9月3日消息，今天，全球IC企業(yè)家大會暨第十七屆中國國際半導體博覽會在上海開幕。在上午的開幕式上，中芯國際董事長周子學、中科院院士許寧生、中芯國際聯(lián)席CEO趙海軍、清華大學微電子所所長魏少軍等產學界代表進行內容分享。

這是集齊中國IC產業(yè)（Integrated Circuit 集成電路）的一場盛會，產學界半導體大咖同場探討產業(yè)發(fā)展大計，展示最新發(fā)展技術和產品成果，上演思想的交鋒。

許寧生院士暢談圍繞邏輯芯片、存儲器技術和變革性新技術的發(fā)展創(chuàng)新趨勢，為IC產業(yè)未來發(fā)展模式提供參考。

趙海軍分享晶圓代工產業(yè)心得，放言晶圓代工必做前二名，第三名就開始賠錢。

魏少軍則分析國內IC設計、制造、封測產業(yè)三業(yè)分離的現(xiàn)狀，直言IC產業(yè)結構不合理之處，同時也對未來一些可觀前景進行展望。

中科院院士許寧生：IC產業(yè)共性技術的三大創(chuàng)新趨勢

對此，中國科學院院士、復旦大學校長許寧生，介紹當前IC產業(yè)的三個共性技術趨勢，并探討了一些可能為將來集成電路產業(yè)帶來價值的前沿共性技術創(chuàng)新發(fā)展模式。

1、邏輯芯片追逐3-5nm工藝節(jié)點

邏輯芯片技術，環(huán)柵晶體管（GAA）技術將是3-5nm等先進工藝節(jié)點首選技術。

7nm工藝節(jié)點時，F(xiàn)inFET器件性能開始變差，GAA晶體管將是未來發(fā)展趨勢。

有納米線GAA和納米片GAA兩種類型的GAA技術，前者用納米線作為溝道，后者用片狀材料作為溝道。

挑戰(zhàn)2nm及更先進的工藝節(jié)點的可選方案之一，是垂直納米線環(huán)柵晶體管（VGAA）技術，它將源、漏、柵極堆疊，可有效增大柵極接觸面積，VGAA除了邏輯芯片本身外，還會有更多應用領域。

2、存儲器技術不斷升級

動態(tài)隨機儲存器（DRAM）、內存等存儲器技術不斷升級，半浮柵晶體管、阻變存儲器、相變存儲器、磁存儲器研究活躍。

1T-1C DRAM技術面臨電容瓶頸，無電容DRAM技術將是未來的技術趨勢。

DRAM芯片是銷售量和銷售額最大的單一集成電路產品，用于電腦、手機等的內存，2018年全球DRAM銷售約1000億美元，多年來技術一直徘徊在17nm技術節(jié)點，遇到了電容瓶頸。

其解決方案是半浮柵晶體管的無電容DRAM技術，它巧妙地通過一個隧穿二極管（TFET）把浮柵和漏極連起來，用隧穿二極管控制對浮柵進行充放電，從而構成了一個全新原理的動態(tài)隨機存儲器單元，未來有潛力代替DRAM。

許寧生談到非易失性存儲器技術的幾個趨勢。

阻變存儲器（RRAM）多比特計算能力強，數(shù)據(jù)處理速度快，器件尺寸縮小能力強，操作電壓小、電流小，可應用于實現(xiàn)運算存儲一體化，以極低功耗提升AI算力。

相變存儲器（PcRAM）擁有小于1ns的超快速度，具有高速擦寫、良好的耐受性和魯棒性，其相變陣列可實現(xiàn)擬態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡計算，助力AI大規(guī)模矩陣計算算力提升。

3、變革性新技術發(fā)展迅速

另外，許寧生還看到一些可能產生變革性的新技術。他表示二維原子晶體材料及器件還沒有達到碳納米管那樣的地步，但也發(fā)展迅速。

二維原子晶體材料及器件有高載流子遷移率、豐富電學性能和能帶結構等特點，在柵長尺寸為1nm的條件下仍能正常工作，應用前景廣闊。

復旦大學提出基于二維原子晶體的新機制存算一體雙溝道單晶體管器件，在單晶體管上可實現(xiàn)與、或功能，面積相對傳統(tǒng)結構減少50%。

基于二維原子晶體的范德華雙極晶體管，比傳統(tǒng)硅基雙極型晶體管功耗更低。

中芯國際趙海軍：今年是半導體“小年”，晶圓代工必做前兩名

中芯國際集成電路制造有限公司聯(lián)席CEO 趙海軍分享了晶圓代工產業(yè)的一些心得。

趙海軍表示，集成電路產業(yè)具有周期性，一是整個經(jīng)濟發(fā)展過程中每四五年有一次周期，二是每一年都有周期。

因為現(xiàn)在它的驅動是手機行業(yè)，手機并不是每個月都有新型號，而是4月份一次、11月份一次，所以半導體是每年Q2、Q3季度最熱，Q1最冷。

今年預計是全球半導體行業(yè)的“小年”，主要原因有三個：

1. 去年存儲器價格增長過高，現(xiàn)在價格在回落，回到比較合理的價位。
2. 今年大家都熱切等待著5G、AI的出現(xiàn)，很多市場都不投入新的產品，因為今年投入就是一個過渡期。
3. 國際貿易波動的影響，大家急著轉移產業(yè)鏈，這些都對我們行業(yè)產生了影響，但中國的情況可能與全球的情況有所不同。

集成電路代工產業(yè)的發(fā)展趨勢以手機驅動。

1. 高性能計算（HPC）推動一年一節(jié)點，這需要成功的研發(fā)方法、不變的FinFET架構、設備與材料的配合。
2. 市場應用生態(tài)發(fā)生變化，最大驅動器是照相機eCam，手機照相機驅動至少三代FinFET發(fā)展，接下來5G會是巨大數(shù)據(jù)流，手機會變成數(shù)據(jù)處理中心。
3. EUV 5nm箭在弦上，3nm指日可待。
4. 18寸無法打造一年一代的生態(tài)，現(xiàn)在技術解決不了。

趙海軍表示，IC代工產業(yè)發(fā)展趨勢可從技術、生態(tài)、平臺來看。

摩爾定律紅利推動工藝節(jié)點，產品市場細致分化推動生態(tài)和平臺。

市場生態(tài)方面，HPC、射頻低功耗、高壓與觸控驅動、智能卡與嵌入式處理器、功率與模擬、圖形傳感器、專用存儲器，八個應用板塊形成從高到低全面覆蓋。

談到未來發(fā)展的兩個動力，趙海軍表示，一是先進工藝方面，摩爾紅利（摩爾定律的紅利）還在，用戶用同樣的錢能買到更好性能的產品，如果技術方面可以實現(xiàn)，摩爾紅利一直能持續(xù)到1nm節(jié)點；二是產品市場的細致分化，設計和制造融在一起，去抓存量增量。

趙海軍表示，最后真正的成功在于堅守+商業(yè)模式。

中芯國際走過了過去19年的歷程，存儲器廠做了一年半以后廢掉，因為它更先進的產品和技術出現(xiàn)了，舊廠沒有用了。

2011年以后，中芯國際的技術走向成熟，自己也能做出PDK、IP，使得中國的設計公司也可以來做。

大家相信中國的IC一定出現(xiàn)野蠻的生長時期，做的辦法就是“面多

了加水，水多了加面”是誤打誤撞的。

國內的代工廠有四個選擇：做領導者，做變革者，做跟隨者或者利基者，國內基本選擇的都是做快速的跟隨者。

實現(xiàn)的方式是爭取做大客戶、大平臺、大幾率事件的第二供應商，做成以后再實現(xiàn)在細分市場做第一供應商。戰(zhàn)略跟隨的方法就是產能、低價、高質、快速。

中國是全球最大的半導體市場，今年大約占45%-47%。國內已經(jīng)有了這么大的需求量，但國內已經(jīng)有的供給還是非常小的。

未來驅動市場成長的主要應用產品類型有移動通訊、云計算/大數(shù)據(jù)、智能物聯(lián)和汽車電子。

14nm及以下先進技術節(jié)點為代工制造企業(yè)創(chuàng)造30%以上的營收貢獻，成為主要驅動力。

而先進工藝節(jié)點呈現(xiàn)小眾、VIP會員定制的發(fā)展趨勢，HPC摩爾定律紅利驅動先進節(jié)點一年一代，盈利窗口只有兩年。

趙海軍也提到，格羅方德退出（先進工藝節(jié)點競爭）不是因為沒有錢，最重要的是既要準時交付，更要客戶綁定，形成可持續(xù)推進。

最后，趙海軍說，晶圓代工廠要做細分市場前兩名，第一名掙大錢，第二名基本不掙錢，第三名就會賠錢。

清華魏少軍：正視國內IC產業(yè)結構不合理問題

中國半導體行業(yè)協(xié)會副理事長、清華大學微電子所所長魏少軍談到中國IC設計、制造、封裝三業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，也談及一些美好前景。

據(jù)悉，2018年中國進口集成電路4176億塊，價值3121億美元；出口集成電路2171億塊，價值846億美元，由此產生的貿易逆差創(chuàng)下歷史新高，達到2275億美元。

魏少軍說，全球每生產3塊IC，就有2塊進入中國來。中國是全球電子產品工廠，進口這么多IC非常正常。

中國設計、制造、封裝三業(yè)分離，去年設計達為2519.3億元，增速達21.5%；封測業(yè)銷售額首次超過2000億元，不過增速回落到20%內；制造業(yè)達1818.2億元人民幣，增速為三業(yè)最高，達25.6%。三業(yè)銷售額均超過2000億元指日可待。

中國IC設計業(yè)銷售統(tǒng)計近乎100%由半導體本土企業(yè)貢獻。

中國IC制造業(yè)銷售統(tǒng)計中，預計約50%由外資和臺資在大陸的企業(yè)貢獻。

中國IC封測業(yè)銷售統(tǒng)計中，預計約30%由外資和臺資在大陸的企業(yè)貢獻。

魏少軍認為，進口多不是壞事，能保證進口的安全就可以理解。

另外，據(jù)他介紹，國內芯片設計業(yè)分布不理想，通信占銷售41%，消費電子本應跑的更高，但實際沒有如此。

魏少軍表示，國內產業(yè)結構不合理，資源錯配導致“兩頭在外”，芯片制造業(yè)主要為海外客戶加工，封測業(yè)主要為海外客戶服務，設計業(yè)主要用海外資源，必須正視這一現(xiàn)實。

隨后，魏少軍談到未來半導體發(fā)展的一些可觀前景：

1. 抓住第五代移動通信發(fā)展的大好時機，將徹底改變移動通信產業(yè)結構，更有望改變中國IT基礎設施。VR/AR發(fā)展不好是因為分辨率不夠高，第五代移動通信到來，將實現(xiàn)真正意義上超高清的傳送。
2. 物聯(lián)網(wǎng)成重要發(fā)展據(jù)點。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)假設效率提升1%，效益也非常巨大。比如醫(yī)療系統(tǒng)效率提升1%，可帶來630億美元收入；石油天然氣資本支出降低1%，可帶來900億美元的收入。
3. 醫(yī)療健康事業(yè)從治到防的戰(zhàn)略轉變正帶來無限機遇。人們更看重防護，大量可穿戴產品帶來無限發(fā)展空間。
4. 超高清度電視及顯示技術，可能需要超算加速信息處理。
5. AI發(fā)展走到了不談AI就不好意思申請科研項目的程度，希望看到AI能像人一樣思考的類腦計算出現(xiàn)。
6. 自動駕駛將深刻改變人們生活。電子產品和半導體起到的作用不可替代。

IBM的最終目標是希望建立一臺包含100億神經(jīng)元和100萬億突觸的類腦計算機，這樣的計算機比人類大腦功能強大10倍，功耗約1000瓦，且體積不到兩升，相當于人腦大小。

魏少軍說：“這樣機器如果出現(xiàn)，賣10萬塊錢，這個市場會瘋掉?！?/p>

最后，魏少軍總結說，中國產業(yè)發(fā)展從合到分，分是不得以情況下的發(fā)展之道，80%產品依然由IDM組成，在中國是否發(fā)展IDM還需探索，無論以哪種方式走，都要以產品為中心來發(fā)展中國IC產業(yè)。

中國IC產業(yè)發(fā)展近況

工信部電子信息司司長喬躍山在開場致辭中表示，集成電路（IC）產業(yè)是信息技術產業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產業(yè)，也是高度國際化產業(yè)，要求企業(yè)全球配置資源，參與全球市場競爭。

近年來，我國IC產業(yè)年均復合增長率超過20%。去年，我國IC產業(yè)營收達6532億元，同比增長20.7%。

目前，外資企業(yè)已成為中國IC產業(yè)的重要參與者和推動者，中國已成為全球規(guī)模最大、增速最快的IC市場。

圍繞集成電路產業(yè)的發(fā)展，喬躍山談了四點思考和認識：要堅持提升創(chuàng)新能力、激發(fā)市場活力、完善產業(yè)鏈建設、優(yōu)化營商環(huán)境。

中國半導體協(xié)會理事長、中芯國際董事長周子學表示，集成電路產業(yè)是宏觀經(jīng)濟發(fā)展的晴雨表，其發(fā)展水平與全球GDP增速呈正相關。

盡管全球貿易挑戰(zhàn)不確定性在增大，但業(yè)界同仁也在積極行動，協(xié)同應對。

與此同時，在技術持續(xù)進步的驅動和5G、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、人工智能等新興市場海量需求的帶動下，預計全球半導體市場處于不斷上升的趨勢。

今年上半年，行業(yè)發(fā)展雖然受到全球外部復雜環(huán)境影響，但中國半導體行業(yè)發(fā)展的韌勁更強，上半年全行業(yè)實現(xiàn)銷售收入3048.2億元，同比仍保持增長勢頭。

全年看，盡管整體增長仍不樂觀，但在5G、人工智能、汽車電子等新興應用的帶動下，中國作為全球最大的半導體市場，發(fā)展?jié)摿θ匀豢善凇?/p>

美國半導體行業(yè)協(xié)會輪值主席、美光科技總裁兼CEO 桑杰·梅赫羅特拉（Sanjay Mehrotra）說，在過去20年里，全球半導體銷售業(yè)務一直在以接近7%的年復合增長率發(fā)展，去年達到4690億美元，中國占2018年半導體銷量的三分之一。

中美貿易環(huán)境影響世界各國經(jīng)貿往來，他希望中美可以共同探索解決方案，打造公正環(huán)境，克服發(fā)展過程中的不確定性。

結語：半導體界挑戰(zhàn)與機遇并存

這一年，國內半導體界風雨飄搖。

華為斷供風波愈演愈烈，喚起全民對半導體這一科技競賽核心支柱的重視，國家大基金二期已經(jīng)成立，在愛國熱情的助推下，國內半導體國產化替代的大幕正在徐徐拉開。

AI芯片從創(chuàng)新為王轉為落地為勝，產業(yè)趨于冷靜，PPT造芯再難說服投資者，而真正適合產業(yè)化的芯片，預計將在未來兩年展露商業(yè)價值。

另一邊是5G進入商業(yè)元年，通信領域開啟新一輪競賽，同時5G或將成為關鍵的火苗，引爆物聯(lián)網(wǎng)應用規(guī)?；療岢?，奠定萬物互聯(lián)的網(wǎng)絡底氣。

迎接風雨和挑戰(zhàn)，不僅需要IC企業(yè)家努力奮斗創(chuàng)新，也需要企業(yè)間增加更多了解、理解，保持獨特競爭優(yōu)勢，最終實現(xiàn)產業(yè)共同繁榮。

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