中國(guó)工程院院士、芯創(chuàng)智（北京）微電子公司總裁吳漢明在12月9日舉行的“萬(wàn)科?萬(wàn)創(chuàng)科技城項(xiàng)目發(fā)布暨阿里云創(chuàng)峰會(huì)?南昌站”上表示，集成電路作為當(dāng)今信息社會(huì)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，具有獨(dú)特的三性特點(diǎn), 即基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性，這決定了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常特殊和艱難。

吳漢明表示，集成電路產(chǎn)業(yè)是我們國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工業(yè)糧食。但是我們國(guó)家的集成電路實(shí)際發(fā)展中遇到很多的困難，產(chǎn)業(yè)發(fā)展中要面對(duì)三大挑戰(zhàn)：第一是有戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)特性的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗袘?zhàn)略和市場(chǎng)的兩重性；第二是技術(shù)層面上極小和超大的極限組合；第三是產(chǎn)業(yè)鏈極長(zhǎng)，涉及領(lǐng)域極寬。因此，中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤其艱辛，如何邁過(guò)這三大坎？我們需要尋找特殊的辦法推進(jìn)。

國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展困難重重

戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)必然導(dǎo)致境外封鎖政策和世界龍頭企業(yè)的市場(chǎng)壟斷，這兩個(gè)層面制約了我們集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。戰(zhàn)略層面，國(guó)外對(duì)我國(guó)的出口限制非常嚴(yán)格，我們只能強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)，研發(fā)自主的先進(jìn)技術(shù)。先期發(fā)展的世界龍頭企業(yè)布置了一些專(zhuān)利壁壘對(duì)我國(guó)進(jìn)行封殺，因此我國(guó)必須要擁有自己的專(zhuān)利技術(shù)，掌握芯片核心技術(shù)。

另一個(gè)挑戰(zhàn)來(lái)自于技術(shù)本身，以極小化28納米產(chǎn)品為例，精度是幾個(gè)納米（人類(lèi)頭發(fā)絲直徑5萬(wàn)納米），制造精度差不多接近物理極限。同時(shí)也是超大系統(tǒng)組合技術(shù)，在一張硅片上同時(shí)制備數(shù)百萬(wàn)億晶體管，通過(guò)60多種材料一千多步工藝制造出來(lái)，所以說(shuō)制造層面上是極小與超大的極限組合工程技術(shù)。

最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)來(lái)源于產(chǎn)業(yè)鏈的完備性。因?yàn)槲覈?guó)起步晚、起點(diǎn)低，產(chǎn)業(yè)的源頭從硅的提煉，到拉單晶制備硅片、芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、工藝材料和裝備、一路上有好多個(gè)基礎(chǔ)工業(yè)環(huán)節(jié)支撐。同時(shí)集成電路制造涉及到的學(xué)科非常寬，在理工科院校里幾乎有專(zhuān)業(yè)都與集成電路制造領(lǐng)域相關(guān)。

摩爾定律和后摩爾時(shí)代

吳漢明還分享了產(chǎn)業(yè)的摩爾定律和后摩爾時(shí)代定義。所謂摩爾定律是當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件數(shù)量約每隔 18-24 個(gè)月就會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。后面 Moore 修正為：?jiǎn)挝幻娣e芯片上的晶體管數(shù)量每?jī)赡昴軐?shí)現(xiàn)翻番。技術(shù)按照這個(gè)節(jié)奏發(fā)展的經(jīng)濟(jì)回報(bào)效益最好。

50多年來(lái)在全球按照摩爾定律的節(jié)奏，世界集成電路芯片技術(shù)發(fā)展非常快，導(dǎo)致晶體管的制造成本下降也非常快。把時(shí)光回顧到1957年，那時(shí)候每個(gè)晶體管制造成本大概要一塊美金的水平，到1997年可以看到手指上的一塊小芯片里面大概幾百萬(wàn)個(gè)晶體管，這樣的制造成本大概也是一塊美金。

技術(shù)的進(jìn)步讓晶體管價(jià)錢(qián)跌得非常快，技術(shù)的發(fā)展把晶體管制造成本變得非常便宜，使生活、社會(huì)發(fā)展有革命性的變化，所以芯片會(huì)越做越小。比如30年前大家看到的都是大電視，現(xiàn)在就是芯片驅(qū)動(dòng)的平板電視。手機(jī)產(chǎn)業(yè)也是通過(guò)一系列技術(shù)的發(fā)展，讓手機(jī)越做越小，最后形成智能手機(jī)。整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展最核心的四個(gè)要點(diǎn)，就是體積小、功能多、耗電小和成本低。

但是比較悲觀(guān)的消息是單個(gè)晶體管的價(jià)錢(qián)無(wú)法像以前那樣快速下降，例如在28納米的時(shí)候，五分錢(qián)可以買(mǎi)到一百萬(wàn)個(gè)晶體管，但是到20納米的時(shí)候，要5.2美分才能買(mǎi)到100萬(wàn)個(gè)晶體管，就是28納米技術(shù)代以后每單個(gè)晶體管的成本降速趨緩，或者很難降下來(lái)，這也許是后摩爾時(shí)代的標(biāo)志之一。

那么后摩爾時(shí)代的主要標(biāo)志是什么呢？晶片越做越小，使研發(fā)設(shè)計(jì)成本大幅攀升，以32納米技術(shù)代為例，發(fā)展到當(dāng)今的14和16納米，所有的成本都要加一倍。例如，從32納米代發(fā)展到16納米技術(shù)代，一個(gè)上規(guī)模的芯片生產(chǎn)線(xiàn)（產(chǎn)能4~5萬(wàn)片/月）建廠(chǎng)成本從45億增加到90億美金，研發(fā)成本從9億增長(zhǎng)到18億美金，設(shè)計(jì)成本則從1億增加到2億美金，這樣高的成本支撐，使得設(shè)計(jì)公司必須在看到市場(chǎng)上有10億美金的市場(chǎng)才愿意投入，否則投入的風(fēng)險(xiǎn)極大，根本沒(méi)辦法把成本收回來(lái)。

整個(gè)芯片制造產(chǎn)業(yè)鏈中，我國(guó)從芯片設(shè)計(jì)到制造、封裝、整機(jī)廠(chǎng)商產(chǎn)業(yè)鏈中，設(shè)計(jì)到制造的銜接環(huán)節(jié)看起來(lái)比較薄弱。為此需要建立了一個(gè)設(shè)計(jì)IP核公共平臺(tái)，強(qiáng)化設(shè)計(jì)與制造兩者銜接技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)的發(fā)展呼喚一個(gè)公共的技術(shù)分享平臺(tái)

吳漢明還表示，目前我國(guó)芯片在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上看到的是，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還有少量的國(guó)產(chǎn)芯片銷(xiāo)售，比例也就是2%-22%，大部分國(guó)內(nèi)芯片市場(chǎng)都被進(jìn)口芯片壟斷。

為什么會(huì)這樣？雖然我國(guó)芯片制造企業(yè)有部分芯片的制造能力，但是主要承接國(guó)外芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的訂單。近年來(lái)國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)公司訂單上升不少，但是設(shè)計(jì)服務(wù)能力還需要大幅提升，才能支持國(guó)內(nèi)的大眾創(chuàng)新發(fā)展道路。吳漢明表示，在這個(gè)產(chǎn)業(yè)背景下，我們建立了公共設(shè)計(jì)IP核平臺(tái)，希望把芯片的設(shè)計(jì)制造緊密銜接起來(lái)，在這個(gè)平臺(tái)上通過(guò)設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)提供設(shè)計(jì)服務(wù)，提供芯片的生產(chǎn)和制造、封測(cè)、然后再推廣到市場(chǎng)，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)與制造的鴻溝，促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展。

最后，吳漢明總結(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈的特點(diǎn)是需要關(guān)注核心環(huán)節(jié)，技術(shù)的發(fā)展使得業(yè)內(nèi)呼喚一個(gè)公共的技術(shù)分享的平臺(tái)，要重視產(chǎn)業(yè)鏈中的軟環(huán)節(jié)的發(fā)展，譬如EDA/IP核等技術(shù)。我國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展中迫切需要設(shè)計(jì)符合國(guó)情的新型的產(chǎn)學(xué)研合作方式，加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度。

據(jù)悉，此次峰會(huì)由江西萬(wàn)科牽手阿里云創(chuàng)新中心共同舉辦，聚焦人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，聚集了院士、科學(xué)家、財(cái)經(jīng)作家、產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)業(yè)孵化、投融資等領(lǐng)域國(guó)際國(guó)內(nèi)知名人士，會(huì)上還進(jìn)行了阿里云創(chuàng)新中心項(xiàng)目落地萬(wàn)科?萬(wàn)創(chuàng)科技城等重磅消息的發(fā)布。

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