產(chǎn)業(yè)實力增強 中國集成電路變道超車存機遇

　　6月9日，工業(yè)和信息化部電子信息司司長喬躍山在2021世界半導(dǎo)體大會上指出，2020年，我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到8848億元， “十三五”期間年均增速近20%，為全球同期增速的4倍。同時，我國集成電路產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新與市場化上取得了顯著突破，設(shè)計工具、制造工藝、封裝技術(shù)、核心設(shè)備、關(guān)鍵材料等方面都有顯著提升。

　　據(jù)中國工業(yè)報了解，在全球面臨 “芯片荒”的背景下，在南京舉辦的、為期3天的2021世界半導(dǎo)體大會格外引人注目，會議熱點聚焦中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的諸多問題，眾多專家從自身研發(fā)的角度出發(fā)積極探索產(chǎn)業(yè)新的應(yīng)對方向。

　　中國集成電路產(chǎn)業(yè)實力不斷增強

　　賽迪顧問股份有限公司副總裁李珂介紹，“十三五”期間，中國集成電路的進口年均增速是8.8%，而出口是11%，從側(cè)面反映中國的集成電路企業(yè)實力或者產(chǎn)業(yè)實力在不斷增強，正向著持續(xù)改善或健康的方向發(fā)展。

　　“十三五”期間，IC設(shè)計的增速22.3%，保持快速發(fā)展的勢頭，產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為3000多億元；芯片制造業(yè)的增速為23.2%，芯片設(shè)計的增速為23.3%。2020年，中國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為8848億元。李珂說： “短短4年，中國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模翻番，這是我們成功的一面。”

　　據(jù)了解，在新冠疫情的影響下，2020年全球半導(dǎo)體市場依然增長6.8%。李珂表示，由于 “十三五”期間中國芯片制造行業(yè)的快速發(fā)展，有力支撐中國整個集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也為供應(yīng)鏈安全、產(chǎn)業(yè)鏈安全提供了堅實保障。

　　AMD全球高級副總裁、大中華區(qū)總裁潘曉明指出，半導(dǎo)體市場規(guī)模正在快速擴大，截至2020年第四季度的數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體市場的總規(guī)模達到4500億美元，相較2019年的4190億美元實現(xiàn)了較高的增長。

　　技術(shù)創(chuàng)新與市場化取得顯著突破

　　去年8月，國務(wù)院印發(fā)了 《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策》，從財稅、投融資、研究開發(fā)、進出口、人才、知識產(chǎn)權(quán)、市場應(yīng)用、國際合作等方面對集成電路產(chǎn)業(yè)給予扶持。

　　喬躍山指出，中國是全球主要的電子信息制造業(yè)的生產(chǎn)基地，也是全球規(guī)模最大、增速最快的集成電路市場。當(dāng)前，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進入重大調(diào)整期，風(fēng)險與機遇并存，而開放融通是不可阻擋的歷史趨勢。中國積極融合全球的資源，從市場、資金、技術(shù)、人才等多個層面深化國際合作，推進產(chǎn)業(yè)鏈上下游開放協(xié)同發(fā)展，已經(jīng)成為全球產(chǎn)業(yè)生態(tài)不可或缺的組成部分。

　　喬躍山強調(diào)，在中國經(jīng)濟穩(wěn)健增長的態(tài)勢下，在5G、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等新型應(yīng)用的驅(qū)動下，中國集成電路市場需求仍將持續(xù)增長，重要性進一步提升。

　　李珂表示，新興應(yīng)用場景將對我國集成電路產(chǎn)業(yè)形成新發(fā)展格局產(chǎn)生巨大帶動效應(yīng)；同時，新材料和新架構(gòu)的顛覆性技術(shù)，將成為后摩爾時代集成電路產(chǎn)業(yè)的主要選擇。

　　芯片制造工藝面臨技術(shù)挑戰(zhàn)

　　顯然有專家同意李珂的看法。 “后摩爾時代的產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨緩，給追趕者創(chuàng)新空間和追趕機會。”中國工程院院士、浙江大學(xué)微納電子學(xué)院院長吳漢明表示，目前芯片制造工藝在技術(shù)層面上面臨三大挑戰(zhàn)，分別為：精密圖形是芯片制造工藝的基礎(chǔ)挑戰(zhàn)；新材料是芯片制造工藝的核心挑戰(zhàn)；良率的提升是芯片制造工藝的終極挑戰(zhàn)。

　　吳漢明認為，既然先進工藝的研發(fā)之路很難走，那么包括設(shè)計公司在內(nèi)的業(yè)界用戶就更應(yīng)該關(guān)心系統(tǒng)性能，因為 “成熟工藝+異構(gòu)集成”同樣可以大幅增強產(chǎn)品性能。目前國內(nèi)有一家新創(chuàng)立的公司采用40納米工藝，通過異構(gòu)集成提升了性能，用比較成熟的工藝做出了比較先進的系統(tǒng)。

　　在吳漢明看來，這代表著后摩爾時代的技術(shù)延伸和發(fā)展方向。

　　潘曉明也指出，在半導(dǎo)體的發(fā)展歷程中，摩爾定律發(fā)揮了關(guān)鍵作用，帶來了集成電路性能的顯著提升。當(dāng)前，摩爾定律正在明顯放緩，平均每3年晶體管密度才能增加1倍，每3.6年能效才能增長1倍。他強調(diào)，集成電路新制程的成本正在顯著增加，CPU性能的提升不能僅僅依賴于制程的進步，后者對性能提升的貢獻率已降至40%左右，而應(yīng)該更加注重設(shè)計、架構(gòu)和平臺的優(yōu)化，制定長期的技術(shù)路線圖，不斷迭代CPU和GPU產(chǎn)品，滿足市場對算力持續(xù)增長的需求。

　　變道超車成發(fā)展新機遇

　　中國科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)黨委常委、副校長毛軍發(fā)表示，中國集成電路落后有三大原因：一是射頻電子設(shè)計自動化 (E－DA)落后，現(xiàn)階段研究算法的多，但沒有形成有規(guī)劃、集成的發(fā)展能力；二是裝備落后，這主要是受整體能力和市場環(huán)境等多方面因素影響；三是器件與電路落后，主要表現(xiàn)在材料落后、工藝精細度和穩(wěn)定性不足。

　　目前，芯片有兩條主要發(fā)展路線：一是延續(xù)摩爾定律；二是繞道摩爾定律。現(xiàn)在摩爾定律面臨一些挑戰(zhàn)，包括物理極限、技術(shù)手段和經(jīng)濟成本挑戰(zhàn)。繞道摩爾定律有很多途徑，毛軍發(fā)認為途徑之一就是異質(zhì)集成電路，可能也是中國半導(dǎo)體集成電路變道超車發(fā)展的新機遇。

　　毛軍發(fā)介紹說，半導(dǎo)體異質(zhì)集成電路就是將不同工藝節(jié)點的化合物半導(dǎo)體高性能器件或芯片、硅基低成本高集成器件成芯片，與無源元件或天線，通過異質(zhì)鍵合成或外研生長等方式集成實現(xiàn)的。

　　毛軍發(fā)指出，異質(zhì)集成電路優(yōu)點明顯，能實現(xiàn)強大的復(fù)雜功能、優(yōu)異的綜合性能，突破單一半導(dǎo)體工藝的性能極限。同時，靈活性大、可靠性高、研發(fā)周期短，可以實現(xiàn)小型化、輕質(zhì)化，對半導(dǎo)體設(shè)備要求相對比較低，不受EUV光刻機限制。(經(jīng)曉萃)

　　轉(zhuǎn)自：中國工業(yè)報

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