舉國(guó)體制建平臺(tái) 強(qiáng)“芯”之路沒(méi)有“個(gè)人英雄”

盡管江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)電科技)在集成電路封裝測(cè)試擁有全球第三、中國(guó)第一的市場(chǎng)份額，但在其技術(shù)副總郭洪巖看來(lái)，其發(fā)展仍面臨著諸多難題，比如技術(shù)產(chǎn)品更新迭代慢、人才缺乏、產(chǎn)業(yè)鏈聚集效應(yīng)不足。

事實(shí)上，這并非長(zhǎng)電科技一家的困惑，而是整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。值得欣慰的是，解決這些挑戰(zhàn)逐漸有了思路。比如，浙江省正在打造集成電路“萬(wàn)畝千億”新產(chǎn)業(yè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)政產(chǎn)學(xué)研業(yè)的深度融合。

正如中國(guó)工程院院士、中國(guó)工程院副院長(zhǎng)陳左寧在近日召開的“2021中國(guó)(紹興)集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展學(xué)術(shù)峰會(huì)”上所指出的，“集成電路產(chǎn)業(yè)沒(méi)有‘個(gè)人英雄’，需要在產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、價(jià)值鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)同配合、形成合力，把產(chǎn)業(yè)整體自主創(chuàng)新能力提升到更高水平”。

合作開放是關(guān)鍵

“隨著外部環(huán)境出現(xiàn)更多不穩(wěn)定性、不確定性，全球集成電路供應(yīng)鏈正加速重構(gòu)，呈現(xiàn)出本地化、多元化的布局，我國(guó)集成電路挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。”陳左寧表示。

集成電路行業(yè)包括設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、裝備與材料等環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的獨(dú)自強(qiáng)大，都不能建成“芯片強(qiáng)國(guó)”。

中國(guó)工程院院士吳漢明指出，由于中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)起步較晚，而國(guó)際早期布局的企業(yè)形成了較多的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，給國(guó)內(nèi)的發(fā)展帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。“因此，未來(lái)集成電路領(lǐng)域是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的競(jìng)爭(zhēng)和對(duì)抗，而不是點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)。”

當(dāng)前，我國(guó)芯片制造產(chǎn)能正加速擴(kuò)大。但吳漢明并不認(rèn)同“產(chǎn)能過(guò)剩”的說(shuō)法，“真正的芯片需求非常大，只要有理性、科學(xué)的安排，產(chǎn)能、創(chuàng)新發(fā)展空間很大”。

過(guò)去50年，“摩爾定律”支撐著集成電路行業(yè)的發(fā)展，即在價(jià)格不變的情況下，集成在芯片上的晶體管數(shù)量每隔18至24個(gè)月將增加一倍，計(jì)算成本呈指數(shù)型下降。但隨著工藝器件，以及種種物理化學(xué)性質(zhì)走向極限，“摩爾定律”逐漸終結(jié)已成為行業(yè)共識(shí)。

如何在“后摩爾時(shí)代”乘勝追擊，是企業(yè)界和學(xué)界面臨的重要課題。

“我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展需要開放、合作，在‘十四五’期間，國(guó)內(nèi)集成電路行業(yè)有望打通設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、裝備與材料等環(huán)節(jié)，迎來(lái)新的發(fā)展。”陳左寧說(shuō)。

舉國(guó)體制建平臺(tái)

全產(chǎn)業(yè)鏈集成，需要政產(chǎn)學(xué)研等多方聯(lián)合。“集成電路產(chǎn)學(xué)研依然是‘兩張皮’。”吳漢明直言。

在吳漢明看來(lái)，其實(shí)產(chǎn)學(xué)研的分工很明確，產(chǎn)業(yè)技術(shù)就是企業(yè)來(lái)做，產(chǎn)前技術(shù)是學(xué)校跟進(jìn)，而從產(chǎn)前技術(shù)到產(chǎn)業(yè)技術(shù)，產(chǎn)學(xué)研的重合領(lǐng)域是最需要關(guān)注，也最有發(fā)揮空間的，這需要?jiǎng)?chuàng)新平臺(tái)支撐。

“該平臺(tái)有3個(gè)特點(diǎn)，設(shè)備和制造一體化、新工科模式、做成套工藝的驗(yàn)證。這樣既可以大幅提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，又能降低企業(yè)創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)。”吳漢明說(shuō)。

浙江大學(xué)教授嚴(yán)曉浪也表示，構(gòu)建“芯片—軟件—整機(jī)—系統(tǒng)—信息服務(wù)”產(chǎn)業(yè)鏈，應(yīng)從國(guó)家層面進(jìn)行戰(zhàn)略布局，推動(dòng)成立行業(yè)領(lǐng)域性的芯機(jī)聯(lián)動(dòng)，以整機(jī)企業(yè)提供優(yōu)秀解決方案為導(dǎo)向，以創(chuàng)新模式開展高校、科研院所與集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的多層次技術(shù)交流和合作，以創(chuàng)新技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、解決方案和成果產(chǎn)業(yè)全鏈條實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域內(nèi)的新型技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。“企業(yè)的需求一定要成為芯片設(shè)計(jì)的對(duì)象，在產(chǎn)品定義和設(shè)計(jì)上，整機(jī)企業(yè)要有很大的發(fā)言權(quán)。”

嚴(yán)曉浪還提到，要建立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的推廣平臺(tái)，產(chǎn)業(yè)化基地在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用。

“抓住后摩爾時(shí)代迎頭趕上的機(jī)遇，加速新型舉國(guó)體制下的公共技術(shù)研發(fā)平臺(tái)建設(shè)，由單點(diǎn)突破轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)鏈集成，夯實(shí)發(fā)展基礎(chǔ)，打通科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的‘全鏈條’。”陳左寧說(shuō)。

人工智能尋突破

我國(guó)集成電路行業(yè)處在重要機(jī)遇期，如何尋找新突破、開創(chuàng)新局面?

清華大學(xué)教授魏少軍表示，集成電路的出現(xiàn)和計(jì)算緊密相連，計(jì)算正走向多臺(tái)機(jī)器對(duì)多臺(tái)機(jī)器的泛在計(jì)算。從能源與公用事業(yè)、制造，到公共安全、通信等，5G和人工智能應(yīng)用推動(dòng)集成電路進(jìn)入社會(huì)各個(gè)角落，集成電路技術(shù)也迎來(lái)重大變革。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)飛速發(fā)展，單個(gè)芯片上的晶體管數(shù)量高速增長(zhǎng)。“微納系統(tǒng)集成、芯片架構(gòu)創(chuàng)新，以及新器件新材料和新工藝3個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新，將是集成電路跨過(guò)5納米需攻克的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。”魏少軍說(shuō)。

針對(duì)計(jì)算芯片設(shè)計(jì)面臨的性能、功耗、靈活性相互制約的固有矛盾，魏少軍提出了軟件定義芯片技術(shù)。近年來(lái)，魏少軍團(tuán)隊(duì)研發(fā)了Thinker系列人工智能芯片，其硬件功能能夠隨著軟件功能的變化實(shí)時(shí)變化，適應(yīng)不同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，具備高計(jì)算效率、高能量效率以及高靈活性。

魏少軍認(rèn)為，當(dāng)前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)“核心受制于人，產(chǎn)品處在中低端”的情況還未徹底改變，基礎(chǔ)研究和基礎(chǔ)人才沒(méi)有跟上需求發(fā)展是重要原因。他建議建立涵蓋行業(yè)五大板塊的創(chuàng)新體系、理清集成電路科學(xué)與工程的學(xué)科體系和知識(shí)體系，未來(lái)大有作為。(韓揚(yáng)眉)