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于宗光:力爭引領集成電路產業高速發展

我快閉嘴 ? 來源:中國電子報 ? 作者:于宗光 ? 2021-01-14 16:27 ? 次閱讀

集成電路作為聚集創新資源與要素的投資密集型朝陽產業,是當前全球創新最活躍、投資最密集、帶動性最強、滲透性最廣的產業,已經成為當今智能化社會發展的重要驅動力,也是新基建的基礎和先導性產業。我國“十四五”要加快形成國內國際雙循環相互促進的新發展格局,集成電路產業自然成為國內國際雙循環不可分割的一部分,擔負起加快我國從制造大國向制造強國轉變的重要歷史使命。

要推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等領域的深度發展,關鍵是要盡快突破高端芯片核心技術,聚焦集成電路設計工具、裝備和工藝、關鍵材料、基礎軟件、工業軟件、應用軟件的關鍵核心技術研發,力爭在5到10年整體趕上國外先進技術水平。

統籌規劃各類項目 鼓勵社會資本參與技術創新

“十一五”以來,在各級政府科技創新項目的支持下,我國集成電路的整體研發生產水平不斷提升,基本實現了高端裝備和材料從無到有,制造工藝與封裝集成由弱漸強,創新發明不斷涌現,技術創新協同機制建立的良好局面。但在高端集成電路方面我們和先進國家相比,差距依然很大。FPGA方面,國內千萬門級產品已經達到實用階段,億門級FPGA處于研發階段,而國外已進入7nm制程,邏輯規模最高達4億門;國內DSP性能達千億次浮點運算,達到國際先進水平,控制類DSP實現了規模化應用,但在高端嵌入式DSP方面差距還很大;存儲器方面,除NOR Flash國內技術與國外接近外,DRAM、NAND Flash基本呈國外壟斷格局,且短時間內很難追趕。

現在集成電路迎來了新的機遇,國家已同意設立集成電路一級學科,全社會逐步認識到集成電路的重要性和制造難度,大力發展集成電路已形成共識。目前正是“十四五”及后續發展的謀劃期,建議在認真總結發展經驗的同時,以企業為主導,創新運行模式,多吸收研究所、企業專家參與發展規劃,以企業作為創新主體,采取定向發布和邀標的方式,讓確實有能力的單位承擔項目。同時通過吸收各方面的資金,優化投資結構,積極引導產業項目投資方向和熱度,進一步完善“政府引導、市場主導、全社會參與”的產業發展體系,鼓勵社會資本參與集成電路產業投資和技術創新。積極探索建立集成電路產業社會資本評價體系,集中力量打殲滅戰,促進集成電路行業的跨越式發展。

發揮國有企業主導地位 充分調動各方面積極性

國有企業是國民經濟建設的主力軍,央企更是經濟建設的核心力量。央企技術力量雄厚,生產能力強、市場占有率高,聚集了大量的高尖端人才和技術,具有不可替代性。目前,中國電科等央企已初步建立涵蓋集成電路設計、制造、封裝等產業鏈各環節,并且在帶動全產業鏈技術創新等方面取得了良好成效。

以中科芯集成電路有限公司劉岱董事長為代表的中科芯人提出“沉下心志,耐住寂寞,保持定力,成就偉業”的“集成電路精神”,埋頭苦干,實現了連續5年的快速增長。

未來應當發揮國有企業,尤其是央企的主力軍作用,整合國內民企、高校、科研院所和企業等各方資源,協同攻關。2019年,中科芯集成電路有限公司雙創中心獲批國家專業型集成電路眾創空間,積極探索“專業型集成電路眾創空間”的營運模式,凝聚力量,培育孵化高端集成電路設計企業。

在發揮國有企業主導地位的同時,應該注意發揮各方面的力量,整合資源,避免低水平上重復競爭。當前我國集成電路設計公司有2000多家,但上10億元規模的不多,要充分發揮行業協會的作用,使各種力量協調發展,形成合力。行業協會也要不斷創新機制,高效服務于行業。中國半導體行業協會封測分會采取“輪值理事長”制,激勵骨干企業的引領情懷和責任擔當,促進了集成電路封測產業技術進步和高速發展。因此,要充分發揮行業協會、學會、聯盟的作用,不斷創新體制機制,發揮其橋梁和紐帶作用,促進行業發展。

積極打造IDM領頭羊 引領集成電路產業高速發展

集成電路產業主要有三種運作模式,即IDM(整合設備制造)、Fabless(無生產廠半導體公司)和Foundry(晶圓廠、代工廠)模式。近幾年無生產廠半導體公司(Fabless)在中國快速崛起,市場份額迅速提升,誕生了包括紫光展銳、華為海思、卓勝微等著名集成電路設計公司,對我國集成電路產業持續發展起到了重要作用。

IDM模式即芯片從設計到成品的整個過程都由一個企業負責,這種模式雖然規模龐大,資本回報率低,但具有設計、制造等環節的協同優勢,能通過終端需求牽引,優化上游設計,發展高端制造,又能將設計作為龍頭與制造、封測融合發展,為下游提供生產保障和技術指導,保證產品從設計到制造環節的一體化。隨著集成電路發展到納米階段,這種早期的IDM模式又重新受到行業關注:一是整體勢力大,可以滿足億元級研發費用的支出要求;二是集成電路產業鏈各階段互相滲透,IDM模式能適應快速市場變化需要;三是便于整體技術的統一規劃布局。

目前,中國市場IDM的產業份額很小,中國臺灣地區為2%,中國大陸則小于1%,大陸IDM龍頭企業主要包括華潤微、中科芯、士蘭微等。而美國IDM市場份額占46%,韓國也高達37%。集成電路發展到納米級,投資巨大,一款7nm芯片的研發費用要1億元以上,而且需要各方面的密切配合。國內高端設計公司基于7nm/14nm先進工藝做出高端芯片,但工藝依賴境外,沒有實現完全自主可控。建議集中投資,盡快培養幾家巨無霸型的集成電路IDM企業,這樣才能經得起風浪,成為國之重器的擔當者,同時通過骨干IDM,帶動整個產業的高質量發展。

加大高層次人才培養力度 探索校企人才聯合培養新模式

目前,全球集成電路產業面臨人才匱乏問題,中國的集成電路人才缺口尤為緊迫。雖然各級政府推出一系列優惠政策和措施,但產業人才培養仍需要時間來夯實。集成電路高端人才缺乏問題日顯突出,建議在學科支持上要加大對于集成電路及基礎學科領域支持力度,國家已經設立集成電路一級學科,可根據需求適當擴大集成電路碩博學位名額,在堅持培養標準的同時,注重解決實際問題的能力,鼓勵大企業與高校、科研院所協同建設育人平臺。

中科芯集成電路有限公司結合自身的特點,成立中科芯微電子學院,通過聯合國內設計示范性微電子學院的高校,設立“中科芯特色班”,在知名高校設立獎學金,選派高水平的研究人員擔任高校的校外研究生導師,發揮高校的技術引領和企業的產業基礎優勢,培養高層次人才。南京最近成立“南京集成電路大學”也為集成電路高層次人才的培養及“芯機聯動”探索了新路。

加強基礎性、前沿性技術研究 扎實做好原創性技術專利布局

集成電路是多學科交叉的領域,具有基礎性、戰略性、前瞻性的特點,超越摩爾成為當下業內一致的共識。2017年,美國DARPA重啟“后摩爾時代”電子復興計劃;2018年,歐盟提出由29家歐洲公司參與“后摩爾定律時代半導體增值策略”。中國電子信息產業發展研究院每年一度的“中國芯”評審活動,已經連續辦十五屆,對我國集成電路產業的創新起到了積極的促進作用,但國內急功近利的短期效益思想根深蒂固,注重通過應用型投入以期實現立竿見影的效果,而不愿意對基礎科研開展深入的創新研究,知識產權保護工作重視程度也不夠。中共中央政治局最近召開會議,專門研究加強知識產權保護工作,為集成電路產業的知識產權保護指明了方向。

集成電路產業作為高技術含量的產業,知識產權布局和保護尤為重要,而作為一個典型的基礎科研性產業,集成電路產業的知識產權保護工作在過去很長一段時間內都未得到重視,導致原創性技術的專利布局也一直滯后,與國外的技術差距越來越大。建議重視科學領域重大基礎前沿問題,在新科技變革的可能突破方向發力,尋找新動能和新的增長點。要加強集成電路產業的知識產權布局,加強知識產權保護工作的宣傳,開展體制機制創新,著力提升致命短板技術、關鍵共性技術、前沿引領技術和顛覆性技術的突破能力,實現集成電路產業跨越式發展。

不斷完善上下游可信供應鏈 積極防范“斷鏈”風險

加強產業鏈的合作,集成電路設計是龍頭,也是創新的領頭羊,帶動集成電路工藝、封測產業鏈的發展,尤其是不斷為先進工藝、先進封裝提出新需求。同時集成電路的先進工藝、先進封裝也不斷為集成電路設計產業提供新的發展空間。

從硅片制造,到晶圓,再到封裝,整個產業鏈需提供相應的材料和設備,有著巨大的市場空間,但目前這些領域存在嚴重短板,導致中國制造“全而不強”,存在供應鏈“斷鏈”的風險。當前高端半導體材料,如硅晶片、光刻膠、CMP拋光液以及濺射靶材等主要被歐美日韓等壟斷。自主生產的硅片以8或6英寸為主,12英寸的大尺寸晶圓基本依賴進口,光刻膠、電子氣體等高端半導體材料國內自給率也均不足30%,關鍵技術亟待提升。

當前國內發展集成電路產業的熱情很高,各地投資項目此起彼伏,應加強規劃,結合集成電路發展規律,合理安排項目,避免盲目重復低效建設,不斷完善集成電路可信供應鏈體系。
責任編輯:tzh

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