《電子技術(shù)應(yīng)用》
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我國集成電路產(chǎn)業(yè)到底差在哪

2018-07-26

  目前我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展成績斐然,在封裝測試和芯片設(shè)計方面已具備國際競爭實力,但在處理器等高端芯片、模擬芯片、光器件、配套設(shè)備材料和工藝、EDA/IP和軟件方面與國際先進水平相比差距依然十分顯著。盡管如此,全球集成電路產(chǎn)業(yè)正處于技術(shù)變革時期,未來,挑戰(zhàn)與機遇并存,我國集成電路產(chǎn)業(yè)將大有可為。

  在集成電路產(chǎn)業(yè)上我國的確與美國的差距很大,中興事件也暴露出了我們的軟肋,但是從集成電路產(chǎn)業(yè)的起步時間來看,我國其實趕上了“早班車”。

  1956年,我國提出“向科學進軍”,受國外電子器件發(fā)展的影響與啟示,我國提出了要研究半導(dǎo)體科學,并把半導(dǎo)體技術(shù)列為國家四大緊急措施之一。這是國家角度的第一次正視與重視。1965年12月,河北半導(dǎo)體研究所召開鑒定會,鑒定了第一批半導(dǎo)體管,并在國內(nèi)首先鑒定了DTL型(二極管――晶體管邏輯)數(shù)字邏輯電路。

  1966年底,在工廠范圍內(nèi)上海元件五廠鑒定了TTL電路產(chǎn)品。這些小規(guī)模雙極型數(shù)字集成電路主要以與非門為主,還有與非驅(qū)動器、與門、或非門、或門、以及與或非電路等,標志著中國已經(jīng)制成了自己的小規(guī)模集成電路。

  世界上第一塊集成電路于1958年誕生,由TI研制。我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展從1965年算起的話,與美國的差距也只有7年而已,比韓國還要早一些。然而由于“文革”等因素,我國集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸“掉隊”。

  在“2018集成電路人才發(fā)展高峰論壇”上,浙江大學超大規(guī)模集成電路設(shè)計研究所所長張明教授總結(jié)了我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程:1、中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從上世紀50年代末60年代初就開始了,但因為“文革”等因素與國際先進水平拉開了差距;2、改革開放到90年代,引進國外技術(shù):“908工程”引進8英寸生產(chǎn)線,但是未成功;3、2000年,合資建立中芯國際和宏力,同時信產(chǎn)部下發(fā)《鼓勵軟件產(chǎn)品和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》的“18號文件”,國內(nèi)涌現(xiàn)第一批芯片設(shè)計公司。4、2013年,我國集成電路進口額高達2313億美元,超過石油成為第一進口商品。2014年6月中國發(fā)布《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》,把發(fā)展集成電路上升為國家戰(zhàn)略;同時成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金,我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入快車道。

  與此同時,賽迪顧問股份有限公司副總裁李珂表示,目前我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展成績斐然,在封裝測試和芯片設(shè)計方面已具備國際競爭實力,但在處理器等高端芯片、模擬芯片、光器件、配套設(shè)備材料和工藝、EDA/IP和軟件方面與國際先進水平相比差距依然十分顯著。他針對各領(lǐng)域的差距做出了總結(jié),如下:

  高端芯片CPU方面,解決有無問題,并在特定領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用,但在民用市場性價比上有待提升。GPU領(lǐng)域,國內(nèi)只有景嘉微公司有所布局,服務(wù)特種應(yīng)用。FPGA方面,國內(nèi)的高云公司和紫光國芯公司的技術(shù)水平還較低。

  模擬芯片模擬芯片企業(yè)產(chǎn)品集中在中低端產(chǎn)品,在高電壓、高頻率、高性能、高可靠性方面與美國的差距非常顯著。射頻器件方面,國內(nèi)公司在市場競爭力和器件性能與國際先進水平差距較大。電力電子器件方面,國內(nèi)企業(yè)除中車時代電氣公司外,整體實力較弱。

  光器件國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品以中低端光器件為主,高端器件95%以上從國外進口,綜合國產(chǎn)化率不足15%,全球排名前10的光電子企業(yè)中,只有烽火集團旗下的光迅科技公司排在第5位,而市場份額只有5%,在100G光電子收發(fā)器市場,國內(nèi)企業(yè)的市場份額為0。

  設(shè)備材料我國設(shè)備僅在部分品種實現(xiàn)了單點突破,等離子刻蝕機、MOCVD、清洗劑等設(shè)備已實現(xiàn)國產(chǎn)化,但尚不具備面向先進工藝的成套工藝能力。材料方面,我國目前在8英寸硅片、金屬靶材、銅電鍍液、CMP研磨液、化學試劑等方面具備一定技術(shù)實力,但在面向先進制程工藝的12英寸硅片、特種氣體、高純化學試劑等材料方面技術(shù)實力依然薄弱。

  工藝國內(nèi)尚處于28nm量產(chǎn)階段,16/14nm還在研發(fā)中,與英特爾差距至少為3代。

  EDA/IP國內(nèi)基本所有設(shè)計企業(yè)都依賴進口企業(yè)提供的設(shè)計工具。

  軟件我國基礎(chǔ)軟件差距較大。

  張明教授認為,全球集成電路產(chǎn)業(yè)正處于技術(shù)變革時期,未來,挑戰(zhàn)與機遇并存,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大有可為。

  如今,新興應(yīng)用領(lǐng)域為我國半導(dǎo)體的發(fā)展帶來新動力。例如,物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,將帶來產(chǎn)業(yè)的深刻變革以及產(chǎn)業(yè)服務(wù)模式和生態(tài)的重構(gòu);人工智能發(fā)展帶來近百億美元芯片市場需求;5G將成為帶動產(chǎn)業(yè)新一輪爆發(fā)式增長重要推動力。


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