1.2.3 集成电路产业结构变迁

集成电路产业的发展源于消费者对信息数量和质量的需求，以及集成电路设计与制造技术的不断进步。目前，集成电路产业的发展经历了四个阶段[1]。

第一阶段，集成电路产业的孕育期（1958～1967年）。1958年，美国德州仪器公司的杰克·基尔比（Jack Kilby）成功地研制出世界上第一块集成电路，其采用的半导体材料是锗（Ge）。1959年，仙童公司的罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）研制出基于硅（Si）的集成电路。之后，小规模和中等规模的集成电路相继问世。此时，生产和应用集成电路的厂商全部为电子系统厂商（如德州仪器、仙童、惠普等），集成电路尚未真正形成独立的产业。这一时期，系统厂商不但将自行生产的集成电路作为内部配套使用，同时也向集成电路市场供应部分产品，并在集成电路市场上采购部分产品。

第二阶段，集成电路产业的形成期（1968～1981年）。1968年和1969年，Intel公司和AMD公司相继成立，开辟了集成电路历史的新纪元。它们独立于电子系统公司，向所有的电子系统公司提供微处理器和存储器等集成电路产品。这种自主设计、制造、封装测试和销售产品的厂商被称为集成器件制造商（Inte-grated Device Manufacturer，IDM）。随后，IDM的市场份额逐渐扩大。1990年，IDM在全球集成电路市场的占比达到80%。以IDM为框架的集成电路产业初步形成。

第三阶段，集成电路产业的成长期（1982～1998年）。1982年，赛灵思开创了“无工艺 生产线”的企业模式，被业界称为“Fabless”。1987年集成电路行业开创了专注集成电路制造服务的新的生产模式（又称“晶圆代工”，英文为Foundry），即公司没有自己的产品，仅提供圆片代工服务。这时集成电路产业的专业分工和合作体系形成。

第四阶段，集成电路产业的拓展期（1999年至今）。Fabless的诞生标志着集成电路开始服务整个市场。IDM也分出部分产能为Fabless服务。Foundry的出现体现了“服务意识”，其不仅为Fabless服务，而且为IDM服务。虽然Foundry属于第二产业的范畴，但从“自己的产品”已经消失的视角来看，Foundry的服务与第三产业的本质相类似。

世界集成电路产业的变迁过程如图1.20所示。

随着世界集成电路产业的形成、成长与拓展，其在国际间不断进行着产业转移。至今，集成电路产业经历了三次国际产业转移。第一次，集成电路封装测试业的国际转移。20世纪60年代，日本与美国在集成电路制造领域产生了激烈的竞争，为了降低生产成本，美国将封装业从制造业中分离出来，将其转移到生产成本较低的亚洲国家。2005年，美国95%的集成电路在海外封装。上述产业转移对承接国家（地区）产生了较强的技术外溢，使得这些国家（地区）成为封装产业的领先者。2019年，全球前十名的封装企业都集中在亚洲，外包收入在全球封装业的比重超过70%。第二次，集成电路制造业的国际转移。与封装测试业的国际转移的动因截然不同，集成电路制造业的国际转移不是为了寻找生产成本优势，而是为了拓展当地市场。集成电路制造业是典型的资本密集型产业，劳动力成本的占比相对比较小。以12in的硅晶圆生产线为例，劳动力成本占比不足10%。20世纪70年代，美国与日本和欧洲之间的贸易壁垒日渐加剧，导致集成电路产品的国际交易成本上升。为了获取当地的市场份额，美国集成电路厂商开始把制造业向日本和欧洲转移。第三次，集成电路设计业的国际转移。集成电路设计业的主要投入是人力资本和EDA工具。设计业国际转移的主要动机是为了接近市场和降低成本。20世纪70年代，集成电路设计业由美国向日本和欧洲转移。20世纪80年代中期开始，集成电路设计业由美国向我国转移。

图1.20 世界集成电路产业的变迁过程

根据IC Insights的统计数据，2016年，世界排名前10的IDM企业的销售总额为1808.1亿美元，仍在市场中占主导地位，Fabless企业销售总额为89.2亿美元，Foundry企业销售总额为556.2亿美元。

世界集成电路各行业销售额占比的变化如图1.21所示，设计与制造的占比呈逐年递增。

2020年世界主要集成电路设计企业第三季度的营收排名见表1.2。

图1.21 世界集成电路各行业销售额占比的变化

表1.2 2020年世界集成电路设计前10大企业第三季营收排名（单位：百万美元）