安博电竞中国官方网站下载地址国产高端芯片量产在即 我国处理“芯”痛还要多久?

发布时间:2021-07-29 06:27:53 来源:安博体育登录入口 作者:安博电竞注册

  早在2019年第四季度,国产14nm工艺芯片就完结小批量量产,到本年3月良品率现已到达90%-95%。

  本年6月下旬,我国电子信息工业展开研究院研究所所长温晓君在承受媒体采访时表明,国产14nm芯片下一年末能够完结量产,国产芯片现已迎来最好的时刻。

  7月初,中科院计算技能研究所副所长包云岗博士在承受观察者网采访时也表明,国产28nm芯片有望在本年末量产,国产14nm芯片将在下一年末完结规划化量产。

  振奋人心的音讯相继传来,痛了多年的我国“芯”,是否有才能在中高端商场站稳脚跟了?离处理“芯”痛还有多久?

  作为现代技能工业高速展开的源动力,芯片已广泛浸透及融合到国民经济和社会展开每个范畴,是数字经济、信息消费甚至国家久远展开的重要支撑。

  可是,我国中心处理器芯片在全球商场份额至今仍不到1%,电子产品严峻依靠从美国、韩国等国家和地区进口处理器芯片,面对严重“卡脖子”危险。

  据统计,在2019年上半年,整个半导体出售商场规划约为2000亿美元,其间65%芯片选用14nm制程工艺,25%左右选用10nm和12nm,选用7nm的仅10%左右。

  其间,14-12nm能满意许多高端芯片需求,比方5G、人工智能、新能源轿车、台式电脑的CPU、高速运算、基频、高端消费电子产品;智能手机现已进入运用5nm芯片的年代,14nm制程运用现已不多。

  现在,国产14nm范畴的设备、工艺、封装、资料等各技能工艺环节都现已有系统布置,均在墨守成规进行迭代晋级。揭露信息显现,2019年第四季度,国产14nm工艺芯片完结小批量量产,到了本年3月良品率现已到达90%-95%,一起现已完全有才能应对下流大规划量产的需求。

  假如14nm芯片能规划化量产,就意味着有才能应对国内下流工业大规划需求,这显着会是国产芯片里程碑式的前进。

  包云岗表明,14nm是当下运用最广泛、最具商场价值的制程工艺,在AI芯片、高端处理器以及轿车等范畴都具有很大的展开潜力,其间首要运用包含高端消费电子产品、高速运算、低阶功率放大器、基频、AI、新能源轿车等。

  更重要的是,国产14nm规划量产不只将为我国攻坚制程更高端的芯片技能沉淀阅历,也将为国产芯片自给率在2025年达70%奠定有力根底。

  更直接来说,搞定28nm与14nm芯片,将进一步推进全球集成电路产能向我国大陆搬运,一起为国产芯片制作工业链带来新机遇。并且,除了那些少量极高端芯片外,我国大部分芯片安全就有了保证。

  在许多人看来,芯片工艺是越先进越好。现实确实如此,但商场急需的往往不是先进芯片,而是老练工艺芯片产能。

  28nm工艺是集成电路制作产能中区分中低端与中高端的分界线。在当时的芯片品种里,除了对功耗要求比较高的CPU、GPU、AI芯片外,其他的工业级芯片都是用的28nm以上的技能,比方电视、空调、轿车、高铁、火箭、卫星、工业机器人、电梯、医疗设备、智能手环以及无人机等等。

  “因为集成电路制作仍是以中低端产能为主,当时我国向中高端跨进的需求非常火急。而一旦完全掌握了28nm技能,就意味着商场上绝大部分的芯片需求都不会被卡脖子了。”包云岗说,28nm的优势也比较显着。在本钱简直相同的状况下,运用28nm工艺制程能够给产品带来愈加杰出的功能。

  例如与40nm工艺比较,28nm栅密度更高、晶体管的速度进步了约50%,每次开关时能耗减少了50%。由此,归纳考虑本钱和技能要素,28nm制程在未来较长一段时刻将成为中端干流工艺节点。

  上一年,国务院发布了《新时期促进集成电路工业和软件工业高质量展开若干方针的告诉》,其间说到对28nm及以下的晶圆厂/企业加大税费优惠支撑力度,添加“我国鼓舞的集成电道路nm(含),且运营期在15年以上的集成电路出产企业或项目,第一年至第十年免征企业所得税”等内容。

  在商场运用方面,包云岗称,国产28nm芯片国内商场宽广。现在,国内芯片制作企业产能已根本全线%。这是最近五年来产能利用率最高的一年。而跟着数字经济快速展开,我国正在全力展开新基建工程,对芯片的需求非常旺盛。

  虽然与5nm、7nm比较,28nm的工艺还有必定距离,但在5G、新能源轿车、特高压、大数据中心、人工智能、工业互联网等国家大力展开的范畴中现已归于老练工艺,不管在本钱仍是在芯片功耗、功能与功能三大指标上,都是性价比最高的工艺制程。

  就拿本年全球最紧缺的智能家电、智能轿车范畴芯片来说,这部分芯片根本都只需求8英寸晶圆、28/14nm等老练工艺。

  依据调研组织IC insights发布的《2020-2024年全球晶圆产能》陈述,2019年,10nm以下先进制程的芯片产能占总产能的4.4%,而大于28nm的老练制程产能则占52%。因而,加快国产28nm芯片布局,不只要利于在这一范畴站稳脚根,并且在芯片国产代替和新基建大潮下大有可为。

  包云岗以为,国内现已具有28nm技能节点规划量产才能。在集成电路各工业链环节,有些企业研制现已获得了不俗效果,有些企业的产品出产线上现已得到详细运用。与此一起,国内涵一些细分范畴还完结了显着打破,比方在介质刻蚀范畴已到达全球先进水平。

  2019年国内集成电路工业的产量超越7500亿元人民币,2020年则到达了8848亿元。而在整个工业展开过程中,芯片制作职业获得的前进最为显着。

  回顾过去,我国半导体工业从前惋惜地错失一个黄金年代,现在国际半导体职业巨子简直都在上世纪七八十年代起步,用绵长时刻和巨量人才投入才换来现在的技能堆集。

  一方面,近年来,我国集成电路商场的迅速展开,推进了整个工业的前进与技能革新。跟着产品运用范畴的专业化和细分化,国内涵集成电路制作范畴的技能水平不断完结打破,比方在先进与特征工艺的研制和工业化等方面获得了显着开展。这使得我国大陆的芯片制作与国际抢先技能的距离越来越小。

  另一方面,全球集成电路产能向我国大陆搬运,将为国内集成电路工业完结跨过展开奠定重要根底。现在,国内外多家厂商都在大陆规划建造新增产能。而在许多新增晶圆厂逐渐建造完结后,我国大陆将在降低本钱、扩展产能、地域便利性等方面具有更强有力的保证及支撑。显着,这对国内集成电路工业的全体展开及完善,起到极为重要的促进作用。

  近年来,我国正在不断出台工业方针,以商场化运作的方法推进集成电路工业的展开。比方2020年8月,国务院发布了《新时期促进集成电路工业和软件工业高质量展开的若干方针》,进一步明晰了对集成电路工业尤其是制作业的支撑。

  虽然一系列支撑办法供给了有利的展开环境,但完结这些打破也仍是不容易。包云岗表明,国产14nm芯片霸占了许多技能难题,包含刻蚀机、薄膜堆积等要害配备完结从无到有,并批量运用在大出产线上;后道封装集成技能效果全面完结量产;抛光剂、溅射靶材等上百种要害资料,经过大出产线查核进入批量出售等等。这些效果根本覆盖了我国集成电路全工业链系统,扭转了之前工艺技能全套引入的被动局面。

  纵观全球,本来只要美国有结构完好的计算机工业,英国、韩国、德国、法国等都只是各有所长。但现在除了美国之外,我国也已具有了构建全工业的潜力。而单从代工环节状况来看,具有14nm工艺技能的国家和地区只要美国、我国台湾、韩国和我国大陆。

  揭露信息显现,本年4月,国内现已完结7nm芯片试产,获得了阶段性效果。假如开展顺畅,本年末或下一年初时即能够完结7nm芯片批量出产。

  不过,在5nm芯片工艺研制方面,国内仍然面对不少困难。一方面,美国的约束一向未能呈现根本性的免除,导致国内仍然难以获得顶级水平的光刻机。另一方面,5nm芯片自身也是一个巨大的技能应战,难度要高出7nm许多。

  但即便面对多项压力、困难,国内也现已启动了5nm芯片工艺研制,力求在2021年末之前先打通完好工艺流程,再向试验出产阶段跨进。

  现在,国内技能在满意做许多一般芯片方面并不存在卡脖子,所谓的卡脖子是在顶级芯片范畴被卡了脖子。但要完结打破,想要后发制人,还需求下苦力。

  温晓君坦言,我国14nm技能蓬勃展开,并交出了不俗的成绩单,可是想要后发制人,完结追逐,也并不是一朝一夕能够完结的。

  一方面,集成电路工业是资金超密布、换代特频频、人才极顶级的全球前沿工业之一,技能难度高、试错本钱高、排错难度大。业界抢先厂商在14nm上现已有多年的出产阅历,产线折旧现已完结,我国企业在本钱上与其他厂商竞赛并没有优势。因而,在技能追逐上咱们和国际第一流的代工企业存在着代差。

  另一方面,从日、韩、台等国家和地区集成电路工业展开进程看,后发国家和地区赶超不是一蹴即至,需求有自主展开的决计、艰苦奋斗的恒心、赶超成功的决心,更要有强壮继续的资金、迭代演进的技能、本质合格的人才、产用联动的商场,集聚本钱、技能、人才、商场四大要素合力,才或许完结成功的赶超展开。

  温晓君表明,14nm芯片量产今后,后续扩展产能还需求做好资金支撑,包含光刻机、清洗设备、抛光仪器等所需设备不只价格昂贵,且在运用过程中需求消耗许多的水和电;其次,需求在原资料、元器件等供货商层面上做好整合作业,提早做好客户导入,保证产能得到充分利用。

  剖析人士以为,因为支撑新一代芯片技能的新资料制作需求整个芯片供给链的支撑,还需求包含光刻机在内的先进设备和出产工具的支撑,我国要迈向高端芯片制作仍有应战,需求给工业和人才展开的时刻。

  还有不少业界人士指出,依据国际历史阅历看,经过软件的调试也能够改动芯片的特性。比方,让国内通讯运营商、设备供给商以及通讯方案服务商结合当下芯片工业的改变,尽力经过“软硬件结合”的形式立异服务方案、设备架构,以习惯年代的改变展开。

  包云岗则供给了其他一种思路。他表明,傍边低端工艺能成为安稳的现金流来历,再去霸占高端工艺或许更有掌握。国内或许应该分配满足的资源来进步中低端工艺的服务才能,加大投入完善中低端工艺的生态,从设备、资料、单元库、EDA、IP等都堆集起来并打磨好,然后力求在国际上构成商场竞赛力。

  “中低端工艺关于国内企业已根本不存在大的技能壁垒,但这部分的收入却和台积电等企业距离巨大。这是生态的距离,是服务才能的距离。比较研制先进工艺的投入,完善中低端工艺的投入要小得多,但收益却或许会更显着。”他以为,依据国内的流片阅历来看,芯片制作企业的服务才能确实还有很大进步空间。假如能进一步进步服务认识和服务才能,那将会招引一大批铁杆客户构成互信,然后加快技能的迭代优化。

  现在,我国已将芯片制作技能进步到国家战略地位,然后支撑2030年国家先进制作方针的完结。依照方案,我国本年本乡芯片供给占比将进步至40%,到2025年,将进一步进步至70%。

  在国际形势风云变幻、数字经济一日千里、工业转型晋级益发急迫以及新基建大潮降临等状况下,我国正在寻求影响芯片颠覆性新技能展开的途径,包含向整个芯片职业供给广泛的鼓励办法,以及从现在的硅片芯片跃升至运用新资料制作的“第三代”芯片。

  上海交通大学副校长、我国科学院院士毛军发在南京举办的2021国际半导体大会上表明,我国能够经过“异构集成”或独自制作组件集成,来坚持芯片职业抢先地位。“异构整合是后摩尔定律年代职业的新方向,这为我国在集成电路职业弯道超车供给时机。”

  据毛军发介绍,芯片现有两条首要展开道路,一是连续摩尔定律,二是绕道摩尔定律。现在摩尔定律正面对各种应战,而绕道摩尔定律有许多途径,异构集成电路便是其间之一。

  运用新的芯片资料和异构集成的方法被视为最有或许发生颠覆性立异的两个范畴。下一代芯片即第三代芯片的新资料包含碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。

  包云岗则以为,芯片作为未来工业真实的明珠,不只是全球化最完全的工业,也是全球第一流其他立异协作系统。因而,芯片工业需求树立一个全球立异的协作系统,以及明晰认识到芯片工业展开的规则:当时的自主研制是为了更好地融入全球商场,而不是脱离全球商场重整旗鼓。

  无论是商场需求巨大、方针继续利好,仍是技能立异另辟蹊径,截止到现在,我国半导体商场上现已涌现出中芯国际、韦尔股份、卓胜微、三安光电、北方华创、闻泰科技、华润微、兆易立异、中环股份等一批市值达千亿人民币的企业,逐渐构建起我国芯片制作的技能生态和国际影响力。


安博电竞中国官方网站下载地址