在日常生活中,我們不會(huì)直接接觸芯片,但智能手機(jī)、電腦、各類(lèi)可穿戴設(shè)備無(wú)不需要芯片,其重要性不言而喻。然而我國(guó)雖然是全球最大的芯片需求市場(chǎng),但國(guó)產(chǎn)芯片自給率不足三成進(jìn)口依賴(lài)嚴(yán)重。在物聯(lián)網(wǎng)即將盛行,生活中將出現(xiàn)大量聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的當(dāng)下,我國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),自主芯片保障信息安全已是勢(shì)在必行。
芯片被喻為“工業(yè)糧食”,其伴隨著科技的發(fā)展已變得無(wú)處不在,且無(wú)所不能。小到身份證、銀行卡,大到手機(jī)、電腦、電視,甚至在飛機(jī)、軍艦、衛(wèi)星等系統(tǒng)中,都安置著大小不同和功能各異的芯片。不難明白,芯片事關(guān)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、軍事、科技,以及居民財(cái)產(chǎn)安全,因此各國(guó)政府無(wú)不將其置于國(guó)家戰(zhàn)略的位置。
芯片與集成電路的聯(lián)系和區(qū)別
芯片一般是指集成電路的載體,也是集成電路經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試后的結(jié)果,通常是一個(gè)可以立即使用的獨(dú)立的整體。
“芯片”和“集成電路”這兩個(gè)詞經(jīng)?;熘褂茫热缭诖蠹移匠S懻撛掝}中,集成電路設(shè)計(jì)和芯片設(shè)計(jì)說(shuō)的是一個(gè)意思,芯片行業(yè)、集成電路行業(yè)、IC行業(yè)往往也是一個(gè)意思。實(shí)際上,這兩個(gè)詞有聯(lián)系,也有區(qū)別。
集成電路實(shí)體往往要以芯片的形式存在,因?yàn)楠M義的集成電路,是強(qiáng)調(diào)電路本身,比如簡(jiǎn)單到只有五個(gè)元件連接在一起形成的相移振蕩器,當(dāng)它還在圖紙上呈現(xiàn)的時(shí)候,我們也可以叫它集成電路,當(dāng)我們要拿這個(gè)小集成電路來(lái)應(yīng)用的時(shí)候,那它必須以獨(dú)立的一塊實(shí)物,或者嵌入到更大的集成電路中,依托芯片來(lái)發(fā)揮他的作用;集成電路更著重電路的設(shè)計(jì)和布局布線,芯片更強(qiáng)調(diào)電路的集成、生產(chǎn)和封裝。而廣義的集成電路,當(dāng)涉及到行業(yè)(區(qū)別于其他行業(yè))時(shí),也可以包含芯片相關(guān)的各種含義。
芯片也有它獨(dú)特的地方,廣義上,只要是使用微細(xì)加工手段制造出來(lái)的半導(dǎo)體片子,都可以叫做芯片,里面并不一定有電路。比如半導(dǎo)體光源芯片;比如機(jī)械芯片,如MEMS陀螺儀;或者生物芯片如DNA芯片。在通訊與信息技術(shù)中,當(dāng)把范圍局限到硅集成電路時(shí),芯片和集成電路的交集就是在“硅晶片上的電路”上。芯片組,則是一系列相互關(guān)聯(lián)的芯片組合,它們相互依賴(lài),組合在一起能發(fā)揮更大的作用,比如計(jì)算機(jī)里面的處理器和南北橋芯片組,手機(jī)里面的射頻、基帶和電源管理芯片組。
我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
產(chǎn)業(yè)集中度趨勢(shì)加強(qiáng)。世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)調(diào)整變革的一個(gè)重要特征是產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步向跨國(guó)集成電路企業(yè)集中。這些企業(yè)為了自身做大做強(qiáng),不斷加大投資力度,加快整合的步伐,加緊在全球的產(chǎn)業(yè)布局。這種趨勢(shì)無(wú)疑將進(jìn)一步壓縮發(fā)展中的我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的生存空間。核心關(guān)鍵技術(shù)亟待突破。制造業(yè)是國(guó)家的強(qiáng)國(guó)之基,制造業(yè)發(fā)展靠產(chǎn)品,產(chǎn)品的發(fā)展靠技術(shù),所以技術(shù)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平相比存在明顯的差距,又面臨著知識(shí)產(chǎn)權(quán)、標(biāo)準(zhǔn)等多重壁壘。我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,若不盡快掌握自主可控的核心技術(shù),就無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)的發(fā)展。
高端團(tuán)隊(duì)極度缺乏。集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展最終取決于人才,光有資本投資并不能彌補(bǔ)領(lǐng)軍人物、平臺(tái)級(jí)企業(yè)缺失的核心問(wèn)題。研究表示,當(dāng)前我國(guó)高端人才缺乏,特別是系統(tǒng)級(jí)高端設(shè)計(jì)人才的缺失,集成電路市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)人員、高端管理人才和團(tuán)隊(duì)匱乏,嚴(yán)重影響了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。加快人才引進(jìn)、人才培養(yǎng)和平臺(tái)建設(shè),成為“十三五”期間亟待解決的問(wèn)題。
投資壓力巨大。集成電路產(chǎn)業(yè)是高投入產(chǎn)業(yè),也是高回報(bào)、高風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)。特別是晶圓制造業(yè),固定資產(chǎn)投入巨大,并且要持續(xù)投資,投資壓力極大,多年來(lái)國(guó)內(nèi)投融資市場(chǎng)望而卻步,已經(jīng)籌建的集成電路產(chǎn)業(yè)基金從規(guī)模來(lái)說(shuō)仍然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,即使1380億元國(guó)家大基金全部投資晶圓代工,也只夠建設(shè)3條先進(jìn)生產(chǎn)線。要完成“十三五”發(fā)展目標(biāo),需萬(wàn)億元以上低成本的資金投入。面對(duì)這樣的巨額資金投入,在目前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀下,需要國(guó)家堅(jiān)持不懈給予政策支持和資金扶持。
產(chǎn)業(yè)鏈整合能力不足。我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)盡管有一定規(guī)模,但是價(jià)值鏈整合能力不強(qiáng),整機(jī)帶動(dòng)性差,芯片與整機(jī)聯(lián)動(dòng)機(jī)制尚未形成,國(guó)內(nèi)多數(shù)設(shè)計(jì)企業(yè)缺乏定義產(chǎn)品,不具備提供系統(tǒng)解決方案的能力,難以滿(mǎn)足整機(jī)企業(yè)需求,整機(jī)產(chǎn)品引領(lǐng)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的局面也尚未形成。另外專(zhuān)用設(shè)備、儀器和關(guān)鍵材料等產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)比較薄弱,不足以支撐集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
什么是國(guó)家01專(zhuān)項(xiàng)、02專(zhuān)項(xiàng)
面對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化道路上的諸多挑戰(zhàn),我國(guó)對(duì)集成電路行業(yè)給予了高度重視,出臺(tái)了多項(xiàng)鼓勵(lì)政策并從財(cái)政稅收、基礎(chǔ)建設(shè)等多方面支持其發(fā)展。而關(guān)注集成電路產(chǎn)業(yè)的朋友們時(shí)常會(huì)聽(tīng)到01專(zhuān)項(xiàng)、02專(zhuān)項(xiàng)這兩個(gè)詞,那么這兩個(gè)詞都代表著什么呢?
中國(guó)國(guó)務(wù)院于2003年啟動(dòng)中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃的制定工作,并于2006年完成發(fā)布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006--2020年)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃綱要》)。《規(guī)劃綱要》確定了核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件、極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝、新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信、大型飛機(jī)、載人航天與探月工程等十六個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng),完成時(shí)限為十五年左右,這些重大專(zhuān)項(xiàng)是我國(guó)到2020年科技發(fā)展的重中之重。這16個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng)包括:核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件,極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝,新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信,高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造技術(shù),大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā),大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站,水體污染控制與治理,轉(zhuǎn)基因生物新品種培育,重大新藥創(chuàng)制,艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治,大型飛機(jī),高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng),載人航天與探月工程,其中許多專(zhuān)項(xiàng)受到國(guó)內(nèi)外的高度關(guān)注。
01專(zhuān)項(xiàng):“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“核高基重大專(zhuān)項(xiàng)”)是《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》所確定的國(guó)家十六個(gè)科技重大專(zhuān)項(xiàng)之一??萍疾渴呛烁呋卮髮?zhuān)項(xiàng)的領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)單位;工業(yè)和信息化部是核高基重大專(zhuān)項(xiàng)的牽頭組織單位,是實(shí)施核高基重大專(zhuān)項(xiàng)的責(zé)任主體。核高基重大專(zhuān)項(xiàng)的主要目標(biāo)是:在芯片、軟件和電子器件領(lǐng)域,追趕國(guó)際技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新,攻克一批關(guān)鍵技術(shù)、研發(fā)一批戰(zhàn)略核心產(chǎn)品,為我國(guó)進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列做出重大貢獻(xiàn)。
02專(zhuān)項(xiàng),即:《極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝》項(xiàng)目,因次序排在國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)所列16個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng)第二位,在行業(yè)內(nèi)被稱(chēng)為“02專(zhuān)項(xiàng)”,02專(zhuān)項(xiàng)在“十二五”期間重點(diǎn)實(shí)施的內(nèi)容和目標(biāo)分別是:重點(diǎn)進(jìn)行45-22納米關(guān)鍵制造裝備攻關(guān),開(kāi)發(fā)32-22納米互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝、90-65納米特色工藝,開(kāi)展22-14納米前瞻性研究,形成65-45納米裝備、材料、工藝配套能力及集成電路制造產(chǎn)業(yè)鏈,進(jìn)一步縮小與世界先進(jìn)水平差距,裝備和材料占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額分別達(dá)到10%和20%,開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。