加快北京集成电路设计业发展研究

    自1958年美国德克萨斯仪器公司（TI）、仙童公司独立发明块半导体集成电路以来，经过四十多年的发展，微电子产业已成为当代高新技术产业群的和维护国家主权、保障国家安全的战略性产业。在市场需求与技术进步的不断推动下，微电子技术已由初始的小规模集成（SSI）发展到当前的巨大规模集成（GSI），其影响已渗透到国民经济和社会的各个领域。由于微电子产业发展的拉动，以计算机、通信、网络为代表的信息产业得以迅猛发展，使得美国经济保持持续增长，日本发展成为世界第二大经济大国，韩国、新加坡与我国的台湾地区也取得经济飞速发展的奇迹。
　　北京作为中国的首都，在微电子技术及产品方面，已初步形成从研发、设计、制造到设备、材料研制较为完整的微电子产业链，具备加速发展微电子产业的基础和条件。为加速发展首都经济，适应我国国民经济信息化和首都信息化建设的发展需要，北京市政府根据国家重点发展微电子产业的战略部署，提出集中力量建设北方微电子基地的战略设想。按照北方微电子产业基地的发展构想，北京地区将在2010年前分步建成10多条现代化IC生产线、200家高水平的IC设计公司及20家大规模封装测试厂，由此在北京地区形成我国北方规模的集成电路产业群体。
　　2000年6月，国务院出台《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》之后，国内各省市展开了一场竞相发展集成电路产业的浪潮，在这场浪潮当中，北京应该如何充分利用有限资源，发挥自身优势，抓住机遇实现北方微电子产业基地规划目标是必须要考虑和解决的问题。本文从世界集成电路设计业的形成、发展特点和规律、未来技术趋势等方面的分析入手，重点分析北京发展集成电路设计业所存在的优势和制约其加速发展的障碍，提出加快发展北京集成电路设计业的具体措施和策略。
　　一、 世界集成电路技术发展规律和集成电路设计业的形成
　　自20世纪60年代中期集成电路产业在工业发达国家形成以来，集成电路技术的发展一直遵循的摩尔定律，即：每18个月芯片集成度大体增长一倍。随着集成电路技术的不断发展，集成电路产品经历了从传统的板上系统（System-on-board）到片上系统（System-on-a-chip）的过程。集成电路产业为适应技术的发展和市场的需求，产业结构经历了三次大的变革，直接导致了集成电路设计业的形成。
　　次变革：以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。70年代，集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期IC制造商（IDM）在IC市场中充当主要角色，IC设计只作为附属部门而存在，这时的IC设计和半导体工艺密切相关。IC设计主要以人工为主，CAD系统仅作为数据处理和图形编程之用。IC产业处在以生产为导向的初级阶段。70年代后期，以美国为代表的半导体厂商为了降低成本，将所需劳力较多而技术含量又较低的封装与测试工序分离出来，转移到远离本土的欠发达国家或地区生产加工（如韩国、台湾地区），集成电路产业开始逐步形成封装业单独分列的局面。
　　第二次变革：Foundry公司与IC设计公司的崛起。80年代，集成电路的主流产品为微处理器（MPU）、微控制器（MCU）及专用IC（ASIC）。这时，无生产线的IC设计公司（Fabless）与标准工艺加工线（Foundry）相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。
　　在这一阶段，随着微处理器和PC机的广泛应用和普及（特别是在通信、工业控制、消费电子等领域），IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的IC已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求，同时整机客户还要求不断增加IC的集成度，提高保密性，减小芯片面积使系统的体积缩小，降低成本，提高产品的性能价格比，从而增强产品的竞争力，得到更多的市场份额和更丰厚的利润；另一方面，由于IC微细加工技术的进步，软件的硬件化已成为可能，为了改善系统的速度和简化程序，各种硬件结构的专用集成电路如可编程逻辑器件（FPGA）、标准单元、全定制电路等应运而生；此外，随着EDA工具的发展，PCB设计方法引入IC设计之中，设计开始进入抽象化阶段，使设计过程可以独立于生产工艺而存在。有远见的整机厂商和创业者包括风险投资基金纷纷开始成立设计公司和IC设计部门，从而一种无生产线的集成电路设计公司或设计部门得到了迅速的发展，同时也带动了Foundry的崛起。
　　第三次变革：四业分离的IC产业。90年代，随着Internet的兴起，IC产业跨入以竞争为导向的阶段，国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。以DRAM为中心来扩大设备投资的竞争方式已成为过去，如1990年美了以Intel为代表，面对日本DRAM厂商的攻势，主动放弃DRAM市场，集中精力转向CPU的开发，对半导体工业作了重大结构调整，又重新夺回了世界半导体霸主地位。这使人们认识到，越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展，分才能精，整合才成优势。于是IC产业结构向高度化转化成为一种趋势，开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面。
　　二、国内外集成电路设计业的发展现状
　　自世界上家化的集成电路设计公司——美国LSILOGIC公司成立以来，集成电路设计公司便以其经营模式灵活、注重创新设计和与应用市场结合紧密而达到了超常发展。据统计，2000年世界IC设计公司收益比1999年增长率高达41%, 远高于整个半导体行业20％的增长，占半导体工业收益达15％强。从集成电路设计公司的分布情况看，目前世界集成电路设计业最发达的地区是美国硅谷，已有100家设计公司上市，未上市者亦有500家以上，其次是我国的台湾地区，自1983年成立集成电路设计公司以来，至今上市者已有8家，未上市者约有110家以上。
表一：2001年二十大设计公司（单位：百万美元）
2001年排名公司 2001年营业额 2000年营业额 成长率（％） 主要产品 
1 Qualcomm 1235 1250 -1.2 Wireless 
2 Nvidia 1206 735 64.1 PC Graphics 
3 Xilinx 1150 1565 -26.5 PLD 
4 VIA 1012 984 2.8 PC Chipsets 
5 Broadcom 962 1132 -15 Networking 
6 Altera 839 1376 -39 PLD 
7 Cirrus Logic 534 739 -27.7 Multimedia 
8 ATI 480 711 -32.5 Pc Graphics 
9 Media Tek 465 411 -10.9 Flash 
10 Sandisk 366 601 -39.1 Flash 
11 Qlogic 357 318 12.3 San 
12 PMC-Sierra 323 694 -53.5 Networking 
13 Lattice 295 568 -48.1 PLD 
14 SST 294 490 -40 Flash 
15 ESS 271 303 -10.6 Multimedia 
16 Globespan Virata 270 348 -22.4 Networking 
17 Marvell 252 132 90.9 Networking 
18 Realtek 216 194 11.3 Networking 
19 Legerity 210 260 -19.2 Networking 
20 Sumplus 197 201 -2 Consumer 

资料来源：IC Insights, 工研院经资中心（2002/04）
　　九十年代以来，我国集成电路设计业得到了长足发展，2001中国大陆不包括外资企业在内的IC设计企业约300家，产业化规模已初步形成，但具备一定规模的不到15家，总的营业额在15-20亿元人民币之间，相当于2亿多美金，其中前五名就占全国设计业产值的21％（中国华大、杭州士兰、大唐微电子、无无锡矽科、华虹集成电路）。从总体上看，设计业在我国仍处于幼稚产业，发展需要有一定的过程。
　　三、集成电路设计业的发展模式及主要特点
　　从世界集成电路产业发展的历程看，加速发展集成电路产业主要有两种模式，一是优先发展集成电路设计业，从而带动技术创新和产品创新，这是美国硅谷模式。美国有些的大公司，如SUN，一年产值近百亿美元，只搞SUN SPARC芯片设计及相关整机（工作站﹑服务器）与操作系统开发,并没有芯片生产加工线。二是优先发展集成电路制造业，从而带动设计﹑测试和封装等相关行业，这是台湾新竹模式。如TSMC﹑UMC等。但无论那一种模式，与其他高技术产业发展相比，就集成电路设计产业自身来讲，存在如下特点：
　　1. 高素质的集成电路设计人员是集成电路设计产业最为宝贵的资源。集成电路芯片是整机高附加值的倍增器，但是它并不是最终产品，如果它不能在整机和系统中应用，那它就没有价值，更谈不上有什么高附加值。这就决定设计集成电路产品必须首先考虑整机和系统应用的发展，即市场的需求。设计人员必须具备从电子系统开始，直至层次集成电路物理设计的系统和全面的知识。此外，完成集成电路设计，必须具备各种专项技能。例如，集成电路各层次的仿真、代码输入、版图设计和测试等各个环节都需要专门的知识和技能。因此，集成电路设计企业中，有经验的人才是位的，很大程度上决定了集成电路设计企业的生存能力和扩张能力。
　　2. 相对较高的初始投资使集成电路设计业进入门槛高。集成电路设计企业除了人员开销外，要进行集成电路设计，必须购置一定数量的计算机硬件和专用EDA软件以及相应的测试设备，这此项目的投资费用都很高。
　　3. 集成电路设计企业的运行成本相对较高。集成电路设计是将系统、逻辑与性能的要求转化为具体的物理版图的过程，也就是一个把产品从抽象的过程一步步具体化、直至最终物理实现的过程。集成电路设计成功与否，必须经过实际流片，才能最终验证所设计的芯片功能是否满足指标要求。满足指标要求的芯片，必须向整机厂商提供参考设计，进行市场开发，之后才能形成批量生产。随着工艺的改善，工程流片费用逐渐增加，已经成为阻碍中小设计企业发展和集成电路设计人员培养的瓶颈。
　　4. 集成电路制造业的产能与设计产能不同步。集成电路设计业的增长不可能像制造业的增长那样迅速，总的说来，集成电路制造业的产能大于设计所需产能。每当设计业中出现一项全新的技术，设计产能便会爆炸式增长，使设计需求基本上满足加工产能的发展。设计产能的供求关系，是导致制造业的景气呈现周期性的因素之一。特别是芯片设计进入SOC片上系统时代后，设计方法进入知识产权重用（IP reuse）。由于IP复用不象过去那样可以通过购买EDA工具迅速解决，进入的门坎费用非常高，使设计产能的增长受到限制，导致深亚微米集成电路设计能力严重落后于加工能力的增长。
　　5．集成电路设计是技术变化迅速的产业，必须时刻根据国际市场的变化和整机用户的需求进行研发和生产，这就要求集成电路设计企业具有一支技术创新能力强的队伍，及时理解客户需求和把握集成电路技术发展的趋势。一般来讲，集成电路设计公司必须时刻关注三个问题
　　芯片设计周期（time closure）
　　芯片在系统级的验证（system verification）
　　公司对员工的吸引力和保持力（employee attraction / retention）
　　四、SOC技术及其对集成电路设计业发展的影响
　　1. 集成电路设计方法回顾
　　自从计算机被引入集成电路设计领域以来，集成电路的计算机辅助设计给电子行业带来了蓬勃的生命力，而随着计算机软件技术的不断进步，集成电路设计软件不断改进，伴随着设计方法的不断改进。
版图设计 在集成电路发展初期，电路设计都从器件的物理版图设计入手。版图设计一直是一个费时费力又十分关键的工作。最初人们仅仅是利用计算机来进行版图设计，实际上是利用计算机对图形的调用、移动、旋转、缩放、修改、重复等操作能力，快速地绘制出满足要求的版图。经过进一步的检查和调整，形成适合于制版需要的版图数据文件。
　　门级设计 随着计算机软件技术的进步，各种模拟软件特别是自动布局布线工具先后问世，使得人们可以直接从门级来进行设计，即在门级给出电路描述，通过功能和时序仿真，然后利用自动布局布线工具实现版图。因此，门级设计的关键是设计的自动布局布线，或者说是版图综合。
　　RTL设计 随着集成电路的规模不断变大，设计的复杂性不断提高，从门级着手进行设计的方法变得越来越不适用，于是RTL设计方法应运而生。RTL 设计首先是用RTL硬件描述语言描述所要设计的电路，然后通过RTL仿真，利用逻辑综合工具将RTL 级描述转化为门级网表，再利用自动布局布线工具来实现最终所需要的版图。因此，RTL设计的关键是逻辑综合。
　　行为综合设计 行为综合设计是指首先给出芯片的行为描述，经过功能仿真，再利用行为综合工具将其自动转化为可综合的RTL级HDL描述，由EDA工具完成整个芯片设计。因此，行为综合设计的关键是行为综合。
　　集成电路设计的发展特点是通过不断提高设计抽象层次来达到提高设计效率的目的，每个阶段的的变换都使设计业经历了革命。
　　随着半导体工艺技术的不断进步，芯片的设计规模越来越大，特别是进入0.18微米以后，已经可以在一个芯片上实现一亿个门的设计规模。这样规模的电路完全可以将一个完整的电子系统在单个的芯片上来实现，于是便出现了所谓的系统芯片（SOC, Systom-on-chip) ，并成为IC产业界广泛关注的焦点，是未来集成电路的发展趋势。
　　2. SOC技术主要特性及关键技术
　　目前，对SOC的定义有多种，但比较一致的认为，一个SOC集成电路芯片应具备五方面的特性：实现复杂系统功能的超大规模集成电路；采用超深亚微米工艺技术；使用一个或数个嵌入式CPU或数字信号处理器；具备外部对芯片进行编程的功能；主要采用第三方的IP核进行设计。
SOC技术主要包含有三个关键的支持技术：软硬件的协同设计技术，IP核生成及复用技术和超深亚微米集成电路技术。
　　3. SOC技术对集成电路产业的影响
　　目前，SOC技术的研究正处在春秋战国时期，实际上为集成电路产业，特别是从事集成电路设计技术研究的组织和个人提供了重新洗牌的机会，一批新兴的企业将会得益于这一技术进步，成为SOC时代的宠儿。具体对集成电路产业的影响主要有以下三个方面：
　　（1）SOC技术对设计者知识结构的要求促使集成电路整机企业与集成电路设计企业更紧密的结合。SOC是实现复杂功能的超大规模集成电路，在这样高的集成度下，设计的难度已变得非常高，要求芯片的设计者不仅需要具备集成电路的知识，更要具备系统的知识，也要对芯片的应用有透彻的了解，从而对设计者的知识结构提出了更高的要求，促使集成电路设计企业与整机企业更紧密的合作，相互促进。
　　（2）SOC技术的出现促使集成电路设计业进一步分工，微电子产业竞争进入智力竞争和知识产权竞争的阶段。SOC要求设计者必须充分考虑市场竞争的压力，限度地缩短设计周期，所以凡事从零做起的思路不再适应这种新情况，而采用前人成功的设计经验和设计技术则成为明智的选择，这就促使IC设计业进一步分化出专攻IP的无芯片半导体公司Chipless和IP供应商，这标志着IC产业的竞争已经由技术竞争、资本竞争进入到以智力竞争、知识产权竞争的竞争阶段。
　　（3）SOC技术的出现直接导致IP核的商业化，从而对集成电路知识产权保护提出了更高的要求。
　　五、北京集成电路设计业的发展现状与优势
　　1. 北京是国内集成电路设计能力最强、设计能力、设计水平的地区。
　　在深亚微米集成电路基础技术和工艺技术研究方面，北京拥有国内集成电路基础技术和工艺研究开发能力最强的清华大学微电子所、北京大学微电子所、中科院微电子中心、中科院半导体所、北京微电子技术研究所等单位，研究成果已经达到0.25微米工艺水平，并对0.18微米、0.13微米工艺技术进行跟踪研究。在微电子基础技术研究方面承担了大量的国家集成电路重点攻关项目，取得了显著的成果。
　　在集成电路设计能力和产业化方面，北京拥有国内的中国华大集成电路设计公司、大唐微电子公司、北京微电子技术研究所、北京华虹集成电路设计公司、海尔集成电路设计公司、首钢日电、中星微电子公司、中芯微系统公司等60多家国内知名的集成电路设计单位，是全国集成电路设计力量最强、设计能力的地区。设计水平基本达到国际20世纪90年代中期水平，许多企业的设计产品水平已达到0.35微米、0.25微米，如中芯微系统集成电路设计公司自主开发设计的32位CPU、海尔集成电路设计公司开发的数字电视音视频编解码芯片、北京华虹集成电路设计公司开发的高频手机芯片等，北京中星微电子公司自主开发的专用拍摄芯片----星光一号，均是具备设计百万门级的集成电路。
　　其中，星光一号采用深亚微米技术把传统芯片组集成在单个IC中，可广泛应用于数码相机、电脑拍摄、网络可视、保安监控等领域，已被三星、联想集团、微软等国内外一流企业应用。
　　海尔集成电路设计有限公司继2001年开发成功中国枚可实现商品化生产的、被命名为“爱国者I号”的超大规模集成电路数字电视MPEG-II解码芯片之后，2002年7月爱国者II号也研发成功，该芯片采用0.25微米CMOS工艺，集成了约400万晶体管，从设计代码、逻辑综合、布局布线、设计验证，全部由北京海尔集成电路设计有限公司完成，填补了我国在数字电视信源解码产业化芯片领域的空白，在音视频数据处理以及嵌入式开发环境设计方面达到国际同类产品的先进水平。
　　据中国电子信息产业发展研究院CCID统计，2001年销售额过亿元的设计公司有杭州士兰微电子股份有限公司、大唐电信科技股份有限公司微电子公司、无锡华晶矽科微电子有限公司、中国华大集成电路设计中心、北京华虹集成电路设计公司等5家，这其中北京拥有3家。
　　在设计产品分布领域和市场方面，北京现有的集成电路设计企业所设计的产品领域基本上涵盖通讯、消费类电子、计算机、电力、IC卡等领域，而这些领域市场前景是十分广阔的，有着很好的发展空间。
据调查，北京集成电路设计企业目前已设计完成和正在研发的产品主要分布在以下领域：
　　一是EDA软件工具，主要有中国华大集成电路设计中心设计的熊猫2000ICCAD系统，这是国内的具有自主知识产权的设计IC的关键工具。
　　二是IC卡专用集成电路。这其中包括大唐微电子公司开发的预付费电话IC卡；中国华大设计开发可用于银行、社保等方面的智能卡芯片；清华大学微电子所开发的身份证卡芯片；北京六合万通公司开发的IC非接触式芯片等。
　　三是各种家用电器类专用集成电路。如北京中庆微数字设备开发有限公司开发可用于网络键盘、IP电话、多功能可学习遥控器的MCU芯片；北京海尔集成电路设计公司的MPEG-II芯片；北京火马微电子公司开发的EVD芯片等。
　　四是计算机通讯领域芯片。如大唐微电子公司开发的手机SIM卡集成电路；北京华虹集成电路公司开发的GSM3GAD 基带电路；北京中芯微系统技术有限公司在国内率先开发设计出了32位嵌入式CPU，北京中星微电子有限公司开发设计的数字视频处理芯片，北京海阔电子股份有限公司开发的程控交换机用户接口电路；北京六合万通微电子技术有限公司开发的W-CDMA芯片；北京泰力克斯集成电路技术有限公司开发的MPEG-4芯片、无线通讯集成电路芯片；北京奥贝克电子信息技术有限公司开发的手机电池保护芯片等
　　其它领域芯片，如北京凯赛德航天系统集成设计公司开发的LCD驱动控制电路、触摸屏电路；北京东科微电子有限公司开发的LED显示屏电路、北京宏思电子技术有限公司和兆日公司开发的银行汇票电路；北京福星晓程电子科技股份公司开发的低压电力线载波电路等等。
　　在集成电路设计和产业化人才拥有和培养方面，北京拥有全了水平的集成电路设计和产业化人才。目前我国大约有4000名集成电路设计人员，其中系统设计人员约200人，这支设计队伍的主力集中在北京，尤其是系统级设计人员，北京约占全国的50％以上。微电子学国内知名主要在北京工作。在人才培养方面，北京拥有清华、北大等61所高等院校，其中博士学位授予单位29个，占全国的25％，硕士学位授予单位49个，占全国的22％，其中清华、北大、北理工等8所院校开设了微电子。
　　在集成电路设计产品的市场环境方面，北京市场是一个有消费能力的、各国新产品争先抢滩登陆的市场，开发北京市场对于产品市场的拓展以及品牌的宣传有极其重要的作用，而作为北京集成电路设计企业，对此具有明显的地利优势和信息优势。
　　六、制约北京集成电路设计业快速发展的关键因素
　　北京集成电路设计业虽然在我国具有一定的优势，但如果与世界前二十名集成电路设计企业相比，北京集成电路设计企业仍处于起步阶段，存在较大的差距。通过前面的集成电路设计业的特点分析以及SOC技术对集成电路产业的影响分析，制约北京集成电路产业发展的关键因素，归纳起来主要有两个方面：一是高层次的人才紧缺。二是缺少必要的设计流程支撑体系。
　　以一个百万门级的多媒体（如MPEG2解码器）或无线通讯（CDMA）芯片设计为例, 设计流程组成如下：

　　集成电路产品定义设计与其它产品（如整机产品，主板产品）定义设计没有区别，是一个项目的总设计师或方案组完成的工作。因此，北京这样的人才不是很多，但也不少。
　　结构设计与行为级验证，是将定义的产品，完成算法和体系结构设计，并完成算法级验证。通常采用Ｃ等高层次语言。这样的人应当有信号处理或通讯等背景，一般是硕士学历或大学毕业后工作数年，北京有很多。
　　ＲＴＬ级设计，就是将经过验证的算法，通过硬件描述语言(HDL)完成。这部分设计相当于早期的电路设计（用逻辑图输入）。凡是数字电路﹑微机原理和软件编程都精通的人，都符号条件。像每年高校毕业的电子信息类的学生就很多。
　　可测性设计，是将电路的输出与输入建立确定的对应关系，发现产品由于加工而发生的缺陷。在电路规模很大时，这部分工作就显得尤其重要。由于国内现阶段设计的芯片规模都比较小，可测性设计基本上都未考虑，北京这方面有实践经验的人目前很少。
　　逻辑综合与物理综合，完成版图设计的环节。深亚微米百万门级设计在国内展开不多，要通过大量的投片实践才能培养。要建立一套完整的后端设计流程，需近百万美元，还必须有厂家的物理层的库支持。这也是国内集成电路设计公司难以跨越的障碍。
　　六、加快北京发展集成电路设计业发展的主要措施和策略
　　1. 发挥北京的教育优势，建立长远的人才发展基础
集成电路设计是资金密集型﹑技术密集型和智力密集型的高科技产业。其中，资金和技术可以完全引进，而人才则必须以自己培养为主﹑引进为辅。
　　北京有非常雄厚的理工方面的人才基础，但集成电路设计的人才依然紧缺。其原因，是我们的教育远远落后于现实的需要，集成电路每年培养的人才太少，而且，这些人才又往往首先选择出国和去外企。美国在七十年代，要求每一所学校电子工程系都要开设集成电路设计课程，为美国在集成电路产业持久繁荣准备了人才基础，而顶端优势一旦形成，又会吸引世界各地的人才。
　　目前，国家把集成电路设计与软件提升为知识创新中的重中之重，国内一些经济发达城市都加紧策划，为在该领域取得最初的顶端优势而全力以赴。北京由于人才密集，在发展集成电路设计方面比上海和深圳更具优势，而集成电路设计优势一旦形成，随着新技术和新产品的不断涌现，集成电路加工﹑封装﹑基于新芯片的整机产品开发也会应运而生。因此，北京为了准备集成电路设计持续发展的人才基础，应该在每一所高校的电子工程系﹑计算机系﹑物理系，开设集成电路设计课程，尤其是RTL级HDL设计，实验课可在FPGA开发板上进行。此外，还可以通过政府、院校、EDA厂商、设计企业等合作培训的方式，加强对社会愿意从事集成电路设计业的技术人员进行在职培训，以此加快设计人才队伍的壮大。
　　2. 以筹建北京集成电路设计园为切入点，建立北京集成电路设计业技术服务支撑体系
　　建立集成电路设计公司的费用，主要是建立设计流程所需的软硬件费用（百万美元量级）和设计完成后的流片费用（0.35-0.25um,约8-12万美元左右），昂贵的费用制约着集成电路设计企业的发展。为此，可按照营造环境、快速启动、多元投资、滚动发展的建设原则，以政府出资和园区市场化运作相结合的模式建设北京集成电路设计园为切入点，建立北京集成电路设计业技术服务支撑体系，包括通用软硬件平台、验证测试平台、多项目芯片加工服务中心、创业投资服务中心等。
　　设计园由实体园和虚拟园两部分组成，其中实体园包括园和产业园 (图1)。
　　园是指可为北京集成电路设计企业提供集中的设计经营场所的实体园区，以培育中小企业为主要方向，规划面积5万平方米。园区由包括政府在内的多元投资主体共同投资建设，可为入区的设计企业直接提供包括芯片设计软硬件支撑平台在内的各项技术支持和配套服务，是集物业管理服务、企业创业服务和产业化服务于一体的集成电路设计产业化基地。
　　产业园由位于园之外具备独立设计经营场所、已进入产业化阶段的集成电路设计企业所组成，以培育集成电路设计企业产业化、规模化、国际化为主要方向，主要享受园区对企业的产业化服务和相关政策支持。
虚拟园是指北京集成电路设计企业在国内外所设立的分支机构或研发中心组成，企业可通过互联网络得到园所提供的信息服务和一定的技术支持，也可根据设计产品的实际需要直接到园区共享园所提供的全部资源。

北京集成电路设计园组成示意图
　　设计园通用软硬件平台建设，考虑到不同设计企业的不同需求，按照高、中、低档配置，既要能满足百万门级的设计需求，又要立足于中国国情，满足量大面广的万门级、十万门级的设计需求；既要能设计数字电路，又能设计模拟电路。同时，还要具备一定的规模，能够为一定数量的企业同时提供服务。此外，设计园网络平台的建设还要能为设计企业提供基于INTERNET基本服务，帮助中小集成电路设计公司做大规模的芯片设计。
验证测试平台建设，考虑到大部分刚刚起步的集成电路设计企业一方面无力购买必需的但比较昂贵的验证设备与测试设备，另一方面企业单独购买的测试设备会因任务不饱满而造成资源浪费。设计园中建设验证测试平台，可以在整合北京集成电路企业现有资源基础上，以市场化运作方式，满足入园设计企业的验证与测试需求。同时面向全国对外承接验证与测试任务，促进集成电路产业的发展。
　　多项目芯片加工服务中心建设，采用相同工艺设计的不同芯片设计合并在一个晶圆片上加工，由多个设计公司分担加工费用，包括企业平台计划和大学平台计划两部分。
　　对于集成电路设计企业的流片，采用政府支持和企业化运作方式，建立一个中介服务机构或公司，利用政府的影响，和北京﹑国内其它地方或海外的集成电路生产厂家签订流片协议，每隔一定时间进行流片实验，流片费用由多家分摊。采用这种方式，对于0.25um流片，通常是8-10万美元，如果有5个芯片参与，平均每个芯片的投片费还不到2万美元，将大大降低集成电路设计企业的流片费用。
　　此外，还可以充分利用国内一些半导体工厂的0.8-1.2 um工艺线，开设大学多平台计划，每次流片约4-10万RMB，政府可以采取适当补贴的方式，让学生在校期间的设计参与流片，每次流片费用在1-2千人民币，超过的费用由国家补贴。
　　创业投资服务中心建设，创业投资中心是指通过政策引导方式，吸引一批创投企业入驻设计园区，加强创投企业与入园设计企业的沟通交流和市场化合作。同时，建立创投资本在集成电路设计领域的进入退出机制，实现北京政府管理下的柜台交易，加速北京集成电路设计业的发展。
　　3. 适应SOC技术的发展趋势，建立的设计服务公司和IP服务中心。
　　SOC 技术对集成电路设计业的影响主要表现在两个方面：一是化的设计服务公司将会兴起，二是IP 复用导致IP供应商和以IP服务为特色的中介机构的出现。
　　集成电路设计服务公司的出现，是因为对于大部分新成立的集成电路设计公司来说，不可能迅速招到设计流程所需的全部人才，特别是性特别强的可测性设计和物理综合方面的人才。此外，建立能够从事深亚微米集成电路版图设计的流程，仅建立设计环境（逻辑综合﹑静态时序分析﹑布局布线和参数提取）的软件开销，就达百万美元，这笔投资是中小规模集成电路设计公司难以承受的，而且，还必须能得到厂家提供的底层库支持，而这几乎是不可能的。因此目前在海外，专门从事设计服务的公司很普及，完成一个百万门级的可测性设计和物理层版图设计，约30万美元。在上海，已经出现海外资本和技术的设计服务公司，从事的正是可测性设计和物理层版图设计，收费相当于海外的40%-60%，但在每个芯片量产后要收取比较高的提成。为此，要加速北京集成电路设计业的发展，北京市也应以投资或引进方式，成立的设计服务公司，从集成电路的后端设计环节介入，从事可测性设计和物理层的布局布线设计， 协助中小规模集成电路设计公司完成芯片的最终设计。
　　另外，采用SOC的设计方法，在集成电路设计上实现跨越式发展，已是全行业的共识。但是，SOC设计的重要特征就是IP的广泛应用，由于我国集成电路设计起点低，库单元和IP的积累少。如果不解决这个共性问题，SOC设计就只能是空谈。可以说，IP设计牵动整个北京市集成电路设计基础，对整个产业起阻碍或倍增作用。因此，北京市可以向海内外招聘方式，建设IP服务中心，优先解决库支持和IP共性技术。在IP开发方面，要充分利用市场规则，在课题选择上，采取社会招标的方式，扶优扶强。
　　4. 设立北京集成电路设计业发展专项资金，以项目投资为引导，扶持战略性产品的开发和有竞争力的集成电路设计公司的发展。市政府每年出资1亿元人民币，专项支持北京集成电路设计园技术支撑环境建设、有市场前景的集成电路产品的研发、重点共性技术与技术的研发等。重点开发产品应该有以下系列：
　　数字视音频产品：包括数字电视（DTV）﹑DVD/SVCD/VCD，机顶盒（STB）﹑高清晰度电视（HDTV）。
　　网络产品：主要是指Internet接入和接出设备，包括网络家电的接入接出设备。
　　通讯产品：如GSM，CDMA手机等，BlueTooth产品，包括家用网关等。
　　5. 加强《半导体集成电路布图设计保护条例》的宣传，加强知识产权保护，为集成电路设计业发展营造健康有序的环境。
　　经国务院第36次常务会通过，国务院于2001年4月2日颁布了《半导体集成电路布图设计保护条例》，并定于2001年10月1日起实施。该条例的公布，结束了我国集成电路布图设计知识产权保护无法可依的局面，有利于调动集成电路设计创作者的开发与创新的积极性，有利于我国集成电路设计企业在健康有序的环境下迅速发展并走向世界，也有利于国外先进集成电路技术进入我国。为此，应大力加强宣传，并在实践中贯彻。
　　七、结论
　　当前，建一座0.25微米CMOS的半导体工厂，约需12亿美元，合100亿人民币，能吸收100余技术人员和200多名工人。而建一所中大规模的集成电路设计公司，约需5000万人民币，可以吸收30-50名IC设计师。因此，一座工厂的投入，可以建200个集成电路设计公司，吸收6，000-10，000名IC设计师。这些设计公司成长壮大，优胜劣汰，最终能保留30%，并发展成百人左右的大型集成电路设计公司，在10-20个领域内形成技术特色和产品，北京的集成电路产业将大为改观。这些设计公司的产值和利润之和比一座半导体工厂大得多。这几千名高收入者在北京的经济活动，又会给北京带来另外的收益。技术创新和产品创新，会给北京经济﹑技术的发展带来无穷的活力。
　　因此，北京应充分发挥信息畅通﹑智力密集优势，采取硅谷模式，在发展集成电路生产线的同时，重点发展集成电路设计业。北京应在高校电子类系科开设集成电路设计课程，为集成电路事业建立长远的人才发展基础。在政府推动下建立北京集成电路设计园，建立包括以设计企业孵化中心（软硬件技术平台、验证测试平台）、园区管理服务中心、多项目芯片加工服务中心、创业投资服务中心、IP服务中心、人才培训中心等内容的集成电路设计业社会服务支撑体系，促使中小规模的集成电路设计公司的发展。同时，政府应设立集成电路设计业专项资金，重点扶植数字电视﹑网络互联﹑无线通讯等未来市场的热点产品，扶植一批有市场竞争力的集成电路设计企业，尽快改革产权交易方式，实现创投资本的退入与退出，如此，必将加快北京集成电路设计业的发展，实现北方微电子产业基地提出的建设200家高水平的集成电路设计企业的目标。