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智能网联时代集成电路产业迎来新机遇
智能网联时代集成电路产业迎来新机遇
人工智能与万物互联引领智能化、网联化迈入新阶段，带来行业深入变革，也促使集成电路产业需求、技术、研发、竞争格局等方面全面变化。
——万物互联形成战略新需求
当前全球正从移动互联网向万物互联加速演进。未来物联网的大规模爆发,将极大拓展芯片应用的广阔市场。在消费侧，智能家居、无人机、自动驾驶、虚拟现实等热点蓬勃涌现，带动相关的感知、传输、处理芯片需求迸发。Gartner数据显示，2015年物联网相关半导体元件市场增长高达36.2%。在生产侧，万物互联与智能概念越来越体现到制造业中，极大推动生产制造、产品设计、物流仓储、供应链等环节智能化提升，而MEMS传感器、微处理器等芯片成为其中的关键。例如工业互联网建设需要支持多协议的通信芯片，智能机床和机器人等需要高性能、低功耗、安全性的芯片支持。这都带来新一波战略需求。
——人工智能开辟技术新方向
人工智能（AI）推动新一轮计算革命，带动芯片基础架构转变。目前使用的GPU、FPGA等均非AI定制芯片，无法满足AI在多应用场景下对计算能力的需求，AI芯片架构的重构成为一种必然。谷歌正在开发TPUAI专用芯片,其每瓦能耗的学习效果和效率比传统CPU、GPU高出一个数量级，并达到了摩尔定律预言的七年后的CPU运行效果。微软、Facebook等科技巨头也在加速AI芯片的开发。
——协同开放构建研发新模式
摩尔定律逼近极限，创新难度加大，倒逼产业链各环节合作水平提升，开发、协同成为研发重要手段。在协同方面，IMEC与高通、英特尔、台积电等共同打造研发平台，合作开发3D晶圆级封装、3D堆叠技术、前沿工艺等尖端共性技术。在开放方面，ARM打造开源物联网操作系统mbed，连接硬件设备商、软件服务商和云服务商。目前已汇聚超过20万注册开发者。
——新旧力量塑造竞争新格局
智能化、网联化推动集成电路产业格局重塑，传统巨头谋求转型、行业新贵正在孕育。一是传统芯片巨头正加速战略转型。英伟达借AI芯片实现爆发式增长，市值一年内从100亿美元增长到500多亿美元。英特尔多面下注，频繁收购VR、人工智能、视觉芯片等领域创新公司；高通斥巨资并购汽车芯片巨头恩智浦，向物联网、自动驾驶发力。二是互联网与软件公司向芯片领域渗透。谷歌、微软、Facebook、亚马逊等均已在机器学习、服务器等应用领域涉足芯片设计。其中谷歌为推动人工智能开发，推出针对Tensorflow开源平台的专用TPU芯片。三是工业和通信企业强化芯片布局。日本软银并购ARM，剑指物联网；GE整合旗下芯片企业，共同打造基于工业互联网的创新生态。四是新兴企业借势崛起，成为细分领域龙头。以色列Mobileye公司深耕自动驾驶，成长为领域第一芯片供应商。
我国集成电路产业问题仍在
经过长期积累，我国集成电路产业已取得巨大发展，面向智能网联时代突破发展的有利因素增多，但问题依然突出。
一是战略前瞻布局不足。美、日等发达国家普遍将半导体视为战略支柱，进行长期前瞻布局。2017年1月，美国发布《确保美国半导体的领导地位》，提出组织本领域的“登月计划”，在量子计算、新型材料等重大领域进行突破。产业界如谷歌、英伟达、GE等更是在人工智能和工业互联网等方面前瞻布局，引领全球。这一方面，我国与美国的差距仍然明显，战略布局上明显欠缺。
二是政府内部统筹协调不足。集成电路已愈发成为经济社会战略性、基础性、先导性产业，这就需要发改、工信、科技、交通等各领域加强合作，共促集成电路与各产业协同发展。当前我国政府内部统筹协调仍显不足，中央部委间、中央部委与地方政府间的配合仍然不尽如人意。
三是自主产业生态亟须进一步完善。当前，国家之间的竞争已经演变为创新生态间的竞争。我国既缺乏能高度整合产业链各环节的龙头企业，也缺乏能与顶级大企业有效配套的中小企业，行业组织的作用也不尽如人意。
四是研发投入强度和持续度仍待提升。随着工艺向7/5nm演进，研发投入强度直线上升，三星、台积电、英特尔年投资均超过100亿美元，而我国集成电路全行业每年投资仅约50亿美元，这些资金中，分配到行业前沿和基础研究领域的数量更少。
统筹协调促进发展
面向智能网联时代，我国应以更具战略性、前瞻性、协同性的政策体系，促进集成电路产业跨越发展，支撑制造强国战略目标的全面实现。
——加强前沿战略布局
一是加快AI基础开发及重大领域突破。推动AI软硬件系统升级，支持改进硬件体系架构，以智能机器人、自动驾驶等新应用进行带动。二是全面加强面向后摩尔定律时代高性能计算和量子计算研发。推动量子计算技术不断取得新突破，支持超导超算、类脑计算、忆阻技术等前沿技术研究，确保在重大颠覆性突破领域及时卡位。三是推动新材料开发。大力推动石墨烯、二维半导体等新型材料，支持新材料与先进制造工艺结合，加快产业化进程。
——加强多层次、全方位的统筹协调
加强统筹协调，促进政策整体性和协同性。一是强化主体协同，促进跨部门、部门内、部省、区域之间的政策协调与信息沟通和项目合作，做到全国一盘棋、区域有特色。二是加强产业链各环节协同。围绕重大市场需求加强产业链上下游整合，打通各环节形成协同效应。三是推动相关科研计划、重大专项、重大工程、政策补贴等之间的有机互动，支持量子计算、新材料等技术跨领域应用,形成研发整体推进效应。
——强化财税金融政策支持
一是用好产业基金。扩大基金规模，利用PPP模式，吸纳更多地方基金和社会资金。成立面向高端芯片、量子技术等前沿领域的专门子基金。二是增加政府采购。在中国制造2025重大工程和试点示范项目中，研究有效办法，增加国产芯片采购。三是完善资本市场。促进产融结合；支持具有竞争优势和发展潜力的设备、材料、设计等企业上市；鼓励种子、天使、VC和PE投资；支持发展阶段企业在新三板、创业板、中小板和主板市场上市融资。
