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【通信技术】集成电路为新基建“筑基”

来源:中国电子报    原作者:陈炳欣    

不同于以铁路、公路、桥梁等为主的传统基建,新基建主要是指与信息技术、科技创新等相关的基础设施建设。正因如此,在新基建的推进过程中,离不开集成电路这个信息技术领域的基础性产业的支持与配合。与此同时,新基建又为我国集成电路产业提供了难得的发展机遇。

三个层面全方位支撑新基建

日前,国家发改委明确了新基建的范围,即以新发展理念为引领、以技术创新为驱动、以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。新型基础设施主要包括三个方面内容:一是信息基础设施,二是融合基础设施,三是创新基础设施。这三个方面的建设全都离不开集成电路产业的支持。

“与以往基础建设聚焦在造桥铺路不同,新基建对准的是数字经济中的基础建设。这些建设项目有一个共同的特点,就是智能化。无论是工业互联网、人工智能,还是大数据中心,都体现出网联化、智能化的特征。而要实现这些特征,就离不开集成电路技术的支持。”SEMI全球副总裁、中国区总裁居龙在接受记者采访时指出。

中科院微电子所副所长、中国科学院大学国家示范性微电子学院委员会主席周玉梅也表示:“集成电路产业是信息技术的基础,它是信息技术产业的重要支撑;而信息技术是融合基础设施的重要保障;在构建创新基础设施建设中,信息技术也是规划重点。由此可见,集成电路在这三个方面都是重中之重。”

那么,集成电路在本轮新型基础设施建设过程中又是如何具体发挥作用的呢?

信息基础设施,主要是指基于新一代信息技术演化生成的基础设施,比如以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施,以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。天津飞腾副总经理张承义指出:“无论是以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施,还是以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施,都离不开算力的支撑。随着信息基础设施的大力建设,将产生多样化的技术创新,从而催生多样化算力的需求。计算已经无处不在,集成电路为计算提供算力支持。”

融合基础设施主要是指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术,支撑传统基础设施转型升级,进而形成的融合基础设施,比如智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。以电动汽车充电桩为例,这是智慧能源基础设施的具体应用之一,通过和车联网、电动汽车以及大数据相结合,在全国范围内实现电动汽车充电桩网络化,让充电更加便捷。智能充电芯片解决方案在其中发挥着重要的作用。对此,北京智芯微电子科技有限公司副总经理王连忠表示:“新基建的提出不仅给充电桩制造企业发展带来了机遇,同时也将惠及相关芯片、终端、模组厂商。在新基建的带动下,会加快推进充电桩相关设备芯片本地化进度。”

创新基础设施主要是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施,比如重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。随着我国技术创新不断步入“深水区”,对于创新基础设施提出了更高的要求,将创新基础设施纳入新基建,将可更好地满足我国技术创新的现实需求。华大半导体有限公司总经理李建军指出:“集成电路对创新基础设施的支撑作用可以从两个角度来看。一方面,创新基础设施的实体,如大科学装置的试验室、数据分析处理,其中涉及的电力照明、网络计算设备,需要集成电路作为支撑;另一方面,集成电路技术本身就是创新基础设施的重要方向。

也就是说,新基建的“新”正是建立在大量芯片的支撑上。例如5G基站会用到基带芯片、FPGA芯片、光通信芯片,物联网网关会用到传感器芯片、网络芯片、控制芯片;云计算会用到CPU、GPU等;充电桩会用到功率芯片、电源管理芯片、控制芯片等。虽然集成电路产业没有被列为新基建中的一个建设方向,但其实所有建设项目都离不开集成电路产业的支持。正如李建军所指出,新基建中的“基建”建设的是社会经济发展所需的基础设施,“新”则体现在现代信息通信技术应用上。没有集成电路,就没有现代信息技术,也就无法实现两者融合。

新基建带来“芯”机遇

新基建的实施也为我国集成电路产业提供了难得的发展机遇。新基建的外溢效应非常强,可以助力多个产业、多个业态的发展。特别是在当前经济下行压力比较大的背景下,新基建既符合稳增长的要求,也是在践行新发展理念。它不是简单的大水漫灌,而是通过新型基础建设促进新经济的发展和数字经济发展。

以工业互联网为例,作为新基建的重要内容,能够直接提高计算、网络、存储和智能芯片的出货量。工业互联网“端边云”的体系架构,为集成电路和终端产业带来非常广阔的市场空间。

有白皮书指出,在新基建的建设过程中,5G芯片、GPU、TPU、NPU等人工智能芯片,实现新能源汽车、高铁轨交应用功率转换与变频控制的关键芯片IGBT,针对智能硬件、智能家电和智能计量等不同应用场景的物联网专用芯片,均有着广阔的市场需求。

在新冠肺炎疫情冲击全球消费市场、人们的消费型需求受到抑制的当下,新基建的重要性将更加凸显。“新基建将成为今年全球半导体领域成长的重要动能。”居龙特别强调。

更重要的是,新基建不仅会从市场层面对集成电路产业形成拉动作用,随着工程建设的推进,对于应用当中的芯片产品与解决方案也将提出越来越高的要求。这对集成电路产业的技术创新也将产生长期的助推作用。中国科学院微电子研究所所长叶甜春以工业互联网领域为例指出,中国集成电路产业发展,过去都是根据客户的定义去做产品。但如果在发展工业互联网的时候,把集成电路和产品应用结合在一起,然后形成自己的解决方案,将极大带动整个行业的发展。

国科微COO周士兵也表示:“在很多应用领域,国外芯片产业由于起步较早,无论是技术标准还是客户基础,都具有先发优势,已经牢牢地嵌入进现有的产业链当中,一般情况下,下游整机客户都不太愿意使用国产芯片。但是,新基建带来基础设施体系数字转型和智能升级,必然将推动芯片方案升级换代。在此情况下,国产芯片有机会进入新的产业体系中来。新基建项目给了国产芯片一个公平同台竞技的舞台。”

IC投资避免低水平重复

更多的投资与市场机会是新基建最为引人瞩目之处。随着建设进程的逐步推进,将可以更多地把政府部门投资、市场投资有机结合起来,吸引更多的资本进入到新型基础设施的投资领域。

不过也有专家指出,此前在我国集成电路产业投资建设中已经出现资本过热、投资散乱的苗头。因此,未来要做好科学统筹规划,防止“一哄而上”和重复建设的问题发生。

周玉梅对新基建投资提出建议:“其一,避免重复建设。由于集成电路是技术密集、资金密集、人才密集型产业,分散投入很难达到预期效果。其二,紧抓时间窗口、减少时间浪费。避免出现因新基建的投入,导致新一轮的“机构重组运动”“帽子人才大幅流动”。

张承义也在建议中指出:“在投资方向上,不要过于短视,急功近利,与一次性拉动相比,要更加重视新基建对产业链上下游的长期投资,着眼于基础创新和未来发展潜力的培育。同时要避免重复建设、过度建设,增强基础设施之间的互联互通和算力共享,提高效能,降低总拥有成本。”

封面图片来源:拍信网