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【IC设计】与国外仍存两三代技术差距 我国集成电路产业如何突围?

来源:中国商网    原作者:祖爽    

集成电路产业作为国家战略发展重要基础,已经成为关系到国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性的产业。近几年,产业热度明显提升,在宏观政策扶持和市场需求提升的双轮驱动下快速发展。但在集成电路产业高速发展的背后,也依然存在产品自给率低等诸多问题,中兴通讯被制裁等事件也集中体现了集成电路产业是国家安全的核心技术。我国的集成电路产业发展现状如何?未来还将面临哪些机遇和挑战?在近日举办的南通集成电路材料和设备技术高峰论坛上,行业领袖、知名专家从不同角度剖析了行业存在的问题,并分享行业发展成果。

我国集成电路产业成绩斐然

国家集成电路产业投资基金总裁丁文武在演讲中指出,集成电路产业是国民经济制造型产业,2014年国家颁布的集成电路发展纲要使产业发展取得长足进步,2016年产业销售增长24.8%,在制造、设计、封装测试、材料方面都取得了不同程度的进步。

据江苏省工信厅副厅长池宇介绍,近年来在工信部等国家部委的关心支持下,江苏省委省政府将加快集成电路产业发展,以此作为推动产业转型升级、建设制造强省的战略选择,并制定出台了《关于加快全省集成电路产业发展的意见》。全省集成电路产业进入了快速发展的黄金期,产业布局不断优化,产业规模持续增长,创新创业的生态日趋完善。2017年全省集成电路产业销售收入实现了1318亿元,同比增长20.5%,约占全国规模的四分之一。重核CPU、DSP、数模转换、千兆网络交换芯片等核心领域也取得了突破。

江苏省南通市委常委、秘书长沈雷也表示, 南通作为江苏省集成电路产业发展领导小组成员单位之一,逐步形成了从芯片实际、半导体提前制造、分装出市、设备制造和技术服务的完整产业格局。2017年,全产业完成销售收入206.4亿元,同比增长45.5%,产业规模占全省15.7%,居第3位,预计今年销售可以超过250亿元。

在接受中国商报记者采访时,中国科学院微电子所副所长刘新宇表示,在改革开放的前三十年,中国靠工业化完成了财富的积累,改革开放再往后进展三十年,国家的工业体系升级换代,而进入信息化和智能化离不开集成电路,这就是为什么整个国家产业升级都在推进集成电路的发展。南通所处长三角地区,是中国经济、中国集成电路产业最为活跃的地区之一。目前以上海为龙头,无锡、南京、合肥等城市都把集成电路发展作为其打造整个城市的名片,包括一些西部地区,例如重庆,成都,都是沿着长江流域这一条线走下去的,因为这一带区域货运便利、资金密集、人才密集、国际化程度高,所以一直作为国家发展集成电路的核心区域。

刘新宇表示,南通的集成电路产业中,南通通富微电发展得较好,另外还有一些相关的企业也在不断地发展。南通通富微电通过改制、股份化、国际化,现在逐渐发展成为国内第三,国际第六的大型封装厂。不过坦率的来说,南通在新一轮的集成电路大潮当中,启动还是比较晚,未来需要结合南通市具体情况和在江苏集成电路布局中的定位,制定符合地方经济的发展规划。

“国内一些龙头企业,像中芯国际、上海华虹等企业都在这一片,包括新兴的长江存储,在经过几年努力也开始出货了。像存储这一领域以前都是国外技术垄断,现在我们也开始逐自己渐掌握了核心技术,也有了自己的产品,虽然现在这些产品还存有缺陷,或者说性能还比不上国外最先进的,但是现在我们有了。接下来就是凭借更努力地工作,去追赶顶尖技术。”刘新宇表示。

与国外仍有两三代技术差距

根据中国半导体行业协会统计,中国集成电路产业销售额从2013年的2508.5亿元增长到2017年的5411.3亿元,五年间翻了一番。该产业2017年增速为24.8%,并首次实现设计、制造和封装三个分支的增长皆超20%。但有相关资料显示,虽然我国设计业水平基本与国外同步,但很多关键芯片几乎全部依靠进口,工艺技术仍有一定滞后。总体来看,中国集成电路产业无论在设计、制造还是封装环节等,均与国际先进水平存在着差距。

据刘新宇介绍, 我国的集成电路产业起步基本上与日本同步,但是由于各种各样的原因一直断断续续地发展,到了改革开放以后,国家也是非常重视集成电路,但是由于当时所处经济发展阶段更多的是在解决工业化和温饱问题,集成电路的投入主要还是通过引进、消化吸收,但由于集成电路的发展是需要长期的持久投入,所以想通过交钥匙工程和引进这种方式是很难实现系统突破的。

尽管这几年国内集成电路发展很快,但自主可控程度依然不够,对外依赖仍较大。翻检海关总署的数据可知,近些年的集成电路年进口额都超过2000亿美元,去年达2601亿美元,进出口贸易逆差也在2017年达到了最高值1932.6亿美元。

刘新宇表示,目前我国的集成电路仍主要依靠进口,且高端产品自给率很低。“中国每年进口集成电路2600多亿美元,国内的集成电路工艺线和国外相比还有比较大的差距,经过政府和企业的协同发力,现在已经缩小了代差,差距从原来的5到6代缩小到了2到3代。另外从目前的产品设计来看,高端产品都是国外在控制,国内大部分的设计还是以中低端为主,是靠量取胜,而不是靠质。龙芯CPU也是经过了15到16年的努力,才逐渐跟国外的水平接近。”

丁文武也在会上指出,跟国外先进国家的技术相比,我国的集成电路产业在技术水平、产业规模、核心产品的供给、人才培养方面还有很大差距,“我们都知道装备和材料是我们产业的短板,从以前我们在集成电路芯片制造生产线技术的过程,到现在的芯片制造生产线技术过程中大部分的投入是买装备,买设备。”

丁文武表示,要发展装备和材料这个产业必须要从几个方面入手,第一要加大自主创新,加大研发投入。在技术上一定要尊重知识产权,同时要保护知识产权。只有自主创新做起来了才有自己的话语权,才会跟别人对等。第二,要在自主创新基础上加强或者是加大开放合作的原则。自主创新不是关起门来搞,还要开放,要合作。第三,产业要持续不断地投入,包括产业自己的支持,也包括资本的支持,同时包括政府的支持。 第四,产业链要形成协同,来推动产业生态持续地建立。任何一个产业都不是独立的,装备和材料要与装备制造、封装、测试和密切配合、联动、协同。除此之外,还需加强人才的培养和引进。

未来如何突围

中国半导体协会信息交流部主任任振川在会上表示,中国的集成电路产业市场广阔。他认为,市场需求既可视为资源,也可视为机遇。2017年,全国集成电路市场需求已达14000多亿远,巨大的市场将会带动整个产业的发展。

在迎来机遇的同时,我国集成电路产业发展也仍然面临产业门槛较高、经济投入较大、关键零部件仍控制在外国企业手里等诸多挑战,因此我国应加大政府支持力度,走合作开放的路线,加强整体产业链和产业生态建设。“半导体烧钱也不一定能够见效益,根据统计我们有约90%以上的设备需要进口,即便有一些设备光刻机国内也在做,但关键的零部件还是控制在外国企业手里。”

今年年初,美国对中兴通讯出口管制事件的不断发酵,使得国产芯片和其密切相关的集成电路产业再次引来各方关注,也为我国集成电路存在的技术壁垒敲响警钟,激发起中国企业自立更生的信心与掌握核心技术的决心。

刘新宇表示,目前西方发达国家发展集成电路已经形成一个联盟,比如虽然美国的集成电路最好,但光刻机却是荷兰制造的,一些其他的设备是日本制造的,这已经形成了一个利益联盟,控制着整个集成电路的发展趋势,这会对我国集中电路发展有较大的制约,我国想把整套体系健全起来还需要时间。

“美国对中国的集成电路制约现象一直都有,中兴这件事是彻底把大家都警醒了。中国现在已经渡过了那种用初级产品换取利润的阶段,我们正在不断向更高水平的产品或系统进军。从中兴事件也可以看到整个中国集成电路产业相对还是比较脆弱的,同时也更好地审视自己,更加清醒地认识我们所处的位置,从而更好地去发展这个产业。”刘新宇表示。

中兴的遭遇也成为整个产业发展的催化剂。4月20日,阿里巴巴集团宣布,全资收购中国大陆唯一的自主嵌入式CPU IP Core公司中天微系统有限公司。此前,阿里还投资了寒武纪、Barefoot Networks、深鉴、耐能(Kneron)、翱捷科技(ASR)等5家芯片公司。自此,阿里巴巴达摩院已组建了芯片技术团队,开始进行AI芯片的自主研发。在首届数字中国建设峰会上,腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾在演讲时也表示,中国摆脱核心技术受制于人的需求越来越迫切,只有科技这块“骨头”足够硬,我们才有机会站起来,与国际巨头平等对话。

对此刘新宇表示,对于阿里、腾讯等企业来说,企业有自己的需求,把这种需求最终转化到集成电路的芯片上来有一个过程,不过,这个过程里每走一步带来的信息量都很大,都是有利于整个产业发展的。

图片声明:图片来源正版图片库:拍信网

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