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去年以来，在新冠肺炎疫情等多重因素叠加影响下，席卷全球的“缺芯”危机持续蔓延，涉及到汽车电子、智能终端等多个行业。然而，我国集成电路产业规模依然保持了17.8%的增速，远高于全球半导体市场规模6.5%的增速。
支撑集成电路产业稳步发展的是哪些科技创新力量？目前，集成电路科技创新呈现哪些新的变化？近日，中国半导体行业协会知识产权工作部和上海硅知识产权交易中心联合发布的《中国集成电路产业知识产权年度报告》（2020版）提供了一些答案。
不变的增幅——数量保持两位数增长
“集成电路产业无论是专利数量增幅，还是国内外权利人占比，近两年都保持了相近的增长水平。”上海硅知识产权交易中心总经理徐步陆在接受中国知识产权报记者采访时表示。报告显示，2020年集成电路领域中国公开的专利共计4.74万件，同比增长13.7%；其中，发明专利3.68万件，占比77.7%；83%是由中国权利人申请，17%由国外权利人申请。
两位数的专利数量增幅背后，是双轮驱动下产业的稳步增长。有形之手——国家出台支持政策，无形之手——市场需求快速增长，双臂合力，成效显现。据中国半导体行业协会统计，2020年中国芯片产业销售额增长17.8%，达到8911亿元人民币。据世界半导体贸易统计组织统计，2020年全球半导体市场销售额4390亿美元，同比增长了6.5%。
集成电路产业是信息技术发展的核心，一直享受着政策的甘露，2020年更是迎来政策的东风。2020年《国务院关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》，从财税、投融资、研究开发、进出口、人才政策、知识产权、市场应用、国际合作八方面，加大力度支持我国集成电路产业发展。紧接着，一系列税收优惠、学科建设等措施相继推行，为集成电路产业发展带来诸多利好。
“一系列政策鼓励企业进入集成电路产业，加大研发投入，为企业持续创新创造了良好环境。”北京中科睿芯科技集团有限公司（下称中科睿芯）相关负责人叶笑春博士表示，公司通过持续加大研发投入，目前已在众核处理器芯片（睿芯一号）、高通量音视频处理芯片（睿芯二号）等高端芯片设计领域取得丰硕成果，能有效满足高并发数据处理的现实需求。此外，公司成功研发了高通量计算机——“金刚”，逐步摆脱了我国服务器市场核心芯片受制于人的困境，提升了服务器核心部件的国产化率和整体安全性。目前“金刚”已在互联网安全、金融保险、电力能源等典型场景中开展示范应用。
无独有偶，受益于政策支持与需求增长，从事脑机交互芯片设计及相关产品开发的北京脑陆科技有限公司（下称脑陆科技）凭借脑科学领域阶段性研究成果获得融资，加速了研发进程与高水平人才引进，实现了市场拓展。脑陆科技创始人卢树强博士表示，公司已经推出了应用自主脑电芯片的智能脑机检测仪、智能脑机交互控制设备等产品，在医疗健康、VR游戏、安全防护等领域均已实现落地，相关产品已出口至法国、意大利、美国等国家。
变化的结构——设计专利占比上升
从数量上看，近两年集成电路领域的专利保持了相近的增幅，但从结构上看，却有了实质性的变化。去年发布的《中国集成电路产业知识产权年度报告》显示，我国集成电路制造企业的专利布局相对设计、封装测试企业更为积极。但今年发布的报告显示，从2020年当年集成电路领域专利技术分布情况看，设计技术相关专利数量最多（2.69万件），其次是制造和封测技术。
“这一变化说明产业结构在进一步优化。”徐步陆分析，设计是集成电路产业的龙头，是创新最活跃的地方，知识密度更高，对人才的依赖更强，对知识产权保护要求更迫切。这一变化与产业销售数据反映出来的趋势相一致。在设计、制造、封装测试三大环节中，近年来，我国芯片设计企业发展势头最为迅猛。中国半导体行业协会统计，2020年中国集成电路产业中设计业销售额为3778.4亿元，同比增长23.3%；制造业销售额为2560.1亿元，同比增长19.1%；封装测试业销售额2509.5亿元，同比增长6.8%。
报告显示，在我国集成电路设计企业的中国专利排名中，清华紫光展锐、深圳市汇顶科技股份有限公司、杭州士兰微电子股份有限公司、华大半导体有限公司和北京兆易创新科技股份有限公司依次居于前五位，分别累计公开专利4036件、1879件、1378件、1318件和1279件。而更多的中小创新型企业都在积极布局。
“我们更注重系统性的专利布局，重点从软硬件协同的角度构建核心技术专利池，从而保护核心技术，梳理产品路线，实现更新换代。”叶笑春介绍，中科睿芯团队拥有“一种面向众核处理器的全局感知数据主动预取方法及系统”（专利号：ZL201710433007.6）等120余件发明专利，其中在国外布局发明专利近20件。
“专利是技术发展的积累，可以服务于我们的产品，带动产业实现突破升级。”卢树强介绍，不同于规格化的芯片，脑机交互芯片不仅需要完成对大脑意识进行捕捉、识别，还需要监测微弱、不稳定的生物神经信号，把握信号的力度、时间刻度，因此需要实现特殊的高计算频次、高感知灵敏程度。针对这些技术难点，脑陆科技在创立之初，就邀请了清华大学人工智能研究院院长张钹院士提供技术支持，组建专业素质过硬的技术团队，进行了算法、信号体系的优化，目前公司已提交“一种基于侵入式BCI的人脑意念识别系统”等300多件专利申请。
永恒的发展——高质量创造与运营
虽然去年以来产业结构有了向好的苗头，但专利质量提升依然存在巨大空间。仅从已有积极变化的设计技术来说，中国权利人专利数量占比为82%，但是在核心的存储器专利数量上却明显较少，中国权利人存储器专利数量占比仅为56%。此外，从去年全国十大集成电路设计企业的美国专利布局来看，除了豪威集团收购美国公司在美国的专利布局最多，深圳市汇顶科技股份有限公司和清华紫光展锐由于各自在指纹识别芯片领域和通讯芯片领域已具有国际竞争力，在美国专利数量相对较多外，其余七家企业在美国专利布局相对较少。
要摆脱低水平的竞争，只有走高质量之路。在脑科学领域及脑机接口技术方面，脑陆科技计划进一步挖掘脑机交互芯片生产制造的核心技术，降低脑机接口芯片尺寸，基于新尺寸体系化进行特定芯片及特殊脑机操作系统的研发迭代。在高通量计算领域，中科睿芯针对不同行业的特点及具体需求，与重点行业的头部企业展开合作，不断提升核心芯片技术，进行实际场景应用。此外，中科睿芯还加入了高通量计算联盟，通过产业联盟的形式、强强联合的方式，更好地拓展高通量计算市场。
专利作为集成电路企业的重要核心资产，除了自身高质量创造进行积累，还可以通过专利运营获得价值最大化。徐步陆建议，相关企业可考虑导入国际先进理念，通过实体企业拆分出专利运营公司，或者与第三方专利运营平台合作，获取外部高价值专利，盘活企业专利存量，充分发挥专利的资产属性。“当前社会对知识产权的认识和运用能力不断提升，专利运营条件成熟的时间窗口来临，不过与集成电路等高科技产业飞速发展相比，还有较为明显的滞后效应。”徐步陆表示。
