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我国集成电路产业的发展现状和趋势
williamaw | 2018-08-12 13:53:02    阅读:622   发布文章

北京市电子科技情报研究所所长郭华平在接受《科技中国》杂志记者采访时,从以下三个方面概括介绍了我国目前集成电路产业的发展现状和趋势:

 

1. 芯片制造领域

 

集成电路产业链主要包括设计、制造、封测、设备和材料等5大环节。经过几十年的发展,我国在集成电路设计和封测领域已经有了很大的话语权,涌现出华为海思、紫光展讯、长电科技等全球领先的国际化企业。

 

近年来,我国在成套工艺设备(除光刻机外的28nm以上制程成套设备国产化)、核心材料(如:光刻胶、溅射靶材等)方面都已经实现了突破。但是,与世界发达国家和地区(特别是美国)相比,我国仍然存在较大的差距。例如,我国在ADC/DAC(模数/数模转换)、FPGA、高速光通信接口等高端通用芯片上,仍然依靠美国进口。

 

在设计环节上,全球三大EDA软件巨头铿腾、明导和新思,均为美国企业;全球三种主流的芯片架构×86MIPSARM均掌握在国外企业的手中。

 

在制造环节上,国内最先进的中芯国际和厦门联芯,目前主流制程仍是28nm,且总产能占比也较小,而以三星、台积电等巨头引领的国际主流制程已经达到14nm,且这些企业均在2018年实现了7 nm制程的量产,国内与国际主流制程的差距达两三个世代。

 

设备环节上,集成电路产业有三大核心工艺设备,包括光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备。我国目前仅中微半导体的介质刻蚀机达到国际领先的7nm工艺制程,其它两种设备均未达到国际主流的14nm制程;北方华创的氧化炉和薄膜沉积设备达到28nm的级别,差距最大的光刻机目前其工艺制程仍停留在90nm的量产水平。

 

材料环节上,制造芯片的19钟主要材料中,日本有14种,均居全球第一,总份额超过60%。全球近7成的硅晶圆产自日本。反观国内现状,我国目前8英寸晶圆的自给率不到10%12英寸晶圆基本依赖进口。

 

封测环节:我国在先进封装、SoC等技术上与国际先进厂商仍有一定的差距。

 

2. 加速高端通用芯片自主可控的关键

 

在欧美发达国家(特别是美国)明显遏制我国集成电路产业崛起的背景下,加速高端通用芯片自主可控,必须依靠自主创新和加大投入。

 

近年来,我国持续加大对集成电路产业的投资力度,大基金一期投入1300亿,已收尾。二期大基金的投入预计将超过2000亿。其中,一期大基金累计投资627个项目,涉及23家上市公司,每家公司平均获得的投资额并不多,与三星、英特尔、台积电等国际芯片巨头的投资相比差距很大,这些公司每年的投资额均在百亿美元级别。

 

3. 我国集成电路产业实现自主创新的发力点

我国集成电路产业自主创新,需要发力的方面很多,例如,基础研究、研发投入、人才资源、扶持政策等。

 

从基础研究的角度来看,我国要实现集成电路产业的自主创新,需要关注微电子学科的发展,同时,在很长一段时间内,国家要引导人才向高端制造业的基础科研流动,营造向基础领域科学家致敬的社会氛围。

 

从研发投入角度来看,我国支持了一批集成电路领域的自主创新项目,在核心电子器件,高端通用芯片、基础软件产品、集成电路制造技术及成套工艺方面取得了丰硕成果。但是,相较于欧美国家,我国在这些领域仍然处于落后地位。目前,对于尽快出台新的政策,持续支持我国集成电路产业关键技术的研发,国家已有所考虑。

 

从人才资源角度来看,到2020年,我国集成电路产业人才缺口将达40万,其中尤其缺乏行业领军人才。随着美国对我国的遏制,很多华裔科研人员被排除在核心研发队伍之外,因此,未来集成电路领域的高端人才可能会更多地需要国内相关高校和企业来培养。同时,我们还需要更好的用人环境,更有竞争力的薪酬体系,让人才有更多的归属感和获得感。

 

从扶持政策上看,我国对集成电路产业极为重视。从20006月国务院发布18号文件,到2015年发布《中国制造2025》,国家出台了一系列连续性的扶持政策。但是,如何及时应对企业在推进集成电路产业国产化的进程中,对人才、共性技术、工艺平台等的需求,仍然有待进一步探讨。

 

作为国之重器的集成电路产业,要突破重围,实现产业加速崛起,解决集成电路产业发展中的卡脖子问题,郭华平所长认为,应用基础研究就必须要跟得上。没有应用基础研究领域的突破,就只能处于跟随、受制的位置,就无法实现弯道超车。而要做好应用基础研究仅仅依靠企业投入是远远不够的。国家有必要出台新的科技重大专项,一如既往地在核心架构、先进工艺、高端装备、关键材料等共性技术领域支持研发。

 

另外,要实现集成电路产业的自主创新,郭华平认为,我们同样也必须要注重国际和国内两种资源。虽然从政治和意识形态层面,美国明显是在遏制中国,但从经济和民间交往层面,我们仍然有可能在互惠互利的基础上寻求合作。同时,我们也要加强与其他国家和地区的技术合作。例如,以色列、中国台湾地区、日本等。当然,最快速的创新途径还是资本并购——通过并购迅速掌握核心工艺,进而实现自主创新(如,京东方并购韩国液晶面板生产线)。

 

在谈及中兴事件的启示时,郭华平认为,实现高端通用芯片自主可控绝不是一蹴而就的,必须坚持少说多做,埋头苦干,这样才有希望,´我很赞同中芯国际周子学董事长在20184月半导体市场年会上讲的发展半导体产业必须长期艰苦奋斗'

 

(据“我国集成电路产业的资助创新之路——专访北京市电子科技情报研究所所长郭华平”,李浩等,《科技中国》,2018年6月,第6期)


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