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

2018-07-26

  目前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展成績(jī)斐然,在封裝測(cè)試和芯片設(shè)計(jì)方面已具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)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(guó)際先進(jìn)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(shí)期,未來(lái),挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存,我國(guó)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(guó)的確與美國(guó)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(shí)間來(lái)看,我國(guó)其實(shí)趕上了“早班車”。

  1956年,我國(guó)提出“向科學(xué)進(jìn)軍”,受國(guó)外電子器件發(fā)展的影響與啟示,我國(guó)提出了要研究半導(dǎo)體科學(xué),并把半導(dǎo)體技術(shù)列為國(guó)家四大緊急措施之一。這是國(guó)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(huì),鑒定了第一批半導(dǎo)體管,并在國(guó)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(dòng)器、與門、或非門、或門、以及與或非電路等,標(biāo)志著中國(guó)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(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展從1965年算起的話,與美國(guó)的差距也只有7年而已,比韓國(guó)還要早一些。然而由于“文革”等因素,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸“掉隊(duì)”。

  在“2018集成電路人才發(fā)展高峰論壇”上,浙江大學(xué)超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)研究所所長(zhǎng)張明教授總結(jié)了我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程:1、中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)50年代末60年代初就開始了,但因?yàn)椤拔母铩钡纫蛩嘏c國(guó)際先進(jìn)水平拉開了差距;2、改革開放到90年代,引進(jìn)國(guó)外技術(shù):“908工程”引進(jìn)8英寸生產(chǎn)線,但是未成功;3、2000年,合資建立中芯國(guó)際和宏力,同時(shí)信產(chǎn)部下發(fā)《鼓勵(lì)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(hào)文件”,國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)第一批芯片設(shè)計(jì)公司。4、2013年,我國(guó)集成電路進(jìn)口額高達(dá)2313億美元,超過(guò)石油成為第一進(jìn)口商品。2014年6月中國(guó)發(fā)布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,把發(fā)展集成電路上升為國(guó)家戰(zhàn)略;同時(shí)成立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道。

  與此同時(shí),賽迪顧問(wèn)股份有限公司副總裁李珂表示,目前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展成績(jī)斐然,在封裝測(cè)試和芯片設(shè)計(jì)方面已具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)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(guó)際先進(jìn)水平相比差距依然十分顯著。他針對(duì)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(wú)問(wèn)題,并在特定領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用,但在民用市場(chǎng)性價(jià)比上有待提升。GPU領(lǐng)域,國(guó)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(guó)內(nèi)的高云公司和紫光國(guó)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(guó)的差距非常顯著。射頻器件方面,國(guó)內(nèi)公司在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和器件性能與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大。電力電子器件方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)除中車時(shí)代電氣公司外,整體實(shí)力較弱。

  光器件國(guó)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(guó)外進(jìn)口,綜合國(guó)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(tuán)旗下的光迅科技公司排在第5位,而市場(chǎng)份額只有5%,在100G光電子收發(fā)器市場(chǎng),國(guó)內(nèi)企業(yè)的市場(chǎng)份額為0。

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

  工藝國(guó)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(guó)內(nèi)基本所有設(shè)計(jì)企業(yè)都依賴進(jìn)口企業(yè)提供的設(shè)計(jì)工具。

  軟件我國(guó)基礎(chǔ)軟件差距較大。

  張明教授認(rèn)為,全球集成電路產(chǎn)業(yè)正處于技術(shù)變革時(shí)期,未來(lái),挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存,中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大有可為。

  如今,新興應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槲覈?guó)半導(dǎo)體的發(fā)展帶來(lái)新動(dòng)力。例如,物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,將帶來(lái)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(lái)近百億美元芯片市場(chǎng)需求;5G將成為帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)新一輪爆發(fā)式增長(zhǎng)重要推動(dòng)力。


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