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2020年,中国芯片产业与国际先进水平之间的差距要进一步缩小

发布时间:2019/9/2 14:17:07 访问次数:2939

据来自国内主流媒体报道:在2018年政府工作报告中,芯片(集成电路/半导体)产业便被国家政府排在了中国实体经济第一位。与此同时,各地政府也已把芯片产业作为当地战略性支柱产业来发展。

按照国家所制定的计划和目标:到2020年,中国芯片产业与国际先进水平之间的差距要进一步缩小,全行业销售收入年均增速力争在20%以上。然后再到2030年,在中国芯片产业链中属于主要环节的本土厂商要达到国际先进水平,且能有一批本土厂商进入到国际第一梯队。

显然,国内的芯片产业发展已被国家列为重点的科研工程。这主要有二个方面的因素:一方面,芯片产业代表了高端制造业的最前沿水平,目前中国在芯片产业领域与西方国家存在着一定的代差。如果中国能在芯片产业方面异军突起,那么中国制造将从中低端向高端制造业全面升级。


另一方面,中兴通讯事件说明,中国要摆脱对进口芯片的过度依赖,应该由现在的大幅逆差,转为顺差,而为国创利。全球每年的芯片产能,差不多一半供应给了中国。仅2017年,中国芯片进口总额又进一步上升到了2601亿美元,中国芯片出口总额尚不及670亿美元。


中国在芯片设计领域还存在设计工具方面的“短板”。芯片设计需要依赖电子设计自动化工具(EDA),这一工具使设计者能用计算机进行逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真等工作,最终完成芯片设计。


不过,提供该软件服务的主要是3家美国公司。

在芯片制造领域,包括制造工艺和制造装备方面,中国能力尚弱。

芯片制造听上去像是传统制造,实际上其制造工艺和装备的精密、繁杂程度远超后者。具体来说,其工艺包括光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、抛光、金属化、扩散、氧化……不一而足。

与上述制造工艺相对应的,是200多种关键制造装备,包括光刻机、刻蚀机、清洗机、切割减薄设备、分选机以及其他工序所需的扩散、氧化、清洗设备等。每种装备的制造技术要求都很高,制造难度极大且造价十分高昂。

目前,在芯片制造领域,占有领军地位的企业大多来自美国、日本等国家,中国芯片制造厂80%的装备需要从国外进口。



事实上,整个芯片产业无非是:关键设备和材料、设计、制造、封装和测试等几大环节。在芯片设计方面,华为海思半导体研发出高端麒麟芯片和基带芯片。而在封装和测试领域,中微半导体研发出具备国际竞争力的7nm刻蚀机。所以,在芯片产业的很多领域,中国并没有与国外上的传言有那么大的差距,但是在芯片的批量制造方面,在却确实与国际领先技术方面存在着较大的代差。

可能有人会问,中国芯片产业发展究竟难在哪里呢?首先,我们过去需要什么就进口什么,没有必要自己再投巨资去研发和生产,而当中兴通讯事件后,我们再想后起直追。至少在设计、制造方面与西方存在较大距离。现在西方国家掌握了芯片的核心技术就是不肯卖给中国或者让中国并购相关海外企业。

再者,中国在芯片产业的投资和人才的引进方面还处于初始阶段。像华为这样每年投巨资搞芯片研发,以及将股权向研发人员倾斜的企业,国内也没有几家。同样,芯片制造企业台积电给研发人员的薪酬是中芯国际的6倍。

所以,国家现在要奖励那些投资搞芯片产业研发的科技企业,并且鼓励其上市融资。同时鼓励芯片领域的留学生回国创业,毕竟全球芯片一半的需求在中国市场。当然还要消除国际上对我们的发展芯片技术的误解,多与国际相关领域的院校展开学术交流。


芯片强则产业强,芯片兴则经济兴


“如果说开创工业时代的驱动力来自蒸汽机,开创电气时代的驱动力是电力,那么开创信息时代的驱动力就是芯片。”叶甜春介绍,作为核心基石,它被誉为现代工业的“粮食”,更成为全球高科技竞争中的战略必争制高点。

然而,长期以来,我国芯片产业一直受到西方在先进制造装备、材料和工艺引进等方面的种种限制,高端芯片主要依赖进口。数据显示,我国集成电路产品连续多年进口额超过2000亿美元,超过石油成为最大宗进口产品。

实现集成电路制造创新体系阶段性目标

——针对此前我国芯片高端装备和材料基本处于空白状态、产业链严重缺失的问题,专项实施9年来,我国研制成果14纳米刻蚀机等30多种高端装备和靶材等上百种材料产品,性能达到国际先进水平,开始批量应用并出口到海外,实现了从无到有的突破,填补了产业链空白。

——2008年以前,我国芯片最先进研发工艺为90纳米,而今,我国主流工艺水平提升了5代,22纳米、13纳米先导技术研发取得突破,封装企业从低端走向高端,应用国产芯片的智能手机、通信设备等电子产品大批量进入市场,提高了中国信息产业的竞争力。

——专项实施以来高度重视自主知识产权。9年来,我国共申请2.3万余项国内发明专利和2000多项国际发明专利,形成了自主知识产权体系,极大提升了我国芯片技术自主创新能力。

回顾中国芯片产业的发展和进步

“高端装备和材料从无到有填补产业链空白,制造工艺与封装集成由弱渐强走向世界参与国际竞争,表明国家科技重大专项打造集成电路制造创新体系的阶段性目标已经实现。”项目牵头负责人之一、北京市经信委主任张伯旭给出了这样的论断。

持续投入、艰苦爬坡方能站稳脚跟


技术突破引领的是产业的发展。在专项成果的支持下,我国芯片行业一批龙头企业进入世界前列,一批骨干企业开始积极参与国际竞争,并在资本市场上备受青睐。此外,陈传宏介绍,国内企业应用专项成果研制出了成套的LED和光伏制造装备,使得我国LED和光伏等泛半导体产业综合竞争力大幅跃升,产业规模和技术水平实现了国际领先。

叶甜春透露,专项已经在14纳米装备、工艺、封装、材料等方面进行了系统部署,预计到2018年将全面进入产业化。下一步,“十三五”还将重点支持7纳米至5纳米工艺和三维存储器等国际先进技术的研发。

回顾中国芯片产业的发展和进步

“可以说,中国的芯片产业迎来了历史上最好的发展时期。”叶甜春说,但他也同时表示,尽管我国芯片产业正在发生巨大的变化,但由于过去几十年投入不足,欠账太多,起点仍然很低,与发达国家相比差距很大。“我们绝不能因为最近几年发展速度快、技术进步大而掉以轻心,必须清醒地看到艰苦爬坡阶段马上就会到来。芯片工业这样的命脉行业是不可能一蹴而就的,只有持续投入二三十年,这个产业才能真正地站稳脚跟、发展起来。”



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据来自国内主流媒体报道:在2018年政府工作报告中,芯片(集成电路/半导体)产业便被国家政府排在了中国实体经济第一位。与此同时,各地政府也已把芯片产业作为当地战略性支柱产业来发展。

按照国家所制定的计划和目标:到2020年,中国芯片产业与国际先进水平之间的差距要进一步缩小,全行业销售收入年均增速力争在20%以上。然后再到2030年,在中国芯片产业链中属于主要环节的本土厂商要达到国际先进水平,且能有一批本土厂商进入到国际第一梯队。

显然,国内的芯片产业发展已被国家列为重点的科研工程。这主要有二个方面的因素:一方面,芯片产业代表了高端制造业的最前沿水平,目前中国在芯片产业领域与西方国家存在着一定的代差。如果中国能在芯片产业方面异军突起,那么中国制造将从中低端向高端制造业全面升级。


另一方面,中兴通讯事件说明,中国要摆脱对进口芯片的过度依赖,应该由现在的大幅逆差,转为顺差,而为国创利。全球每年的芯片产能,差不多一半供应给了中国。仅2017年,中国芯片进口总额又进一步上升到了2601亿美元,中国芯片出口总额尚不及670亿美元。


中国在芯片设计领域还存在设计工具方面的“短板”。芯片设计需要依赖电子设计自动化工具(EDA),这一工具使设计者能用计算机进行逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真等工作,最终完成芯片设计。


不过,提供该软件服务的主要是3家美国公司。

在芯片制造领域,包括制造工艺和制造装备方面,中国能力尚弱。

芯片制造听上去像是传统制造,实际上其制造工艺和装备的精密、繁杂程度远超后者。具体来说,其工艺包括光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、抛光、金属化、扩散、氧化……不一而足。

与上述制造工艺相对应的,是200多种关键制造装备,包括光刻机、刻蚀机、清洗机、切割减薄设备、分选机以及其他工序所需的扩散、氧化、清洗设备等。每种装备的制造技术要求都很高,制造难度极大且造价十分高昂。

目前,在芯片制造领域,占有领军地位的企业大多来自美国、日本等国家,中国芯片制造厂80%的装备需要从国外进口。



事实上,整个芯片产业无非是:关键设备和材料、设计、制造、封装和测试等几大环节。在芯片设计方面,华为海思半导体研发出高端麒麟芯片和基带芯片。而在封装和测试领域,中微半导体研发出具备国际竞争力的7nm刻蚀机。所以,在芯片产业的很多领域,中国并没有与国外上的传言有那么大的差距,但是在芯片的批量制造方面,在却确实与国际领先技术方面存在着较大的代差。

可能有人会问,中国芯片产业发展究竟难在哪里呢?首先,我们过去需要什么就进口什么,没有必要自己再投巨资去研发和生产,而当中兴通讯事件后,我们再想后起直追。至少在设计、制造方面与西方存在较大距离。现在西方国家掌握了芯片的核心技术就是不肯卖给中国或者让中国并购相关海外企业。

再者,中国在芯片产业的投资和人才的引进方面还处于初始阶段。像华为这样每年投巨资搞芯片研发,以及将股权向研发人员倾斜的企业,国内也没有几家。同样,芯片制造企业台积电给研发人员的薪酬是中芯国际的6倍。

所以,国家现在要奖励那些投资搞芯片产业研发的科技企业,并且鼓励其上市融资。同时鼓励芯片领域的留学生回国创业,毕竟全球芯片一半的需求在中国市场。当然还要消除国际上对我们的发展芯片技术的误解,多与国际相关领域的院校展开学术交流。


芯片强则产业强,芯片兴则经济兴


“如果说开创工业时代的驱动力来自蒸汽机,开创电气时代的驱动力是电力,那么开创信息时代的驱动力就是芯片。”叶甜春介绍,作为核心基石,它被誉为现代工业的“粮食”,更成为全球高科技竞争中的战略必争制高点。

然而,长期以来,我国芯片产业一直受到西方在先进制造装备、材料和工艺引进等方面的种种限制,高端芯片主要依赖进口。数据显示,我国集成电路产品连续多年进口额超过2000亿美元,超过石油成为最大宗进口产品。

实现集成电路制造创新体系阶段性目标

——针对此前我国芯片高端装备和材料基本处于空白状态、产业链严重缺失的问题,专项实施9年来,我国研制成果14纳米刻蚀机等30多种高端装备和靶材等上百种材料产品,性能达到国际先进水平,开始批量应用并出口到海外,实现了从无到有的突破,填补了产业链空白。

——2008年以前,我国芯片最先进研发工艺为90纳米,而今,我国主流工艺水平提升了5代,22纳米、13纳米先导技术研发取得突破,封装企业从低端走向高端,应用国产芯片的智能手机、通信设备等电子产品大批量进入市场,提高了中国信息产业的竞争力。

——专项实施以来高度重视自主知识产权。9年来,我国共申请2.3万余项国内发明专利和2000多项国际发明专利,形成了自主知识产权体系,极大提升了我国芯片技术自主创新能力。

回顾中国芯片产业的发展和进步

“高端装备和材料从无到有填补产业链空白,制造工艺与封装集成由弱渐强走向世界参与国际竞争,表明国家科技重大专项打造集成电路制造创新体系的阶段性目标已经实现。”项目牵头负责人之一、北京市经信委主任张伯旭给出了这样的论断。

持续投入、艰苦爬坡方能站稳脚跟


技术突破引领的是产业的发展。在专项成果的支持下,我国芯片行业一批龙头企业进入世界前列,一批骨干企业开始积极参与国际竞争,并在资本市场上备受青睐。此外,陈传宏介绍,国内企业应用专项成果研制出了成套的LED和光伏制造装备,使得我国LED和光伏等泛半导体产业综合竞争力大幅跃升,产业规模和技术水平实现了国际领先。

叶甜春透露,专项已经在14纳米装备、工艺、封装、材料等方面进行了系统部署,预计到2018年将全面进入产业化。下一步,“十三五”还将重点支持7纳米至5纳米工艺和三维存储器等国际先进技术的研发。

回顾中国芯片产业的发展和进步

“可以说,中国的芯片产业迎来了历史上最好的发展时期。”叶甜春说,但他也同时表示,尽管我国芯片产业正在发生巨大的变化,但由于过去几十年投入不足,欠账太多,起点仍然很低,与发达国家相比差距很大。“我们绝不能因为最近几年发展速度快、技术进步大而掉以轻心,必须清醒地看到艰苦爬坡阶段马上就会到来。芯片工业这样的命脉行业是不可能一蹴而就的,只有持续投入二三十年,这个产业才能真正地站稳脚跟、发展起来。”



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