中国集成电路专利统计,华为全方位领先

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一直以来,中国电子产业的自主知识产权一直被诟病。尤其是来到集成电路领域,整条产业链计划上都要依赖于国外的技术,这是一直悬在中国人头上的“达摩克利斯之剑”。

在早段时间,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表了《中国集成电路产业知识产权年度报告》,让我们有机会可以一窥中国集成电路设计的真正实力到底如何,下面就由我来给大家一一解读:

中国集成电路专利总览

从报告可以得知,自1985年到2015年底,中国集成电路领域专利公开累计共有285616件,其中涉及发明专利公告222936件,实用新型专利62680件。具体数据如图1.

国内专利权人公开/公告的集成电路领域专利数已经累计达到了 169694 件,占到所有集成电路中国专利的 60.1%。同时也可以看出,虽然中国国内公开集成电路专利数量已经大幅度增加,国内企业也开始注重布局,但仍然有将近 40%的专利掌握在国外专利权人手中, 这应当引起国内相关企业的重视。

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单单在2015年,中国大陆的在中国申请的专利数就高达29735件。


图1主要国家或地区在中国申请公开的集成电路专利累计情况

在这里说明一下发明专利和实用新型专利的区别:

“我国专利法对申请发明专利的要求是,同申请日以前的已有技术相比,有突出的实质性特点和显著进步; 而对实用新型的要求是,与申请日以前的已有技术相比,有实质性特点和进步。对发明强调了"突出的"实质性特点"和"显著进步",而对实用新型只提"实质性特点和进步"。显然,发明的创造性程度要高于实用新型 。”

而从设计类专利上看,截止到2015年底,集成电路设计类专利中,中国专利的检索结果为153761,其中发明专利公开 119685 件,实用新型专利公告 33076 件。获得授权的发明专利 57650 件。主要集中在模拟电路类、逻辑电路类、存储器类和处理器类这四个集成电路的主要方向。具体分布如图2所示

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图2,集成电路各类别设计在中国的专利分布

集成电路设计的专利分布详解

1、模拟电路类

所谓模拟电路就是用来处理各种连续变化模拟信号的集成电路,截止2015 年 12 月 31 日,我国集成电路领域专利中的模拟电路类专利检索结果累计共有 85626 件。其中发明专利公开 61490 件,实用新型专利公告 24136 件;获得授权的发明专利 30677 件。

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图3,2001 年至 2015 年模拟电路类中国专利公开/公告年度分布

从图3我们可以看出,在过去的十几年,中国集成电路的专利大体上都处于上升态势,但增长率波动很大,这和中国在模拟电路方面的根基有关。

iSuppli高级分析师顾文军曾表示,模拟IC主要是靠技术和工艺的结合,特别需要工艺的支撑,国内模拟企业的瓶颈主要在于:一是其不像数字IC产品那样,因为有标准Foundry的出现,大大降低了设计的门槛,而专业的模拟Foundry非常少,而模拟的工艺和技术大多数集中在IDM公司中,所以国内模拟设计公司缺少代工厂的支持,缺少工艺等方面的支持。二是模拟IC不是标准工艺,设计门槛相对较高,对设计人员的要求尤其是经验方面的要求很高,而国内人才欠缺,还需要积累。

而在模拟IC方面专利持有者上看,国产公司华为和中兴位居前两位。

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图,4,2001-2015 年模拟电路类专利公开/公告权利人排名

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图5,2006 年至 2015 年模拟电路类专利 IPC 分布趋势

从 2006 年至 2015 年的统计数量来看,中国集成电路领域中模拟电路类专利的主分类号主要集中于:

H04N5(,电视系统的零部件)领域、 H04B1( 不包含在 H04B 3/00 至 H04B 13/00 单个组中的传输系统的部件;不以所使用的传输媒介为特征区分的传输系统的部件)领域与 G06F13( 信息或其他信号在存储器、输入/输出设备或者中央处理机之间的互连或传送)领域,数量分别为 6104件、 6047 件与 5940 件。

2、逻辑电路类

这里谈的逻辑电路不但包括了通用目的的逻辑电路如与或非等,也包括门阵列、可编程逻辑器件、显示驱动以及专用目的的逻辑电路等。

截止 2015 年 12 月 31日,我国集成电路领域中的逻辑电路类专利检索结果累计共有 26964 件。其中发明专利公开 20739 件,实用新型专利公告 6171 件;获得授权的发明专利 9700件。

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图6,2001 年至 2015 年逻辑电路类专利公开/公告年度分布

从上图可以看出,中国逻辑IC同样也在逐年增长,且在2003年和2005年迎来了大幅度增长,并在2012年再迎来大增长,但整体也以每年10%的增长幅度增长。

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图7,2006 年至 2015 年逻辑电路类专利 IPC 分布趋势

从图7可以看出,中国集成电路领域的逻辑电路类专利主要集中在 H04N7(图像通信,电视系统)领域,累计公开相关专利 3611 件, 自 2006 年起至 2013年,该领域专利持续快速增长,到了 2013 年度公开数量达到 622 件, 2014 年至2015 年该领域专利却直线下降, 分别为 157 件、 219 件。 其次是涉及 G09G3(仅考虑与除阴极射线管以外的目视指示器连接的控制装置和电路)和 H04N5(电视系统的零部件)的专利, 2015 年公开专利分别为 362 件和 293 件。

而从国内权利人排名来看,华为和中兴依然处于领先位置

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图8,2001-2015 年逻辑电路类专利公开/公告中国国内权利人排名

3、存储器类

存储器是国内正在重点发展的集成电路领域,武汉新芯、福建晋江等地方都打造了不同的存储集成电路群。专利情况对于存储的国产化有很重要的作用,我来看一下整体布局。这里谈的存储器主要包括只读存储器、动态随机存取存储器、静态随机存取存储器以
及电可擦除只读存储器等等。

截止2015 年 12 月 31 日,我国集成电路领域中的存储器类专利检索结果累计共有30139 件。其中发明专利公开 27027 件,实用新型专利公告 3102 件。获得授权的发明专利 13940 件。

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图9,2001 年至 2015 年存储器类专利公开/公告年度分布

从图表上看,在2002到2003年,中国的存储器专利增长率增长高达70%,而从2008年开始,经历了增长下滑以后,在2012年再度提升,之后就保持10%左右的增长。

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图10,2006 年至 2015 年存储器类专利 IPC 分布趋势

从图10可以看出,中国集成电路领域中存储器类专利主要集中在 G06F12(在存储器系统或体系结构内的存取、寻址或分配)领域,在 2006 年至 2014年年来保持了持续快速的增长,但 2015 年略有下降, 其公布/公告专利件数为831 件,比 2014 年减少了 45 件。此外相对数量较多的有 G11C7(数字存储器信息的写入或读出装置)领域、 G11C16(可擦除可编程序只读存储器)领域以及G11C11(以使用特殊的电或磁存储元件为特征而区分的数字存储器)领域, 一直保持缓慢增长的趋势,其 2015 年度公布/公告专利件数分别为 433 件、 405 件及293 件。

从图11可以看出,华为在存储方面的专利依然是处于国内领先位置,而上海华虹因为在存储器代工方面有着领先的优势,排名在第二的位置,值得一提的是今年上市的背景兆易创新。其在存储方面的专利跑进了国内前十,这就成为他叱咤国内的资本。

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图11,2001-2015 年存储器类专利公开/公告中国国内权利人排名

对于中国存储产业未来的发展,行内人是这样评价的:

存储器是一个严格按照摩尔定律前进、追求低成本的规模经济产业,想做起来太难。在这个寡头割据的市场中,完全没有给新进入者留下太多发展的余地。在过去的年月里,能够听到的只有不断退出的失败悲歌。

“现实世界中应当不会有新加入者了,因为它无法实现规模经济,不可能加入进来持续亏钱。”Bernstein分析师Mark Newman表示。

他指出,新进入者通常在起步时就要落后同行业至少3年,在供需平衡的情况下,新进入者一年可能要面临60%左右的亏损;而在产能过剩的情况下,新进入者的亏损很可能达到百分之几百。

半导体行业专家莫大康也表示,存储器行业风险太大,需要尽量谨慎。他不太赞成各地开花的做法,但认为只支持一家上马的风险也很大。

清华大学微电子所所长魏少军的看法则是,“从战略层面来讲,举全国之力做一件事,毫无疑问是正确的。在自身各方面条件有限的情况下,集中力量才能想办法做成点儿大事。”

他同时也指出,在实际情况下,存储器也是完全市场化竞争的产品,企业在做之前必然也会判断重点、估算得失,不会盲目投资。

必须承认的一点是,各地选择的市场切入点、商业模式不尽相同,其积极性确实打破了全球存储器格局的一潭死寂。当事人们也都表示出了极大的信心。

Mark Newman表示,想要在现有市场上存活要么必须有技术授权,有先进的技术;要么必须真正进入特别利基的市场,产品有独特的创新点,没有同质化现象。

魏少军也认为,虽然目前中国各家的选择或多或少都有所不同,但技术来源、产权壁垒、人才团队、资金落实都是想要做存储器的企业都必须要解决的问题。

他主张通过寻求合作伙伴的方式,先合作再学习、创新,最终拥有自有技术。“尤其是如果想比较快地进入市场,最好是有愿意合作的合作者,进行专利技术交叉许可和单项许可。”魏少军说。

事实上,即使找到了好的合作伙伴和技术来源、聚集起了足够的优秀团队、投入了巨大的资金和资源,以最乐观的想法估计,也最少需要5年时间,这些公司才有可能进入到现有的存储器大格局中去,但想要实现盈利仍然非常难。

4、处理器类

处理器的功能是执行程序,通常可将处理器分为通用处理器 GPU(这里不是指图形处理器) 、嵌入式处理器 EP、微处理器和数字信号处理器 DSP,也可分为嵌入式微处理器 MPU、嵌入式微控制器 MCU 和嵌入式 DSP 处理器 EDSP 等 。

截止 2015 年 12 月 31 日,我国集成电路领域中处理器类专利检索结果累计共有27883 件。其中发明专利公开 23808 件,实用新型专利公告 4057 件。获得授权的发明专利 10221 件。

如图12所示,处理器也在2004年迎来过大爆发,之后增长率下跌,但从2009年之后,增长率又逐渐攀升,2012年又回到巅峰。之后虽然增长,但增长率有些回落。

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图12,2001 年至 2015 年处理器类专利公开/公告年度分布

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图13,2006 年至 2015 年处理器类专利 IPC 分布趋势

从上图 可以看出,中国集成电路领域的处理器类专利主要集中在G06F9(电数字数据处理,程序控制装置,例如,控制器) 领域,该领域专利 2015年度公开/公告数量达到 853 件,虽然较 2014 年有所下降,但其专利件数还是明显高于其他领域的。

其次是 G06F17(电数字数据处理,特别适用于特定功能的数字计算设备或数据处理设备或数据处理方法)领域,该领域专利自 2010 年起增长迅速, 2015 年度公开/公告数量达到 695 件。 此外专利数量相对较多的有G06F11 (电数字数据处理,错误检测;错误校正;监控)领域, 2015 年度公开/公告专利数量有 409 件。 G06F13( 电数字数据处理, 信息或其他信号在存储器、输入/输出设备或者中央处理机之间的互连或传送)领域专利件数与 2014 年相差不多,为 286 件,发展稳定。 G06F1( 不包括在 G06F 3/00 至 G06F 13/00 和 G06F21/00 各组的数据处理设备的零部件) 领域较 2014 年有所提升,专利公开/公告件数为 323 件,比 2014 年增加了近 100 件。

而在国内企业申请专利上来看,依然是华为处于领先位置,而在和国际厂商在中国申请的专利相比,华为也只是仅仅次于Intel和IBM屈居第三。

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图14,2001 年-2015 年处理器类专利公开/公告中国国内权利人排名

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图15,2001 年-2015 年处理器类专利公开/公告权利人排名摩

 

 
 
 
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