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2020年,中國芯片產業與國際先進水平之間的差距要進一步縮小

發布時間:2019/9/2 14:17:07 訪問次數:2818

據來自國內主流媒體報道:在2018年政府工作報告中,芯片(集成電路/半導體)產業便被國家政府排在了中國實體經濟第一位。與此同時,各地政府也已把芯片產業作為當地戰略性支柱產業來發展。

按照國家所制定的計劃和目標:到2020年,中國芯片產業與國際先進水平之間的差距要進一步縮小,全行業銷售收入年均增速力爭在20%以上。然后再到2030年,在中國芯片產業鏈中屬于主要環節的本土廠商要達到國際先進水平,且能有一批本土廠商進入到國際第一梯隊。

顯然,國內的芯片產業發展已被國家列為重點的科研工程。這主要有二個方面的因素:一方面,芯片產業代表了高端制造業的最前沿水平,目前中國在芯片產業領域與西方國家存在著一定的代差。如果中國能在芯片產業方面異軍突起,那么中國制造將從中低端向高端制造業全面升級。


另一方面,中興通訊事件說明,中國要擺脫對進口芯片的過度依賴,應該由現在的大幅逆差,轉為順差,而為國創利。全球每年的芯片產能,差不多一半供應給了中國。僅2017年,中國芯片進口總額又進一步上升到了2601億美元,中國芯片出口總額尚不及670億美元。


中國在芯片設計領域還存在設計工具方面的“短板”。芯片設計需要依賴電子設計自動化工具(EDA),這一工具使設計者能用計算機進行邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真等工作,最終完成芯片設計。


不過,提供該軟件服務的主要是3家美國公司。

在芯片制造領域,包括制造工藝和制造裝備方面,中國能力尚弱。

芯片制造聽上去像是傳統制造,實際上其制造工藝和裝備的精密、繁雜程度遠超后者。具體來說,其工藝包括光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、拋光、金屬化、擴散、氧化……不一而足。

與上述制造工藝相對應的,是200多種關鍵制造裝備,包括光刻機、刻蝕機、清洗機、切割減薄設備、分選機以及其他工序所需的擴散、氧化、清洗設備等。每種裝備的制造技術要求都很高,制造難度極大且造價十分高昂。

目前,在芯片制造領域,占有領軍地位的企業大多來自美國、日本等國家,中國芯片制造廠80%的裝備需要從國外進口。



事實上,整個芯片產業無非是:關鍵設備和材料、設計、制造、封裝和測試等幾大環節。在芯片設計方面,華為海思半導體研發出高端麒麟芯片和基帶芯片。而在封裝和測試領域,中微半導體研發出具備國際競爭力的7nm刻蝕機。所以,在芯片產業的很多領域,中國并沒有與國外上的傳言有那么大的差距,但是在芯片的批量制造方面,在卻確實與國際領先技術方面存在著較大的代差。

可能有人會問,中國芯片產業發展究竟難在哪里呢?首先,我們過去需要什么就進口什么,沒有必要自己再投巨資去研發和生產,而當中興通訊事件后,我們再想后起直追。至少在設計、制造方面與西方存在較大距離。現在西方國家掌握了芯片的核心技術就是不肯賣給中國或者讓中國并購相關海外企業。

再者,中國在芯片產業的投資和人才的引進方面還處于初始階段。像華為這樣每年投巨資搞芯片研發,以及將股權向研發人員傾斜的企業,國內也沒有幾家。同樣,芯片制造企業臺積電給研發人員的薪酬是中芯國際的6倍。

所以,國家現在要獎勵那些投資搞芯片產業研發的科技企業,并且鼓勵其上市融資。同時鼓勵芯片領域的留學生回國創業,畢竟全球芯片一半的需求在中國市場。當然還要消除國際上對我們的發展芯片技術的誤解,多與國際相關領域的院校展開學術交流。


芯片強則產業強,芯片興則經濟興


“如果說開創工業時代的驅動力來自蒸汽機,開創電氣時代的驅動力是電力,那么開創信息時代的驅動力就是芯片。”葉甜春介紹,作為核心基石,它被譽為現代工業的“糧食”,更成為全球高科技競爭中的戰略必爭制高點。

然而,長期以來,我國芯片產業一直受到西方在先進制造裝備、材料和工藝引進等方面的種種限制,高端芯片主要依賴進口。數據顯示,我國集成電路產品連續多年進口額超過2000億美元,超過石油成為最大宗進口產品。

實現集成電路制造創新體系階段性目標

——針對此前我國芯片高端裝備和材料基本處于空白狀態、產業鏈嚴重缺失的問題,專項實施9年來,我國研制成果14納米刻蝕機等30多種高端裝備和靶材等上百種材料產品,性能達到國際先進水平,開始批量應用并出口到海外,實現了從無到有的突破,填補了產業鏈空白。

——2008年以前,我國芯片最先進研發工藝為90納米,而今,我國主流工藝水平提升了5代,22納米、13納米先導技術研發取得突破,封裝企業從低端走向高端,應用國產芯片的智能手機、通信設備等電子產品大批量進入市場,提高了中國信息產業的競爭力。

——專項實施以來高度重視自主知識產權。9年來,我國共申請2.3萬余項國內發明專利和2000多項國際發明專利,形成了自主知識產權體系,極大提升了我國芯片技術自主創新能力。

回顧中國芯片產業的發展和進步

“高端裝備和材料從無到有填補產業鏈空白,制造工藝與封裝集成由弱漸強走向世界參與國際競爭,表明國家科技重大專項打造集成電路制造創新體系的階段性目標已經實現。”項目牽頭負責人之一、北京市經信委主任張伯旭給出了這樣的論斷。

持續投入、艱苦爬坡方能站穩腳跟


技術突破引領的是產業的發展。在專項成果的支持下,我國芯片行業一批龍頭企業進入世界前列,一批骨干企業開始積極參與國際競爭,并在資本市場上備受青睞。此外,陳傳宏介紹,國內企業應用專項成果研制出了成套的LED和光伏制造裝備,使得我國LED和光伏等泛半導體產業綜合競爭力大幅躍升,產業規模和技術水平實現了國際領先。

葉甜春透露,專項已經在14納米裝備、工藝、封裝、材料等方面進行了系統部署,預計到2018年將全面進入產業化。下一步,“十三五”還將重點支持7納米至5納米工藝和三維存儲器等國際先進技術的研發。

回顧中國芯片產業的發展和進步

“可以說,中國的芯片產業迎來了歷史上最好的發展時期。”葉甜春說,但他也同時表示,盡管我國芯片產業正在發生巨大的變化,但由于過去幾十年投入不足,欠賬太多,起點仍然很低,與發達國家相比差距很大。“我們絕不能因為最近幾年發展速度快、技術進步大而掉以輕心,必須清醒地看到艱苦爬坡階段馬上就會到來。芯片工業這樣的命脈行業是不可能一蹴而就的,只有持續投入二三十年,這個產業才能真正地站穩腳跟、發展起來。”



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據來自國內主流媒體報道:在2018年政府工作報告中,芯片(集成電路/半導體)產業便被國家政府排在了中國實體經濟第一位。與此同時,各地政府也已把芯片產業作為當地戰略性支柱產業來發展。

按照國家所制定的計劃和目標:到2020年,中國芯片產業與國際先進水平之間的差距要進一步縮小,全行業銷售收入年均增速力爭在20%以上。然后再到2030年,在中國芯片產業鏈中屬于主要環節的本土廠商要達到國際先進水平,且能有一批本土廠商進入到國際第一梯隊。

顯然,國內的芯片產業發展已被國家列為重點的科研工程。這主要有二個方面的因素:一方面,芯片產業代表了高端制造業的最前沿水平,目前中國在芯片產業領域與西方國家存在著一定的代差。如果中國能在芯片產業方面異軍突起,那么中國制造將從中低端向高端制造業全面升級。


另一方面,中興通訊事件說明,中國要擺脫對進口芯片的過度依賴,應該由現在的大幅逆差,轉為順差,而為國創利。全球每年的芯片產能,差不多一半供應給了中國。僅2017年,中國芯片進口總額又進一步上升到了2601億美元,中國芯片出口總額尚不及670億美元。


中國在芯片設計領域還存在設計工具方面的“短板”。芯片設計需要依賴電子設計自動化工具(EDA),這一工具使設計者能用計算機進行邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真等工作,最終完成芯片設計。


不過,提供該軟件服務的主要是3家美國公司。

在芯片制造領域,包括制造工藝和制造裝備方面,中國能力尚弱。

芯片制造聽上去像是傳統制造,實際上其制造工藝和裝備的精密、繁雜程度遠超后者。具體來說,其工藝包括光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、拋光、金屬化、擴散、氧化……不一而足。

與上述制造工藝相對應的,是200多種關鍵制造裝備,包括光刻機、刻蝕機、清洗機、切割減薄設備、分選機以及其他工序所需的擴散、氧化、清洗設備等。每種裝備的制造技術要求都很高,制造難度極大且造價十分高昂。

目前,在芯片制造領域,占有領軍地位的企業大多來自美國、日本等國家,中國芯片制造廠80%的裝備需要從國外進口。



事實上,整個芯片產業無非是:關鍵設備和材料、設計、制造、封裝和測試等幾大環節。在芯片設計方面,華為海思半導體研發出高端麒麟芯片和基帶芯片。而在封裝和測試領域,中微半導體研發出具備國際競爭力的7nm刻蝕機。所以,在芯片產業的很多領域,中國并沒有與國外上的傳言有那么大的差距,但是在芯片的批量制造方面,在卻確實與國際領先技術方面存在著較大的代差。

可能有人會問,中國芯片產業發展究竟難在哪里呢?首先,我們過去需要什么就進口什么,沒有必要自己再投巨資去研發和生產,而當中興通訊事件后,我們再想后起直追。至少在設計、制造方面與西方存在較大距離。現在西方國家掌握了芯片的核心技術就是不肯賣給中國或者讓中國并購相關海外企業。

再者,中國在芯片產業的投資和人才的引進方面還處于初始階段。像華為這樣每年投巨資搞芯片研發,以及將股權向研發人員傾斜的企業,國內也沒有幾家。同樣,芯片制造企業臺積電給研發人員的薪酬是中芯國際的6倍。

所以,國家現在要獎勵那些投資搞芯片產業研發的科技企業,并且鼓勵其上市融資。同時鼓勵芯片領域的留學生回國創業,畢竟全球芯片一半的需求在中國市場。當然還要消除國際上對我們的發展芯片技術的誤解,多與國際相關領域的院校展開學術交流。


芯片強則產業強,芯片興則經濟興


“如果說開創工業時代的驅動力來自蒸汽機,開創電氣時代的驅動力是電力,那么開創信息時代的驅動力就是芯片。”葉甜春介紹,作為核心基石,它被譽為現代工業的“糧食”,更成為全球高科技競爭中的戰略必爭制高點。

然而,長期以來,我國芯片產業一直受到西方在先進制造裝備、材料和工藝引進等方面的種種限制,高端芯片主要依賴進口。數據顯示,我國集成電路產品連續多年進口額超過2000億美元,超過石油成為最大宗進口產品。

實現集成電路制造創新體系階段性目標

——針對此前我國芯片高端裝備和材料基本處于空白狀態、產業鏈嚴重缺失的問題,專項實施9年來,我國研制成果14納米刻蝕機等30多種高端裝備和靶材等上百種材料產品,性能達到國際先進水平,開始批量應用并出口到海外,實現了從無到有的突破,填補了產業鏈空白。

——2008年以前,我國芯片最先進研發工藝為90納米,而今,我國主流工藝水平提升了5代,22納米、13納米先導技術研發取得突破,封裝企業從低端走向高端,應用國產芯片的智能手機、通信設備等電子產品大批量進入市場,提高了中國信息產業的競爭力。

——專項實施以來高度重視自主知識產權。9年來,我國共申請2.3萬余項國內發明專利和2000多項國際發明專利,形成了自主知識產權體系,極大提升了我國芯片技術自主創新能力。

回顧中國芯片產業的發展和進步

“高端裝備和材料從無到有填補產業鏈空白,制造工藝與封裝集成由弱漸強走向世界參與國際競爭,表明國家科技重大專項打造集成電路制造創新體系的階段性目標已經實現。”項目牽頭負責人之一、北京市經信委主任張伯旭給出了這樣的論斷。

持續投入、艱苦爬坡方能站穩腳跟


技術突破引領的是產業的發展。在專項成果的支持下,我國芯片行業一批龍頭企業進入世界前列,一批骨干企業開始積極參與國際競爭,并在資本市場上備受青睞。此外,陳傳宏介紹,國內企業應用專項成果研制出了成套的LED和光伏制造裝備,使得我國LED和光伏等泛半導體產業綜合競爭力大幅躍升,產業規模和技術水平實現了國際領先。

葉甜春透露,專項已經在14納米裝備、工藝、封裝、材料等方面進行了系統部署,預計到2018年將全面進入產業化。下一步,“十三五”還將重點支持7納米至5納米工藝和三維存儲器等國際先進技術的研發。

回顧中國芯片產業的發展和進步

“可以說,中國的芯片產業迎來了歷史上最好的發展時期。”葉甜春說,但他也同時表示,盡管我國芯片產業正在發生巨大的變化,但由于過去幾十年投入不足,欠賬太多,起點仍然很低,與發達國家相比差距很大。“我們絕不能因為最近幾年發展速度快、技術進步大而掉以輕心,必須清醒地看到艱苦爬坡階段馬上就會到來。芯片工業這樣的命脈行業是不可能一蹴而就的,只有持續投入二三十年,這個產業才能真正地站穩腳跟、發展起來。”



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