早前,SEMICON China在上海隆重舉行,在同期高峰論壇上,,中國工程院院士、浙江大學微納電子學院院長吳漢明發(fā)表了題為《關(guān)于我國芯片制造的一些思考》的演講,。他首先指出,集成電路產(chǎn)業(yè)正在面臨兩大壁壘,,分別是政策壁壘和產(chǎn)業(yè)性壁壘,,其中政治壁壘包括大家都知道的巴統(tǒng)和瓦森納協(xié)議,而產(chǎn)業(yè)性壁壘則體現(xiàn)在世界的半導(dǎo)體龍頭得益于早期布局,,所積累的豐富知識產(chǎn)權(quán),,這些都給中國半導(dǎo)體提出了巨大的挑戰(zhàn)。他舉例說道,,一個成套工藝研發(fā),,要投入70億人民幣,要上千人工作四年,,才能完成,,由此可以看到集成電路行業(yè)的難。
吳漢明院士進一步指出,,進入這些年,,集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)生了一些新的變化,他以20nm為例講述了當中的轉(zhuǎn)變,。從他提供的數(shù)據(jù)我們可以看到,,從28nm推進到20nm,,單個晶體管的成本提高了。這就讓我們進入了所謂的后摩爾時代,,為此芯片行業(yè)需要去尋找新的技術(shù)去支撐芯片繼續(xù)前進,。
他強調(diào),如下圖所示,,在后摩爾時代,,在高性能計算、移動計算和自主感知等應(yīng)用的推動下,,我們應(yīng)該增加對邏輯技術(shù),、基本規(guī)則縮放、性能助推器,、PPA縮放,、3D集成、內(nèi)存技術(shù),、DRAM技術(shù),、Flash技術(shù)和新興非易失存儲技術(shù)的關(guān)注,已達到如下圖所示的PPAC目標,。
而具體到芯片制造方面,,我們則面臨包括精密圖形、新材料和提升良率在內(nèi)的三大挑戰(zhàn),。
“除了技術(shù)以外,晶圓廠,、研發(fā)和設(shè)計成本也是芯片產(chǎn)業(yè)面臨的另一重大挑戰(zhàn)”,,吳漢明說。他指出,,如下圖所示,,假設(shè)一個能生產(chǎn)32nm芯片的產(chǎn)線,需要的成本高達45億美元,,研發(fā)成本則高達9億美金,,設(shè)計成本也需要1億美金。到了16nm,,晶圓廠的建設(shè)成本取到了90億美元,,研發(fā)成本增加到18億美元,設(shè)計成本也漲到了22億美元,,整體成本較之32億美元翻了一番,,由此可見芯片持續(xù)微縮帶來的成本巨大挑戰(zhàn)。
“雖然芯片的難道和成本一直增加,,但趨緩的摩爾定律給追趕者帶來機會”,,吳漢明接著說,。
但吳漢明院士也強調(diào),即使如此,,我國的集成電路產(chǎn)業(yè)還需要重視一個關(guān)鍵問題,,那就是產(chǎn)能問題。據(jù)統(tǒng)計,,產(chǎn)能排名前五的晶圓廠包括三星,、臺積電、美光,、SK海力士和鎧俠,,中國大陸并沒有任何一家企業(yè)位列其中。隨著科技的發(fā)展,,芯片的產(chǎn)能需求會越來越高,,為此我們必須加倍重視產(chǎn)能。
吳漢明院士同時還指出,,如下圖所示,,現(xiàn)在83%以上的芯片產(chǎn)能集中在10納米以上節(jié)點,為此在他看來,,在這些所謂的舊節(jié)點上,,還有很大的創(chuàng)新空間。
為此吳漢明院士指出,,在后摩爾時代,,我們正在面臨百年未有的大變局,我們應(yīng)該在關(guān)注先進工藝的同時,,還要關(guān)注特色工藝,、先進封裝和系統(tǒng)結(jié)構(gòu),這對于當前的中國集成電路來說,,擁有重要的意義,。
同時,吳漢明院士對企業(yè)與科研院所/高校在創(chuàng)新體系中的關(guān)系給出了他的建議,。
“與此同時,,浙江大學也會打造一個成套的工藝研發(fā)平臺,為我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻力量”,,吳漢明最后表示,。