摩爾定律之后，帶領(lǐng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向前的新動(dòng)力還有哪些？

因?yàn)槊绹?guó)禁令等因素的驅(qū)動(dòng)，國(guó)內(nèi)對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新、國(guó)產(chǎn)替代等問(wèn)題就尤為關(guān)注。而在今年，一場(chǎng)席卷全球的疫情下，“IC產(chǎn)業(yè)會(huì)受到怎樣的影響”也成為產(chǎn)業(yè)內(nèi)較為關(guān)注的一個(gè)話(huà)題。

就在今日于南京舉辦的2020世界半導(dǎo)體大會(huì)上，來(lái)自業(yè)內(nèi)的諸多半導(dǎo)體引領(lǐng)人士為這些問(wèn)題做出了解答。

中國(guó)半導(dǎo)體疫情下逆增長(zhǎng)，未來(lái)寄望資本與技術(shù)雙輪驅(qū)動(dòng)

今年年初，一場(chǎng)突如其來(lái)的疫情席卷全球，近乎給所有產(chǎn)業(yè)都蒙上了一層陰影。這之中，站在產(chǎn)業(yè)角度，因?yàn)閷?duì)供應(yīng)鏈穩(wěn)定性等方面的擔(dān)憂(yōu)，半導(dǎo)體的走向也得到了產(chǎn)業(yè)內(nèi)的極大關(guān)注。

過(guò)去幾個(gè)月，針對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的狀況，有不少數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)給出了悲觀(guān)的預(yù)測(cè)。譬如IDC預(yù)測(cè)2020年全球智能手機(jī)市場(chǎng)將下降11.9%，Canalys預(yù)測(cè)2020年全球PC出貨量將下降7%，出貨量下降，也就意味著半導(dǎo)體出貨量也將有所減少。

另外，Gartner也預(yù)測(cè)稱(chēng)，2020年全球半導(dǎo)體收入將下降0.9%，遠(yuǎn)低于上一季度所預(yù)測(cè)的增長(zhǎng)12.5%。麥肯錫也做出預(yù)測(cè)，稱(chēng)全球半導(dǎo)體少則萎縮5%，多則下降15%。

“全球半導(dǎo)體市場(chǎng)面臨不確定性挑戰(zhàn)。”在大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、原清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍也承認(rèn)到。

圖 | 中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、原清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍

反轉(zhuǎn)的是，雖然不確定性依然存在，在機(jī)構(gòu)并不看好的前提下，2020年全球半導(dǎo)體在上半年實(shí)現(xiàn)了同比增長(zhǎng)4.52%，銷(xiāo)售額達(dá)到了2085億美元。尤為值得注意的是，上半年全球半導(dǎo)體的增長(zhǎng)100%由中國(guó)市場(chǎng)貢獻(xiàn)。中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)。

與此同時(shí)就在現(xiàn)場(chǎng)，針對(duì)當(dāng)前國(guó)家環(huán)境以及疫情等嚴(yán)峻因素影響下的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，魏少軍也對(duì)當(dāng)前部分媒體的極端看好/不看好表達(dá)了一絲絲不認(rèn)同。

眾所周知，“全球最大芯片進(jìn)口國(guó)”，這是中國(guó)貼在身上的標(biāo)簽。在這一前提下，“國(guó)產(chǎn)替代”的話(huà)題不斷被提起，尤其是在當(dāng)前中美矛盾等嚴(yán)峻前提下。過(guò)去多年來(lái)，國(guó)家方面也印發(fā)了多個(gè)文件，以引導(dǎo)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主研發(fā)。多年來(lái)取得的成果如何？

對(duì)于當(dāng)前國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體的發(fā)展現(xiàn)狀，魏少軍在現(xiàn)場(chǎng)表示，中低端芯片側(cè)，從進(jìn)口集成電路價(jià)值的增長(zhǎng)來(lái)看，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體的替代能力正持續(xù)提升；高端芯片側(cè)，則尚未擺脫對(duì)進(jìn)口的依賴(lài)，不過(guò)在性能等方面，國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)高端芯片與國(guó)際主流產(chǎn)品的差距也正逐步縮小，“國(guó)產(chǎn)嵌入式CPU與國(guó)際先進(jìn)水平的差距快速縮小，目前已經(jīng)進(jìn)入同臺(tái)競(jìng)技的階段。”只不過(guò)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體依舊不能絲毫放松。

在演講的最后，魏少軍拋出了一個(gè)問(wèn)題：為什么美國(guó)能在半導(dǎo)體領(lǐng)域長(zhǎng)期位居領(lǐng)袖地位？他的答案是高投入——技術(shù)領(lǐng)先地位使美國(guó)公司建立了創(chuàng)新的良性循環(huán)：大規(guī)模研發(fā)帶來(lái)卓越的技術(shù)和產(chǎn)品，繼而帶來(lái)了更高的市場(chǎng)份額和更高的利潤(rùn)率，從而能夠更多地投入研發(fā)。

相比之下，“資本與技術(shù)之間驅(qū)動(dòng)不平衡”則是阻礙國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體發(fā)展的一大不利因素。魏少軍在接受采訪(fǎng)時(shí)表示，部分投資主體，主要是一些基金目光比較短淺，追求短期利益，而這種做法長(zhǎng)期來(lái)看對(duì)集成電路而言是不利的。“對(duì)集成電路的投資應(yīng)該是持續(xù)的、長(zhǎng)期的、高強(qiáng)度的，不應(yīng)追求短期利益。”

摩爾定律漸趨失效，中國(guó)還有哪些機(jī)會(huì)？

提及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，“摩爾定律”永遠(yuǎn)是一個(gè)避不開(kāi)的話(huà)題。

當(dāng)前在半導(dǎo)體工藝制程上，臺(tái)積電是其中翹楚。在今天上午的演講環(huán)節(jié)中，臺(tái)積電（南京）有限公司總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球向到場(chǎng)觀(guān)眾展示了公司目前的進(jìn)展以及未來(lái)的部分規(guī)劃，包括5nm已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段、3nm將于2022年進(jìn)入量產(chǎn)階段等等。

圖 | 臺(tái)積電（南京）有限公司總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球

可以看到，就研發(fā)階段，臺(tái)積電方面已經(jīng)在攻克3nm、2nm、1nm等先進(jìn)制程。對(duì)于其中涉及的摩爾定律問(wèn)題，羅鎮(zhèn)球明確表示目前還沒(méi)有太大問(wèn)題。與此同時(shí)，他也提出，先進(jìn)封裝是推動(dòng)摩爾定律持續(xù)演進(jìn)的主要助力。

具體怎么說(shuō)？羅鎮(zhèn)球說(shuō)到，臺(tái)積電在這方面將3D封裝分成前段3D封裝和后段3D封裝。前段3D封裝采用SoIC技術(shù)，包括CoW（Chip on Wafer）封裝方式和WoW（Wafer on Wafer）的封裝方式進(jìn)行；后段3D封裝采用InFO（Integrated FanOut）封裝和CoWoS（ChiponWaferonSubstrate）封裝技術(shù)，將不同功能的芯片整合到一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的產(chǎn)品當(dāng)中。“這是非常有效而且成本更低的方式。”

就在下午SEMI全球副總裁、中國(guó)區(qū)總裁居龍的演講中，他也提到了這一點(diǎn)：當(dāng)摩爾定律不能夠繼續(xù)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前，諸如3D封裝等將成為新的創(chuàng)新動(dòng)力。

在他看來(lái)，摩爾定律已經(jīng)成為“富人俱樂(lè)部”的物品，很多人已經(jīng)玩不起，因此需要在線(xiàn)寬等之外繼續(xù)尋求突破，這是關(guān)鍵，也是中國(guó)的機(jī)會(huì)。

他表示，3D封裝能夠做到縮小面積的同時(shí)，在性能、功率等方面做到很大提升，這是新的趨勢(shì)，且已經(jīng)有不少高端芯片走上了這條率，包括AMD、特斯拉等等。只不過(guò)，走這條路需要付出的成本是比較高的，“于國(guó)內(nèi)發(fā)展而言，這也是必行之路。”

除了先進(jìn)的封裝工藝，居龍還提出了另一個(gè)創(chuàng)新動(dòng)力，即“異構(gòu)集成線(xiàn)路圖（HIR）”。居龍指出，在未來(lái)數(shù)十年，HIR將會(huì)為整個(gè)微電子集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勾畫(huà)新方向。“在這方向上，已經(jīng)有很多機(jī)構(gòu)在參與研發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)的制定也已經(jīng)差不多，依照這個(gè)路線(xiàn)繼續(xù)研制下去，基本上不會(huì)相差太遠(yuǎn)。”

針對(duì)這一點(diǎn)，居龍也在現(xiàn)場(chǎng)表示，他以及SEMI（國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)）希望能夠把中國(guó)企業(yè)拉進(jìn)來(lái)，一同研究HIR，“當(dāng)你對(duì)線(xiàn)路圖了解的時(shí)候，就掌握了將來(lái)技術(shù)的發(fā)展方向。”

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