产业实力增强 中国集成电路变道超车存机遇

　　6月9日，工业和信息化部电子信息司司长乔跃山在2021世界半导体大会上指出，2020年，我国集成电路产业规模达到8848亿元， “十三五”期间年均增速近20%，为全球同期增速的4倍。同时，我国集成电路产业在技术创新与市场化上取得了显著突破，设计工具、制造工艺、封装技术、核心设备、关键材料等方面都有显著提升。

　　据中国工业报了解，在全球面临 “芯片荒”的背景下，在南京举办的、为期3天的2021世界半导体大会格外引人注目，会议热点聚焦中国集成电路产业发展的诸多问题，众多专家从自身研发的角度出发积极探索产业新的应对方向。

　　中国集成电路产业实力不断增强

　　赛迪顾问股份有限公司副总裁李珂介绍，“十三五”期间，中国集成电路的进口年均增速是8.8%，而出口是11%，从侧面反映中国的集成电路企业实力或者产业实力在不断增强，正向着持续改善或健康的方向发展。

　　“十三五”期间，IC设计的增速22.3%，保持快速发展的势头，产业规模约为3000多亿元；芯片制造业的增速为23.2%，芯片设计的增速为23.3%。2020年，中国集成电路产业规模约为8848亿元。李珂说： “短短4年，中国集成电路产业规模翻番，这是我们成功的一面。”

　　据了解，在新冠疫情的影响下，2020年全球半导体市场依然增长6.8%。李珂表示，由于 “十三五”期间中国芯片制造行业的快速发展，有力支撑中国整个集成电路产业的发展，也为供应链安全、产业链安全提供了坚实保障。

　　AMD全球高级副总裁、大中华区总裁潘晓明指出，半导体市场规模正在快速扩大，截至2020年第四季度的数据，全球半导体市场的总规模达到4500亿美元，相较2019年的4190亿美元实现了较高的增长。

　　技术创新与市场化取得显著突破

　　去年8月，国务院印发了 《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》，从财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等方面对集成电路产业给予扶持。

　　乔跃山指出，中国是全球主要的电子信息制造业的生产基地，也是全球规模最大、增速最快的集成电路市场。当前，全球半导体产业进入重大调整期，风险与机遇并存，而开放融通是不可阻挡的历史趋势。中国积极融合全球的资源，从市场、资金、技术、人才等多个层面深化国际合作，推进产业链上下游开放协同发展，已经成为全球产业生态不可或缺的组成部分。

　　乔跃山强调，在中国经济稳健增长的态势下，在5G、云计算、物联网、人工智能、智能网联汽车等新型应用的驱动下，中国集成电路市场需求仍将持续增长，重要性进一步提升。

　　李珂表示，新兴应用场景将对我国集成电路产业形成新发展格局产生巨大带动效应；同时，新材料和新架构的颠覆性技术，将成为后摩尔时代集成电路产业的主要选择。

　　芯片制造工艺面临技术挑战

　　显然有专家同意李珂的看法。 “后摩尔时代的产业技术发展趋缓，给追赶者创新空间和追赶机会。”中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明表示，目前芯片制造工艺在技术层面上面临三大挑战，分别为：精密图形是芯片制造工艺的基础挑战；新材料是芯片制造工艺的核心挑战；良率的提升是芯片制造工艺的终极挑战。

　　吴汉明认为，既然先进工艺的研发之路很难走，那么包括设计公司在内的业界用户就更应该关心系统性能，因为 “成熟工艺+异构集成”同样可以大幅增强产品性能。目前国内有一家新创立的公司采用40纳米工艺，通过异构集成提升了性能，用比较成熟的工艺做出了比较先进的系统。

　　在吴汉明看来，这代表着后摩尔时代的技术延伸和发展方向。

　　潘晓明也指出，在半导体的发展历程中，摩尔定律发挥了关键作用，带来了集成电路性能的显著提升。当前，摩尔定律正在明显放缓，平均每3年晶体管密度才能增加1倍，每3.6年能效才能增长1倍。他强调，集成电路新制程的成本正在显著增加，CPU性能的提升不能仅仅依赖于制程的进步，后者对性能提升的贡献率已降至40%左右，而应该更加注重设计、架构和平台的优化，制定长期的技术路线图，不断迭代CPU和GPU产品，满足市场对算力持续增长的需求。

　　变道超车成发展新机遇

　　中国科学院院士、上海交通大学党委常委、副校长毛军发表示，中国集成电路落后有三大原因：一是射频电子设计自动化 (E－DA)落后，现阶段研究算法的多，但没有形成有规划、集成的发展能力；二是装备落后，这主要是受整体能力和市场环境等多方面因素影响；三是器件与电路落后，主要表现在材料落后、工艺精细度和稳定性不足。

　　目前，芯片有两条主要发展路线：一是延续摩尔定律；二是绕道摩尔定律。现在摩尔定律面临一些挑战，包括物理极限、技术手段和经济成本挑战。绕道摩尔定律有很多途径，毛军发认为途径之一就是异质集成电路，可能也是中国半导体集成电路变道超车发展的新机遇。

　　毛军发介绍说，半导体异质集成电路就是将不同工艺节点的化合物半导体高性能器件或芯片、硅基低成本高集成器件成芯片，与无源元件或天线，通过异质键合成或外研生长等方式集成实现的。

　　毛军发指出，异质集成电路优点明显，能实现强大的复杂功能、优异的综合性能，突破单一半导体工艺的性能极限。同时，灵活性大、可靠性高、研发周期短，可以实现小型化、轻质化，对半导体设备要求相对比较低，不受EUV光刻机限制。(经晓萃)

　　 转自：中国工业报