中国科学院微电子研究所叶甜春:芯片工业是我国信息化时代最大的短板,还需要10-20年才能解决

日期:2021-07-16     来源:半导体产业网    作者:casmita    
核心提示:中国电子产业的发展受益于半导体供应链全球化,中国在全球电子和计算机价值链的产出占比从2000年的7%跃升至2017年的47%。不过,对比国外的集成电路产业发展现状,我国产业的发展仍然任重而道远。
半导体产业网消息:近年来,我国集成电路产业得到了快速发展,2019年集成电路总规模达到了7600亿,其中芯片设计的规模为3100亿。中国电子产业的发展受益于半导体供应链全球化,中国在全球电子和计算机价值链的产出占比从2000年的7%跃升至2017年的47%。不过,对比国外的集成电路产业发展现状,我国产业的发展仍然任重而道远。
近日,国家科技02重大专项技术总师、中国科学院微电子研究所叶甜春以《新形势下我国集成电路创新发展几点思考》为题的演讲中指出:“我国电子信息制造业规模虽然逐年增加,但是利润率从未超过5%。芯片工业是我国信息化时代最大的短板,需要一个30年以上的长期战略来解决,经过十多年的发展,现在看来还需要十年二十年才能解决。”
 
他表示,在工业化时代,最基础的产品是钢铁,而信息化时代最基础的产品就是芯片。中国发展钢铁工业用了50年,最终支撑了我国工业化时代的经济腾飞。如果说工业化时代最基础的产品是钢铁,那么信息化时代最基础的产品则是芯片。类比钢铁工业的发展,芯片问题也是事关百年发展的长期战略问题,不是短期应急问题,必须持之以恒去发展。
 
从目前的发展形势看来,我国电子信息制造业规模也在突破,从2008年的5.12万亿元增长到2020年的16.72万亿元。“芯片工业是我国信息化时代最大的短板,需要一个30年以上的长期战略来解决。我国电子信息制造业规模虽然逐年增加,但是利润率从未超过5%。因此,还需要十年二十年才能解决。”叶甜春强调。
 
叶甜春表示,过去12年在国家科技重大专项的引领下,中国集成电路全产业链实现了跨越式发展,体系和能力的建立也给我们带来了底气和信心。中国集成电路在过去的发展中形成了技术体系,建立了产业链,产业竞争力大幅提升,差距大大缩小。在这个发展过程中,我国还培养了一批富有创新活力,具备一定国际竞争力的骨干企业。
 
具体来说,在产品设计方面,我国的高端芯片设计能力大幅提高,CPU、FPGA、通信SoC取得了重大突破;在制造工艺方面,我国的55nm-14nm电路和先进存储器工艺已经实现了量产,面向产品的特色工艺也在逐步丰富。7nm技术在研发,3nm到1nm研究取得进展;在封装集成方面,我国从中低端进入到高端,达到国际先进水平技术种类覆盖90%;来到装备和材料方面,我国对55nm到28nm技术形成整体供给制程能力,部分产品进入14nm到7nm,被国外生产线采用。
 
数据显示,在1999到2020年年间,我国集成电路设计业获得了高速增长,尤其在2008年到2020年间,这个销售额增长达到了惊人的11倍。集成电路封测领域,我国在2008年到2020年间取得了4.3倍的增长。在装备方面,我们在2008年到2020年之间实现了9.5倍的增长。叶甜春表示:“虽然过去,我国的集成电路取得了不错的进展。但正如开头所说,国内半导体依然存在各种各样的问题。”
 
出现问题的原因又在哪些方面?叶甜春认为,全球集成电路60年遵循“摩尔定律”持续发展,从未减缓。但中国经历几个阶段,几起几落,多次另起炉灶不持续;同时,投入不足,过去12年投入大增,但仍未达到需求;另外,抱有幻想,过度信任和依赖全球化,过度强调“有所不为”,不能坚定地建立自主体系,导致“短板问题”凸显;此外,时间也是主要因素,近20年停滞,13年补不回来,我们追赶的是一个快速前进的动态目标。“同时,我国集成电路的研发投入与国际领先企业相比,也差距巨大”,叶甜春补充说。
 
叶甜春认为,中国集成电路发展要发展,需要遵循三个原则。第一,保持定力,不要“闻鸡起舞”,稳住阵脚,持之以恒地做好自己的事最重要。对集成电路本身而言,装备、材料、软件工具是核心基础,将是国际博弈的长期焦点,对供应链安全不能抱有幻想,哪怕成本高一点,也必须要做”,叶甜春强调。他同时指出,解决这些问题要靠开放合作,全球化不能依赖,也不能放弃,而需要改革,培养一种不被制约的全球合作新生态。“最终解决不能靠大而全,而是靠创新,形成特色优势”,

第二,从自身发展到全球格局,中国IC产业都需要再定位。中国集成电路在过去十年的发展中完成了“从无到有”的产业链布局,未来则需要升级的发展战略,以推动解决市场供给的问题。在他看来,我们的发展重点是“以产品为中心,以行业解决方案为牵引”,系统应用、设计、制造和装备行业融合发展。我们在这个发展过程也要从“追赶战略”转向“创新战略”。我国集成电路的发展需要走上从替代者,到创新者再到引领者的道路。
 
第三,就是要从技术上实现路径创新才是出路。关于集成电路技术趋势上,他认为,尺寸微缩仍是持续到2030年后,对物理极限的接近将导致技术难度剧增,也有新的创新机遇。同时集成方法从平面到三维将成为技术演进的新途径,功能融合趋势将拓展出新空间;在架构创新、电子设计工具(EDA)智能化、硬件开源化等技术创新成为新焦点。
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