國產芯片受制於人。
在EDA工具、半導體ip、半導體設備和材料等芯片產業鏈上遊,中國陷入瓶頸。
在中遊制造業,中國的芯片產能也與市場地位嚴重不匹配;中國是全球最大的芯片市場,但2020年,中國大陸企業創造的產值僅占中國芯片市場總量的5.9%。
芯片是產業的“糧食”,實現芯片自主可控是保障國家產業安全。但現在中國的芯片產業依賴進口,這顯然令人擔憂。
那麽,國產芯片有可能突破嗎?答案是肯定的。
國產芯片未來有希望。
目前國產芯片被人控制的情況越來越受到關註。越來越多的資金、人才、福利、政策湧入中國芯片產業。這就把國產芯片推進了快車道。
同時,中國芯片市場16年全球第壹,巨大的消費市場給了中國企業足夠的發展空間。國內替代的趨勢給了中國本土企業更多的機會。
更重要的是,中國正處於從摩爾時代到後摩爾時代的產業轉型過程中,這給了中國芯片產業巨大的機遇。
先簡單說壹下摩爾定律:摩爾定律最初是由英特爾創始人戈登·摩爾在1965年提出的。其核心內容是每18-24個月壹個集成電路所能容納的元件數量將翻壹番,在價格不變的情況下性能也翻壹番。
摩爾定律被視為芯片行業的黃金法則,但在20nm失效:100萬個晶體管的價格在28nm是2.7美分,但在20nm就漲到了2.9美分。這違反了摩爾定律最基本的條件,價格不變。
於是,後摩爾時代帶來了舊規律與芯片行業現狀的脫節。芯片行業需要尋求新技術推動芯片向前發展,中國有望抓住機遇迎頭趕上。
這既是挑戰,也是機遇。
在6月9日的2021世界半導體大會上,中國工程院院士吳漢明闡述了後摩爾時代芯片制造的三大核心挑戰,這對中國既是挑戰也是機遇。
首先,基本挑戰:精確圖形。
當波長大於物理尺寸時,分辨率會極其模糊。目前芯片制造采用的主要技術是用193nm波長光源曝光幾十納米的圖形,其未來發展將受到歐戰的挑戰。
二、核心挑戰:新材料、新工藝。
原有的材料已經逐漸不能滿足芯片發展的需要。為了繼續推動芯片性能的提高,需要新的材料。比如主流矽基芯片難以進壹步精細化,阻礙了芯片性能的提升。因此,業界正在尋找新材料。
第三,終極挑戰:提高良率。
增加產量是非常困難的。如果良率不達標,會在芯片制造過程中產生大量的浪費,很難降低生產成本。從這個角度來看,後摩爾時代有很多挑戰。
然而,在後摩爾時代,芯片開發的難度和成本迅速上升,拖慢了行業的步伐。放緩的摩爾定律對於中國這樣的追趕者來說是壹個難得的追趕機會。
同時,在後摩爾時代,先進工藝難以推進,成熟工藝有望在generate有巨大的發展空間。
為此,SMIC以先進制造技術為發展方向,也在積極發展先進包裝,以應對後摩爾時代。與此同時,臺積電成熟工藝的比例也在增加。
寫在最後
今天,雖然中國的芯片產業還很落後,但如果能抓住後摩爾時代的機遇,國產芯片就能從自主可控更進壹步,在芯片領域迎頭趕上。