中國芯進(jìn)軍高端IC 取得群體性突破

近十年，世界半導(dǎo)體市場、電子系統(tǒng)產(chǎn)品市場、GDP三者的比例關(guān)系約為1：6：200左右，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，新的電子系統(tǒng)市場不斷開拓，以及半導(dǎo)體產(chǎn)品的不斷降價，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)（80%為集成電路）在支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對GDP的貢獻(xiàn)將越來越大。

我國目前已經(jīng)成為集成電路消費(fèi)大國，正逐步向集成電路生產(chǎn)大國轉(zhuǎn)變，而集成電路強(qiáng)國是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，集成電路產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國的重要標(biāo)志之一就是要擁有一大批自主知識產(chǎn)權(quán)的集成電路產(chǎn)品。加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)建設(shè)已成為我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)該采取的重要戰(zhàn)略舉措，是我國從集成電路消費(fèi)大國向集成電路強(qiáng)國轉(zhuǎn)變過程中的關(guān)鍵和核心問題。

自2000 年 國務(wù)院發(fā)布《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》（國發(fā) 18 號文）以來，我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了政策引導(dǎo)、改善環(huán)境、吸引外來資金的新的發(fā)展時期。與十年前相比，我國的集成電路產(chǎn)業(yè)已發(fā)生了巨大的變化,取得了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“中國芯”。

在新興的熱點(diǎn)市場。目前我國自主設(shè)計(jì)的芯片產(chǎn)品已涉及了CPU/DSP、高檔IC卡、數(shù)字電視(DTV)和多媒體、手機(jī)以及信息安全等六大領(lǐng)域。IC設(shè)計(jì)技術(shù)快速地進(jìn)入國際主流技術(shù)水平。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心芯片的開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化也取得了可觀的群體性突破。

在CPU方面，主要有中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所的"龍芯系列"，北大眾志微系統(tǒng)科技公司的"北大眾志"，以及蘇州國芯科技和杭州中天微系統(tǒng)的嵌入式CPU“C*core”系列。“龍芯系列”方面，2002年8月10日，首片龍芯1號芯片X1A50流片成功。2006年9月13日，“64位龍芯2號增強(qiáng)型處理器芯片設(shè)計(jì)”通過科技部驗(yàn)收，該處理器最高主頻達(dá)1.0GHz。2009年10月研制成功四核龍芯3Ａ，采用65納米CMOS工藝設(shè)計(jì)，在單個芯片上集成4個處理器核和4MB二級Cache，主頻達(dá)到1GHz，功耗小于15瓦，峰值性能達(dá)到每秒160億次浮點(diǎn)運(yùn)算，片上包含4.25億個晶體管，面積為174平方毫米。2010年3月研制成功的龍芯2G，采用65納米工藝設(shè)計(jì)，主頻達(dá)到1GHz，功耗小于4瓦。目前，正在研制16核龍芯3C。北大眾志通過多年的技術(shù)積累和研發(fā)攻關(guān)，制定了自主知識產(chǎn)權(quán)的UniCore指令系統(tǒng)，并基于該指令系統(tǒng)研制和推廣了北大眾志UniCore系列CPU和PKUnity系列SoC芯片，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)和市場競爭方面均體現(xiàn)了當(dāng)前的主流趨勢。北大眾志UniCore指令系統(tǒng)包括64位的UniCore64、32位的UniCore32和16位的UniCore16，還包括浮點(diǎn)指令系統(tǒng)UniCoreF64和擴(kuò)展指令系統(tǒng)UniCore2D/3D。UniCore指令系統(tǒng)在指令密度、通用寄存器設(shè)置等方面都有特別的設(shè)計(jì)，還包含了DSP擴(kuò)展指令，以滿足更廣泛的應(yīng)用需求。UniCore已作為一種獨(dú)立的體系結(jié)構(gòu)，在GNU社區(qū)系統(tǒng)軟件開發(fā)規(guī)范中注冊，編號為“110”。與國內(nèi)外同類指令系統(tǒng)相比，UniCore指令系統(tǒng)存在本質(zhì)的區(qū)別和獨(dú)到的優(yōu)勢，不但不存在知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險，而且具有強(qiáng)大的競爭力。浙江大學(xué)與蘇州國芯、杭州中天微系統(tǒng)公司進(jìn)行技術(shù)合作，經(jīng)過六年時間的努力形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的C*CoreTM系列32位CPU核C306/C310/ CS320/C340 /CK510 /CK520，建立了以C* CoreTM為核心的C*SoC100/200/300設(shè)計(jì)平臺；并獲得多項(xiàng)國家專利和軟件著作權(quán)。目前，C* CoreTM授權(quán)客戶達(dá)到三十余家，設(shè)計(jì)服務(wù)客戶達(dá)到二十余家，內(nèi)嵌C*Core的芯片量產(chǎn)數(shù)已突破3000萬顆。標(biāo)志著具有自主知識產(chǎn)權(quán)C* CoreTM的產(chǎn)業(yè)化工作進(jìn)入實(shí)質(zhì)應(yīng)用階段。這些CPU芯片系列的誕生，填補(bǔ)了我國在該領(lǐng)域的空白。雖然目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程仍存在較大困難，但為我國今后在處理器市場與國際主流品牌同臺競爭打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
 

在數(shù)字電視(DTV)和多媒體芯片方面，以北京中星微電子的"星光"系列為代表的數(shù)字多媒體芯片，成功應(yīng)用于個人電腦、寬帶、移動通訊、信息家電等高速成長的多媒體應(yīng)用領(lǐng)域。其中寬帶多媒體通信領(lǐng)域計(jì)算機(jī)圖像輸入芯片在2006年全球市場份額已超過60%，自2005年起，已打入SONY這樣的世界級企業(yè)的整機(jī)產(chǎn)品；其移動音頻處理芯片已占國內(nèi)市場的30%、世界市場的10%以上。珠海炬力公司的第三代便攜式數(shù)字音樂播放器SoC芯片ATJ2085，采用嵌入式MPU和DSP雙處理器體系結(jié)構(gòu)，DSP工作頻率384MHz，最近發(fā)布的炬力27系列芯片開創(chuàng)了便攜式多媒體播放器（PMP）應(yīng)用的新紀(jì)元，它基于復(fù)雜且功能強(qiáng)大的”三核芯”(Triple Core)架構(gòu)，27系列單芯片中包括了一個高速32位元中央處理器（CPU）、一個全格式720P（1280*720像素）視頻解碼器和一個模擬3D圖形處理單元（GPU）。福州瑞芯公司的RK28系列多媒體處理核心芯片是我國自主設(shè)計(jì)的消費(fèi)電子領(lǐng)域第一顆大規(guī)模量產(chǎn)的基于65nm工藝的芯片，是具有世界先進(jìn)水平的面向新一代無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的高性能數(shù)字處理核心芯片。芯片集成高性能的通用CPU和DSP（數(shù)字信號處理器），具有支持主流空中無線接口的能力，包括3G，GPS，WiFi，Bluetooth，CMMB，DVB-T等，同時支持所有主流的多媒體功能，包括各種音視頻文件的播放，高清晰度的照相，攝像，各種移動電視信號的解碼與播放，瀏覽互聯(lián)網(wǎng)，運(yùn)行基本的辦公軟件等。系統(tǒng)軟件支持開放的android操作系統(tǒng)及各種應(yīng)用軟件?；诖诵酒瑖鴥?nèi)制造企業(yè)將有能力設(shè)計(jì)出具有世界領(lǐng)先水平的3G智能手機(jī)和上網(wǎng)筆記本。深圳海思公司在2006年推出功能強(qiáng)大的H.264視頻編解碼芯片，2008年推出全球首款內(nèi)置QAM的超低功耗DVB-C單芯片。另外，還有以北京海爾為代表的"愛國者"系列的數(shù)字電視解碼芯片，以清華和上海交大為代表的HDTV多載波和單載波信道芯片，以上海晶晨半導(dǎo)體公司主導(dǎo)的HVD標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的多媒體編解碼芯片。

在手機(jī)芯片方面，最具代表性的是上海"展迅"的手機(jī)基帶芯片。自2003年以來，展訊先后自主研制成功了世界首顆GSM/GPRS多媒體基帶一體化手機(jī)核心芯片、世界首顆3G TD-SCDMA手機(jī)核心芯片、世界首顆AVS音視頻解碼系統(tǒng)級芯片、世界首顆支持CMMB標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)電視單芯片以及世界首顆TD-SCDMA/HSDPA/EDGE/GPRS/GSM多模射頻單芯片，并成功實(shí)現(xiàn)了芯片的產(chǎn)業(yè)化。深圳海思公司在2009年推出國內(nèi)手機(jī)智能手機(jī)的Turnkey解決方案K3，K3支持Windows Mobile6.1 操作系統(tǒng)，核心芯片采用海思半導(dǎo)體研發(fā)的Hi3611， Hi3611芯片使用Arm926EJ核心，最高頻率460Mhz，內(nèi)部集成PMU、Audio Codec、Touch Panel Control等，Hi3611提供了業(yè)界最佳的集成度。另外，還有以上海"鼎芯"為代表的PHS手機(jī)用的射頻IC收發(fā)器和其他通信RF芯片，包括WLAN基帶和RF芯片等。這些“中國芯”的研發(fā)成功，不僅填補(bǔ)了國內(nèi)無線通信芯片技術(shù)和核心軟件的空白，打破了長期以來外國公司的壟斷局面，為我國電子信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)在核心技術(shù)領(lǐng)域的突破做出了突出貢獻(xiàn)，而且還大大推動了中國自主標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

在網(wǎng)絡(luò)芯片方面，深圳海思公司是該領(lǐng)域全球技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。在無線網(wǎng)領(lǐng)域，構(gòu)建了完整的2G/3G/3.5G/4G基帶/中射頻/傳輸套片，實(shí)現(xiàn)業(yè)界最高性能的HSPA速率（14.4M/5.76M）；傳送網(wǎng)領(lǐng)域，海思公司提供全系列OTN芯片解決方案，支持40G線路處理和720G交叉，實(shí)現(xiàn)業(yè)界最大的OTN容量（單框5.76T），此外全套PTN芯片方案，實(shí)現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的大容量（640G）、雙平面和電信級傳送特性；數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，海思路由器芯片實(shí)現(xiàn)40G/100G端口轉(zhuǎn)發(fā)能力和單框640G/2.56T交換容量，并支持?jǐn)U展至80T多框交換容量；在接入領(lǐng)域，海思公司提供端到端的GPON FTTx芯片方案，實(shí)現(xiàn)最大OLT容量（640G）。

在傳統(tǒng)的存儲器領(lǐng)域中，我國的“芯技佳易”公司以獨(dú)特的專利技術(shù)與集成電路生產(chǎn)工藝技術(shù)緊密結(jié)合進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，推出了小面積、低功耗的SARM、DRAM、FLASH IP嵌入服務(wù)，為許多設(shè)計(jì)公司和Foundry提供了共贏的機(jī)遇，開拓了新的應(yīng)用市場。

另外，深圳芯邦微電子的USB閃存控制芯片，世界市場占有率達(dá)40%以上。晶門科技的LCD驅(qū)動器芯片，世界市場占有率超過35%。

這些我國自主創(chuàng)新集成電路的開發(fā)研制成功，大大提升了我國集成電路的整體設(shè)計(jì)水平，打破了國外壟斷，為我國企業(yè)在未來國際市場上與國際巨頭同臺競爭打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這些“中國芯”產(chǎn)品是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展黃金十年的一大亮點(diǎn)。

2010年是國發(fā)[2000]18號文即《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》頒布十周年，也是我國“十二五”規(guī)劃承上啟下的一年，為了總結(jié)和宣傳十年來中國集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展成就，促進(jìn)“中國芯”成果的產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)一步推動中國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心定于2010年12月22-23日在天津舉辦“2010中國集成電路產(chǎn)業(yè)促進(jìn)大會暨第五屆‘中國芯’頒獎典禮”，十年中國芯成果展及十年中國芯評選頒獎典禮也將同期舉行。現(xiàn)誠邀社會各界人士參與本次活動（詳情請登錄www.chinachip.org.cn），同業(yè)內(nèi)人士一起感受中國集成電路產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展脈動，把握發(fā)展機(jī)遇。