1.2.3 集成電路產業結構變遷

集成電路產業的發展源于消費者對信息數量和質量的需求，以及集成電路設計與制造技術的不斷進步。目前，集成電路產業的發展經歷了四個階段[1]。

第一階段，集成電路產業的孕育期（1958～1967年）。1958年，美國德州儀器公司的杰克·基爾比（Jack Kilby）成功地研制出世界上第一塊集成電路，其采用的半導體材料是鍺（Ge）。1959年，仙童公司的羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）研制出基于硅（Si）的集成電路。之后，小規模和中等規模的集成電路相繼問世。此時，生產和應用集成電路的廠商全部為電子系統廠商（如德州儀器、仙童、惠普等），集成電路尚未真正形成獨立的產業。這一時期，系統廠商不但將自行生產的集成電路作為內部配套使用，同時也向集成電路市場供應部分產品，并在集成電路市場上采購部分產品。

第二階段，集成電路產業的形成期（1968～1981年）。1968年和1969年，Intel公司和AMD公司相繼成立，開辟了集成電路歷史的新紀元。它們獨立于電子系統公司，向所有的電子系統公司提供微處理器和存儲器等集成電路產品。這種自主設計、制造、封裝測試和銷售產品的廠商被稱為集成器件制造商（Inte-grated Device Manufacturer，IDM）。隨后，IDM的市場份額逐漸擴大。1990年，IDM在全球集成電路市場的占比達到80%。以IDM為框架的集成電路產業初步形成。

第三階段，集成電路產業的成長期（1982～1998年）。1982年，賽靈思開創了“無工藝 生產線”的企業模式，被業界稱為“Fabless”。1987年集成電路行業開創了專注集成電路制造服務的新的生產模式（又稱“晶圓代工”，英文為Foundry），即公司沒有自己的產品，僅提供圓片代工服務。這時集成電路產業的專業分工和合作體系形成。

第四階段，集成電路產業的拓展期（1999年至今）。Fabless的誕生標志著集成電路開始服務整個市場。IDM也分出部分產能為Fabless服務。Foundry的出現體現了“服務意識”，其不僅為Fabless服務，而且為IDM服務。雖然Foundry屬于第二產業的范疇，但從“自己的產品”已經消失的視角來看，Foundry的服務與第三產業的本質相類似。

世界集成電路產業的變遷過程如圖1.20所示。

隨著世界集成電路產業的形成、成長與拓展，其在國際間不斷進行著產業轉移。至今，集成電路產業經歷了三次國際產業轉移。第一次，集成電路封裝測試業的國際轉移。20世紀60年代，日本與美國在集成電路制造領域產生了激烈的競爭，為了降低生產成本，美國將封裝業從制造業中分離出來，將其轉移到生產成本較低的亞洲國家。2005年，美國95%的集成電路在海外封裝。上述產業轉移對承接國家（地區）產生了較強的技術外溢，使得這些國家（地區）成為封裝產業的領先者。2019年，全球前十名的封裝企業都集中在亞洲，外包收入在全球封裝業的比重超過70%。第二次，集成電路制造業的國際轉移。與封裝測試業的國際轉移的動因截然不同，集成電路制造業的國際轉移不是為了尋找生產成本優勢，而是為了拓展當地市場。集成電路制造業是典型的資本密集型產業，勞動力成本的占比相對比較小。以12in的硅晶圓生產線為例，勞動力成本占比不足10%。20世紀70年代，美國與日本和歐洲之間的貿易壁壘日漸加劇，導致集成電路產品的國際交易成本上升。為了獲取當地的市場份額，美國集成電路廠商開始把制造業向日本和歐洲轉移。第三次，集成電路設計業的國際轉移。集成電路設計業的主要投入是人力資本和EDA工具。設計業國際轉移的主要動機是為了接近市場和降低成本。20世紀70年代，集成電路設計業由美國向日本和歐洲轉移。20世紀80年代中期開始，集成電路設計業由美國向我國轉移。

根據IC Insights的統計數據，2016年，世界排名前10的IDM企業的銷售總額為1808.1億美元，仍在市場中占主導地位，Fabless企業銷售總額為89.2億美元，Foundry企業銷售總額為556.2億美元。

世界集成電路各行業銷售額占比的變化如圖1.21所示，設計與制造的占比呈逐年遞增。

2020年世界主要集成電路設計企業第三季度的營收排名見表1.2。