11月9日,第十八屆中國半導(dǎo)體封裝測試技術(shù)與市場年會在甘肅天水舉行,國家科技重大專項(02)專項專家組總體組組長葉甜春發(fā)表了以《新形勢下我國集成電路發(fā)展的回顧與展望》為主題的演講。他在演講中指出,芯片問題是事關(guān)百年發(fā)展的長期戰(zhàn)略問題,不是短期應(yīng)急問題,必須要持之以恒的發(fā)展。
葉甜春指出,如今全社會都在重視芯片,因為芯片對全人類而言,就像是工業(yè)化時代的鋼鐵一樣。中國在工業(yè)化時代用了50年解決煉鋼的問題,最終支撐起了我國工業(yè)化時代的經(jīng)濟騰飛。而在我國的信息化時代,作為最大短板的芯片同樣需要一個30年以上的長期戰(zhàn)略來解決。
產(chǎn)業(yè)鏈版圖完善
2008年,我國集成電路進口額超過1000億美元,到現(xiàn)在每年仍有3000億美元的集成電路進口。葉甜春表示,過去中國一直在依靠引進的技術(shù)和基礎(chǔ)產(chǎn)品來做加工制造業(yè),所以只能被稱為“中國加工”,而不是“中國制造”。要解決這個問題并非三五年就能做到,而是二三十年,甚至是更長時間。另外,對于國家發(fā)展的百年大計而言,不能盲目跟風(fēng)。企業(yè)應(yīng)該找準(zhǔn)自己的定位,把屬于自己的功課做好。
實際上,隨著2008年國家科技重大專項實施,尤其是專攻集成電路的01、02專項和以集成電路為重點之一的03專項實施以后,國家的新一輪集成電路攻關(guān)已然開啟。加上2014年出臺的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)推進剛要》,設(shè)立了國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金。這些舉措都為中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
“曾經(jīng),中芯國際只與國際先進工藝水平相差1代,而現(xiàn)在落后了2~3代。但以往的中芯國際幾乎所有設(shè)備和材料都是進口的,工藝逼近的背后實際還隱藏著巨大的技術(shù)鴻溝。雖然現(xiàn)在在制程上仍然有較大的實力差距,但我們整個產(chǎn)業(yè)鏈的版圖已經(jīng)布局完成,整體差距實則是在不斷縮小。”葉甜春如是說。
葉甜春進一步指出,在國家科技專項過去12年的引領(lǐng)下,中國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建了比較完整的創(chuàng)新體系,建立了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,設(shè)計、制造、封測以及設(shè)備和材料等全產(chǎn)業(yè)競爭力大幅提升。同時還培育了一批富有創(chuàng)新活力,具備一定國際競爭力的骨干企業(yè),成為產(chǎn)業(yè)支柱。
產(chǎn)品設(shè)計方面,高端芯片設(shè)計能力大幅提高,CPU、FPGA、通信SoC等取得重大突破。產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長,達到全球第二,并形成了綜合創(chuàng)新實力和良好的發(fā)展態(tài)勢,具備了打破遏制,實現(xiàn)自主發(fā)展的能力。從2012年到2019年,我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)銷售收入從680億元增長到了3084億元,年復(fù)合增長率高達24%。設(shè)計公司的數(shù)量也從570家增加到1700多家。
制造工藝方面,55~14nm電路和先進存儲器工藝量產(chǎn),面向產(chǎn)品的特色工藝正逐步豐富,7nm技術(shù)正在研發(fā),3~1nm技術(shù)的理論研究也同步取得進展。在02專項的推動下,2020年我國集成電路晶圓制造業(yè)銷售額收入預(yù)計將達到2536億元(較2010年增長5.67倍),占全國集成電路產(chǎn)業(yè)的27.3%,占世界同業(yè)中的比重也將達到19.2%。
封裝集成方面,從中低端進入高端,基本擺脫受制于人的狀況。2008年前,封裝集成領(lǐng)域的高端技術(shù)基本空白,而2020年達到國際先進水平技術(shù)種類覆蓋已高達90%。傳統(tǒng)封裝種類與產(chǎn)業(yè)規(guī)模均達到世界第一,2019年前三家企業(yè)銷售額超100億元(2008年不到20億元)。
設(shè)備和材料方面,對55~28nm技術(shù)已經(jīng)形成整體供給支撐能力,部分產(chǎn)品進入14~7nm,并被國內(nèi)外生產(chǎn)線采用。具體而言,我國自研設(shè)備品種覆蓋率已經(jīng)達到40%左右,封裝光刻機已實現(xiàn)量產(chǎn),晶圓制造光刻機正集中攻關(guān),EUV光刻機預(yù)研已開展多年;自研材料品種超過100種,品種覆蓋率達25%。
泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)方面,由于光伏、LED等產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備大批量國產(chǎn)化,推動了產(chǎn)業(yè)整體競爭力的大幅提升,國產(chǎn)設(shè)備和材料在這些產(chǎn)業(yè)規(guī)模躍居世界第一的過程中發(fā)揮了顯著作用。
知識產(chǎn)權(quán)方面,在重大專項的支持下,我國集成電路制造相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)數(shù)量大幅增加。02專項實施以來,共申請專利30429件,其中發(fā)明專利25221件,實用新型專利1849件,國際專利3358件。在此前提下,國內(nèi)制造工藝、封裝、設(shè)備和材料產(chǎn)品研發(fā)與技術(shù)升級已不再成套引進技術(shù),而是以自主研發(fā)為主,與國際伙伴互惠合作。
葉甜春表示,中國集成電路產(chǎn)業(yè)的版圖已經(jīng)基本布局完成,當(dāng)下要以自主研發(fā)為主,建立“以我為主”的國際合作,這需要在未來不斷創(chuàng)新,通過尖端技術(shù)專利來在國際上地位。
總結(jié)教訓(xùn),迎接機遇與挑戰(zhàn)
遭一蹶者得一便,經(jīng)一事者長一智。在我國半導(dǎo)體事業(yè)發(fā)展的歷程中,也有不少的教訓(xùn)值得總結(jié)。葉甜春指出,主要包括四個方面,第一是未能持之以恒:我國半導(dǎo)體事業(yè)發(fā)展始于1958年,先后經(jīng)歷了六七十年代、八九一十年代、二十一世紀(jì)等幾個時期,采用運動式、問式投入,多次另起爐灶,每次停頓和另起爐灶都導(dǎo)致前功盡棄;第二是自主創(chuàng)新未能持續(xù):八十年代大量引進“33條線”十年代重點工程以交鑰匙工程全套引進技術(shù),忽視自主研發(fā),導(dǎo)致技術(shù)積累和研發(fā)隊伍大量流失,陷入“引進-落后再引進”怪圖;第三是創(chuàng)新主體不明確:產(chǎn)學(xué)研分離企業(yè)迷信引進技術(shù),不信任自主研發(fā);研究機構(gòu)自成體系,與企業(yè)脫節(jié);第四是技術(shù)成果的考核和應(yīng)用缺乏有效機制科技成米驗收靠專家評價,而非用戶評價。
吸取歷史經(jīng)驗教訓(xùn)之后,才能更好地迎接發(fā)展機遇,和更自如地直面挑戰(zhàn)。提及中國半導(dǎo)體發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn),葉甜春認為目前分別由三大機遇和三大挑戰(zhàn),機遇包括智能化應(yīng)用擴大、高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級為集成電路提供了巨大市場空間;中國擁有全球最大規(guī)模電子信息制造業(yè),是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的本土優(yōu)勢;各級政府、社會各界、各個領(lǐng)域已凝聚起高度共識,創(chuàng)新環(huán)境與投資環(huán)境不斷改善。
主要面對的挑戰(zhàn)則包括:美國對中國的遏制將是長期戰(zhàn)略,要有長期應(yīng)對的準(zhǔn)備;已完成“打基礎(chǔ)、建體系”任務(wù),需要盡快解決“補短板、保安全”問題并轉(zhuǎn)入“加長板、強實力”的新階段;以產(chǎn)品為中心,解決關(guān)鍵領(lǐng)域和行業(yè)高端芯片的供給問題。
作為百年大計,集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還需要面對一些需要長期解決的問題。葉甜春表示,對集成電路本身而言,裝備、材料、軟件工具作為核心基礎(chǔ),將是國際博弈的長期焦點。“系統(tǒng)-芯片-工藝-裝備材料”協(xié)同形成一種良性生態(tài),才能為國產(chǎn)化產(chǎn)品提供迭代優(yōu)化的空間。
葉甜春進一步指出,解決“卡脖子”問題不能靠“大而全”,而是要靠建立局部優(yōu)勢,掌握反制手段,形成競爭制衡。隨著尖端工藝接近物理極限,基礎(chǔ)研究和前瞻技術(shù)探索還需要進一步加強,一是防止出現(xiàn)“拐點”,二是尋求變革性創(chuàng)新機遇。另外,隨著技術(shù)差距的縮短,“短兵相接”的企業(yè)研發(fā)壓力和投入成倍增長,渴求政府的研發(fā)支持。而現(xiàn)有重大專項2020年結(jié)束,新專項未啟動,一旦出現(xiàn)“間歇期”,則可能重蹈覆轍、前功盡棄。
經(jīng)過六十年的發(fā)展,中國集成電路產(chǎn)業(yè)進入了一個新階段。葉甜春表示,中國已經(jīng)建立較完整的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)實力,并非“一無所有”,妄自非薄和盲目自大都是自亂陣腳。當(dāng)前形勢下最需要的是戰(zhàn)略定力,要敢于堅持得到實踐證明的有效做法(創(chuàng)新引領(lǐng)、產(chǎn)業(yè)跟進、金融支撐),在發(fā)展中去解決出現(xiàn)的問題。輕易地另起爐灶,將極大地增加探索成本,延緩已經(jīng)加速的創(chuàng)新發(fā)展進程,重蹈當(dāng)年運動式、間歇式攻關(guān)導(dǎo)致“不進則退”的慘痛訓(xùn)。
葉甜春還強調(diào),不能孤立、被動地應(yīng)對“短板”問題,必須要有中長期的系統(tǒng)性策劃,靠整體能力的提升,靠局部優(yōu)勢的建立,形成競爭制衡,才能真正解決受制于人的問題。另外,也要堅持開放合作,通過創(chuàng)新合作開拓新的空間,在全球產(chǎn)業(yè)分工中從價值鏈低端走向高端。
最后,葉甜春表示,產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新、金融“三鏈融合”是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的必由之路,中國需要更專業(yè)的投融資平臺和更寬松的信貸政策扶持,并且要防止投資機資本產(chǎn)生短視和泡沫。
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