专家:中国芯片投资远未过热 需重视产业链国产化
发布时间:
2021-04-25
摩尔定律仍在支持5G、人工智能等新技术的发展,但事物的发展存在局限。随着工艺从微米到纳米,晶体管中的原子数量越来越少,各种物理极限制约着摩尔定律的进一步发展。
50年来,集成电路产业遵循“摩尔定律”:在价格不变的情况下,芯片上集成的晶体管数量每18到24个月就会翻一番,计算成本会成倍下降。
摩尔定律仍在支持5G、人工智能等新技术的发展,但事物的发展存在局限。随着工艺从微米到纳米,晶体管中的原子数量越来越少,各种物理极限制约着摩尔定律的进一步发展。
“随着工艺节点的演进,摩尔定律变得越来越难以为继。” 4月24日,由FITEE和中国工程院工程院共同主办,浙江大学和清华大学承办。日前,浙江大学杭州国际科技创新中心首席科技创造者、微纳电子学院院长吴汉明院士对第一财经等媒体表示,“后摩尔时代”正式来了。
在他看来,“工业技术不是科研机构转型后的应用和发展,而是引导科学研究的原始动力之一。”在集成电路等关键核心技术领域,要补充建立以产业技术为导向的科技文化,使技术研发与市场应用“相得益彰”。
不少业内人士也表示,集成电路产业开放发展、合作共赢是必然选择。特别是关键装备研制涉及科学、技术、工程等多个领域,单点突破不能放在“沙滩”上,要着力整合全产业链。
吴汉明在讲话中指出,中国集成电路产业面临两大壁垒:政策壁垒和产业壁垒。前者包括巴统和瓦森纳协议,后者则体现在全球半导体领军企业受益于其早期布局。积累的丰富知识产权为中国半导体这样的后来者形成了专利护城河,这些都给中国半导体带来了巨大的挑战。
集成电路产业链环节众多,三大关键“卡脖子”制造环节包括工艺、设备/材料、设计IP核/EDA。吴汉明提到,国内产业发展存在诸多短板。例如,在检测设备领域,中国企业很少涉足。因此,国内在该领域的产业发展几乎是空白;在半导体材料方面,我国的光刻胶、掩模版、大硅片产品几乎全部依赖进口;在装备领域,世界舞台上看不到中国装备。
以EUV光刻机为例,它涉及10万多个零件,需要5000多家供应商的支持,其中32%在荷兰和英国,27%在美国,14%在德国, 27% 在日本。体现全球技术合作的成果。吴汉明提到,独立和控制很重要,但同时这个行业也是一个全球性的行业。其中,“我们能抓住哪些环节?是我国研发和产业发展的核心点。”
吴汉明关于光刻机的话题,也引发了中芯国际CEO赵海军的感慨。赵海军提到,ASML 首席技术官 Martin van Der Brink 之前曾到访上海,并告诉他“差距在 20 年左右”。但赵海军认为:“20年的差距,不一定要20年才能赶上,一下子很难全部超越,但可以一点一点地弥补。”
赵海军提到了ASML有多牛逼,还有一点是其他人已经停止在这个领域工作,但它仍然坚持做。
吴汉明院士以当前的芯片制造工艺为例,谈到了当前面临的三大挑战。其中,基本挑战是精密图形;核心挑战是新材料。他提到,每种材料都需要上千次的工艺实验,新材料是支持性的。需要改进性能;最终的挑战是提高产量。
除了技术,晶圆厂、研发和设计成本也是芯片行业面临的另一大挑战。
“虽然芯片的难度和成本一直在增加,但摩尔定律的放缓带来了机遇
为追赶者。”吴汉明表示,在这些挑战下,芯片制造先进的系统结构、特殊技术和先进封装相结合,可以让我国在芯片制造领域大有作为。
他援引数据称,17%的先进产能在10nm节点以下,83%的市场在10nm以上节点。创新空间巨大。在先进工艺研发不占优势的情况下,我国可以利用成熟的技术来提升芯片的性能。也正是因为如此,他提出了一个观点:国产可控55nm芯片制造比全进口7nm更有意义。
吴汉明还为我国半导体产业的发展建言献策。例如,要建立以产业技术为导向的科技文化,技术成果完全依靠市场评价,加快建设国家体系下的公共技术研发平台,充分发挥发挥“集中力量办大事”的优势,进一步建设有利于我国的。该领域可持续发展的全球创新方法已成为一项关键任务。
他还向记者提到,“闪烁式”的芯片投资可能会过热,但真正的芯片投资仍然非常稀缺。中国的芯片投资远没有过热。尤其要重视产业链的本土化,提高制造能力。至少增长速度高于世界。赵海军也同意,目前的芯片过热并不是必须的。
据统计,产能排名前五的晶圆厂分别为三星、台积电、美光、SK海力士、铠侠。中国大陆没有一家公司位列其中。随着科技的发展,对芯片产能的需求会越来越高,国内芯片市场需求与制造能力的差距还是很大的。吴汉明此前曾表示:“如果不加快发展,未来中国芯片产能与需求的差距将扩大到至少8个中芯国际的产能。”
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