化并购也是很重要的一步。例如在2016年,芯原股份收购了图芯芯片技术公司,通过图芯的图形处理解决方案(GPU),进一步扩大了芯原股份在汽车电子、物联网、移动设备和消费电子的市场,并在此基础上研发出了面向人工智能应用的神经网络处理器(NPU)IP,目前已经被40多家企业用于其80多款芯片产品中。

此后,芯原股份又自主开发了面向云计算应用的视频转码解决方案、面向物联网应用的无线连接解决方案等。国内外知名的新一代互联网公司中,已有多家相继获得芯原股份的视频处理器(VPU)IP授权。“全球前20大云平台解决方案提供商中的12家,全球5大互联网公司中的3家都是芯原的客户。”戴伟民说到。

●经过20年的不断积累和磨练,芯原股份已经拥有了资深的IP储备。根据IPNest的最新排名,芯原股份是2020年中国大陆排名第一,全球排名第七的半导体供应商,其IP业务成长率超过30%,在全球前七的IP企业中排名第二,而其IP种类也在全球前七的企业中排名第二。

2020年,张江科学城有18家企业科创板成功上市,其中集成电路企业7家,芯原股份是其中之一。芯原股份于2020年8月18日成功登陆科创板上市、目前已入选上证科创板50成份指数(简称科创50)和中证科创创业50指数(简称科创创业50)。

从“厨卫设计”到“整间房子的搭建”,芯原股份的两大业务相互协同大大增加了用户粘性。这种业务模式最大的特点包括不需要销售芯片产品,不需要现场支持,没有库存,可以覆盖很多应用领域,市场风险较低。

除了资深的IP储备,芯原股份也拥有卓越的芯片设计的能力。尽管芯原股份有一半的销售在海外,但其95%以上的研发人员都在国内。截止到2020年末,该公司在执行项目数超过100个,其中流片项目在14纳米及以下工艺节点的占比达21%,并已在进行5纳米项目的设计;实现收入的量产芯片数量则达到近100款。

就在芯原股份因国内市场爆发而迅速水涨船高时,张江高科也在由产业地产商向产业创新生态构筑者角色转变。除了载体空间开发还承担产业投资和创新孵化等服务。

张江高科技园区开发股份有限公司总经理 何大军

据介绍,张江高科目前管理的物业主要为张江科学城产业的空间载体及配套的人才公寓和配套服务,开发建设集设园、张江城市副中心和“金色中环发展带”。此外,张江高科通过布局全产业链投资基金,发挥国企创投功能,以直投+基金的方式带动市场资源助推企业发展。

目前,张江高科以直投方式,投资了上海微电子装备、格科微电子、华勤通讯等一批优秀企业,覆盖了AI、功率半导体、MEMS传感、设备和智能终端制造。以基金模式带动社会资本投资集成电路企业,投资了博通集成、韦尔股份、硅产业集团等企业。

 

另外,张江高科还联合北极光、华登、元禾、中芯聚源等国内知名创投机构,创设张江科学城创投先锋联盟,共同为集成电路产业赋能。以孵化器平台培养本土引擎企业,公司895国家级科技企业孵化器是张江最大的孵化器,培育钛米机器人、达观数据、恒泰柯等一批本土创业企业。

城里城外辐射外溢

2号线张江高科地铁站同时也是浦东公交车和张江有轨电车的起始点。

到了上班早高峰,周围工作的上班族从四面八方蜂拥而至。而到了双休日和夜间,这里又变得异常寂静。随着集设园容积率提升,企业的不断发展,带来交通压力增大,集设园对外交通问题凸显,交通亟待完善。

当前,国内高科技园区开发逐渐由单一的空间载体开发向“以人为本”的产城融合转变。对于张江科学城来说,产城融合不仅是产业发展需求,也是张江本身由科技园区向“宜居宜业”的世界一流科学城蜕变的重要内容。

从张江科学城过去20多年经验上看,集成电路产业领域,国际化人才引进对园区发展至关重要。

●人才是集成电路设计产业发展最重要的因素之一。目前张江集成电路产业从业人员已超过5万人,覆盖集成电路整个上下游。何大军表示,张江高科也正在和复旦大学微电子学院、硅知识产权交易中心、ICC等高校以及机构开展合作,有针对性地培养一批高端实用型人才。

上个世纪90年代末,我国在上海张江布局半导体产业,一系列人才税收政策开启了张江集成电路产业的萌发,也掀起海外华人归国创业的浪潮,戴伟民也是其中之一。

“现在张江叫科学城了,城就要有城的样子,教育、医疗都要跟上人才的需求。”戴伟民说到。

芯片设计领域人才的子女教育和居住也是何大军在思考的问题。

“集设园土地空间有限,需要从更大范围内考虑人才公寓和教育资源短缺的问题。”“集设园空间不够可以溢出到周边的唐镇或川沙,通过人才集聚带动当地的消费和经济增长,产业也可以向周边辐射带动。”何大军表示。

据介绍,集设园总建筑面积400万平方米,目前已建成250万平方米,到2025年将全部建成。集设园已完成整体策划定位工作及核心区空间、功能研究,开展集设园步行连廊体系及核心区地下空间体系研究等工作,现正加快推进13号线北延伸段、芳春路延伸段等事项。

按照集设园的“千亿百万”工程,张江科学城未来将吸引大量的企业和人才。在张江科学城内形成世界级产业集群,需要国际高端人才配套政策,与居住证、户籍无关的人才居住和教育正呼唤浦东新区做出新的探索。根据集设园未来产业发展规模,城市交通、人才公寓等公共设施配套方面,张江高科也将与科学城周边的镇区作出相应协调。

●“集设园产业越聚焦,能级越大,辐射带动作用越大,”何大军表示,人才密度、技术密度、资本密度等要素之间形成正循环,企业之间会自然产生化学反应。“中国集成电路正处于高速发展关键阶段,浦东新区应加大力度投入,将张江集成电路领先优势进一步扩大。”

对集设园及张江科学城的未来,何大军希望,张江高科将通过整合资源打造创新生态,突破关键核心技术“卡脖子”,满足国家经济需求,在上海乃至长三角以集成电路设计为引领,打造世界级产业集群,代表中国集成电路产业在世界争得一席之地!

【园区名片】

●上海集成电路设计产业园:全球、全国芯片设计10强企业均有7家在张江设立研发中心、总部,全国已上市的30家集成电路企业有17家位于张江。上海集成电路设计产业园是张江高科在市、区政府领导下,以国际标准、全球视野,重点建设的上海市唯一的集成电路设计产业园。依托上海芯片制造产业集聚和产业链齐备的优势,上海集成电路设计产业园正实施“千亿百万”工程,即:集聚千家企业、形成千亿规模、打造百万空间。

●“十四五”期间,园区将吸引全球前10强企业,全国前20重点设计企业基本落户,骨干企业进入7纳米级甚至5纳米,努力成为国内人才最集中、专业性最强的集成电路产业园。

 

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