2025年，國(guó)產(chǎn)芯片自給率達(dá)70%需要解決幾個(gè)難題？

在國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》中，減稅等激勵(lì)措施鼓勵(lì)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。并且，根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)布最新數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)芯片自給率要在2025年達(dá)到70%，但是在2019年我國(guó)芯片自給率僅為30%左右。根據(jù)規(guī)劃，國(guó)產(chǎn)芯片供給要在六年內(nèi)翻一倍多，“中國(guó)芯”將進(jìn)入行業(yè)快速發(fā)展機(jī)遇期。

那么，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀到底如何，與國(guó)外差距究竟在哪里?我們能否如期實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)芯片自給率的目標(biāo)?

TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)楊驊，杭州市人大代表、杭州矽聯(lián)信息科技有限公司總工程師周盛民博士和國(guó)家半導(dǎo)體人才、廣東佛智芯微電子技術(shù)研究有限公司副總經(jīng)理林挺宇博士，共同探討“中國(guó)芯”的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問(wèn)題以及未來(lái)如何應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)等熱點(diǎn)問(wèn)題。

1、技術(shù)差距與投入不足仍是硬傷

半導(dǎo)體設(shè)備具有極高的門檻和壁壘。目前，全球半導(dǎo)體設(shè)備主要為美日所壟斷，其核心設(shè)備諸如光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、PVD、CVD等設(shè)備的TOP3企業(yè)，市場(chǎng)占有率普通可達(dá)90%以上。在這些領(lǐng)域，半導(dǎo)體設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率普遍較低。不過(guò)，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備也已取得較大進(jìn)展，整體水平達(dá)到28nm，并在14nm和7nm實(shí)現(xiàn)了部分設(shè)備的突破。

雖然我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備已經(jīng)有了不小進(jìn)步，但主要集中于中低端設(shè)備，高端半導(dǎo)體設(shè)備仍然為外國(guó)所壟斷。

國(guó)家半導(dǎo)體人才、廣東佛智芯微電子技術(shù)研究有限公司副總經(jīng)理林挺宇以光刻機(jī)為例，認(rèn)為目前全球高端光刻機(jī)幾乎由荷蘭ASML公司壟斷。而這些光刻機(jī)都使用到了美國(guó)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

如果這些設(shè)備禁止我國(guó)使用，將會(huì)嚴(yán)重阻礙我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在我國(guó)科研院所及高校牽頭的諸多半導(dǎo)體裝備項(xiàng)目中，雖有多項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)不落后于國(guó)外，甚至部分指標(biāo)已超國(guó)外，但在整機(jī)裝配后的精度及可靠性方面還存在著較大差距。

因此，改善國(guó)產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)，保障國(guó)產(chǎn)設(shè)備的自給率，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

專家認(rèn)為，半導(dǎo)體設(shè)備的落后根本原因還是我國(guó)半導(dǎo)體研發(fā)投入不足。TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)楊驊指出，其實(shí)上世紀(jì)70年代我國(guó)半導(dǎo)體與國(guó)外差距并不大，而改革開放后，因半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投入大卻見(jiàn)效慢，因此不少地方產(chǎn)生了“造不如買，買不如租”想法，放棄了高投入的自主研發(fā)，由此逐步拉大了和國(guó)際先進(jìn)水平的差距。

清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍就曾在公開演講時(shí)表示，據(jù)全球在半導(dǎo)體投資統(tǒng)計(jì)，大部分時(shí)間都在400億美元以上，最近幾年在600億美元以上，但我國(guó)的相關(guān)投資明顯低于這個(gè)水平。

人才因素，也是制約半導(dǎo)體發(fā)展的一個(gè)原因。

根據(jù)《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(2018-2019 年版)》預(yù)計(jì)中國(guó)芯片制造行業(yè)人才需求在2021年將達(dá)到24.6萬(wàn)，比2019年多10.2萬(wàn)。

杭州市人大代表、杭州矽聯(lián)信息科技有限公司總工程師周盛民表示，很多人認(rèn)為做芯片高投入、長(zhǎng)周期、風(fēng)險(xiǎn)大，卻不掙錢，這使得年輕人選擇這個(gè)行業(yè)的較少，這樣容易造成人才斷層。

不過(guò)，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的資金和人才問(wèn)題正在逐漸緩解。

2、國(guó)產(chǎn)芯片的制造與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用出現(xiàn)錯(cuò)配

目前，我國(guó)生產(chǎn)制造的芯片仍不能投入市場(chǎng)，在應(yīng)用環(huán)節(jié)出現(xiàn)某些脫節(jié)和錯(cuò)配。周盛民指出，我國(guó)半導(dǎo)體與國(guó)外產(chǎn)品的差距，不僅在于工藝制程上的落后，同時(shí)也在于產(chǎn)業(yè)生態(tài)上的落后。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是一個(gè)很長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈，研制、制造環(huán)節(jié)可能只占10%-20%，而重頭主要是使其產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化，大約占產(chǎn)業(yè)鏈的70%。

我國(guó)目前在芯片應(yīng)用化、產(chǎn)業(yè)化方面仍然比較薄弱，沒(méi)有形成完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)、產(chǎn)業(yè)體系，導(dǎo)致很多芯片辛苦研制出來(lái)后，雖本身性能沒(méi)有太大的問(wèn)題，但由于配套開發(fā)和仿真調(diào)試軟件跟不上，而不能獲得廣泛應(yīng)用。

魏少軍在演講中提到，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制造能力與市場(chǎng)需求之間，出現(xiàn)了一些失配的現(xiàn)象。比如，無(wú)論是服務(wù)器、個(gè)人電腦，還是可編程邏輯設(shè)備、數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備，都不能投入到市場(chǎng)應(yīng)用中。

楊驊也指出，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大的挑戰(zhàn)是市場(chǎng)。國(guó)產(chǎn)化設(shè)備如果仍然不能被市場(chǎng)接受，不能落地應(yīng)用，就會(huì)阻礙它的創(chuàng)新和發(fā)展。

3、走出有中國(guó)特色的技術(shù)發(fā)展道路

面對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片發(fā)展遇到的困難，楊驊認(rèn)為，一方面，企業(yè)需要不斷打磨產(chǎn)品，提升產(chǎn)品質(zhì)量，盡快滿足市場(chǎng)需求。另一方面，市場(chǎng)也必須要有包容心態(tài)，讓產(chǎn)品在市場(chǎng)中接受考驗(yàn)。

此外，半導(dǎo)體行業(yè)遵循摩爾定律，我們?cè)谂ψ汾s的同時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)也在不斷進(jìn)步。對(duì)此，楊驊認(rèn)為，我們必須要加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，在不斷提高自己的技術(shù)水平時(shí)，另辟蹊徑，去尋求屬于自己的集成電路發(fā)展路徑。

周盛民也強(qiáng)調(diào)，我們?cè)谧汾s道路上，不能只想著一味跟隨、模仿國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，而是要走出有中國(guó)技術(shù)特色的技術(shù)發(fā)展道路，可以在一些創(chuàng)新點(diǎn)上尋求突破，比如我國(guó)現(xiàn)在5G、人工智能、量子計(jì)算等新技術(shù)發(fā)展比較前沿，在追趕的同時(shí)，要有自己的發(fā)展道路和技術(shù)突破、自主創(chuàng)新，這樣才能實(shí)現(xiàn)真正的超越。

目前，集成電路的發(fā)展已經(jīng)過(guò)了幾代的技術(shù)，每一代技術(shù)都是一個(gè)新的機(jī)遇。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，越高端的技術(shù)越難突破，這樣將帶來(lái)新的技術(shù)變革機(jī)遇。

因此，對(duì)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行研究和開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)在技術(shù)躍進(jìn)過(guò)程中的突破和創(chuàng)新，打破外國(guó)對(duì)設(shè)備、技術(shù)的壟斷，仍是現(xiàn)在的主流。

4、全產(chǎn)業(yè)鏈通力配合，拓展國(guó)際合作

集成電路體量非常大，形成特色的發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破并非易事，絕不是靠單一的力量就可完成。楊驊提出，要發(fā)揮舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，將資源和優(yōu)勢(shì)都集中起來(lái)，通過(guò)政產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合，才能事半功倍，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

尤其是要注意高校研發(fā)與實(shí)施制造環(huán)節(jié)的脫節(jié)，脫節(jié)會(huì)使研發(fā)效果大打折扣，阻礙半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。因此，必須要使整個(gè)鏈條形成合力，共同推動(dòng)它的發(fā)展。

林挺宇也認(rèn)為，目前我國(guó)半導(dǎo)體仍然存在上下游產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)，沒(méi)有形成完整產(chǎn)業(yè)鏈體系，因此需要產(chǎn)業(yè)鏈通力配合、共同努力。

對(duì)于全產(chǎn)業(yè)鏈共同合作方面，周盛民也提出，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一定是合作大于競(jìng)爭(zhēng)，上下游產(chǎn)業(yè)鏈既各有分工，也要通力配合，不斷融合和相互促進(jìn)，而不是惡性競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)前我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)配合度還不高，工廠與高校等科研機(jī)構(gòu)仍然存在脫節(jié)，建議可以多舉辦一些行業(yè)論壇等產(chǎn)業(yè)交流活動(dòng)，增加互動(dòng)、交流，使半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展。

當(dāng)然，目前我國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展面臨的的一個(gè)重要問(wèn)題，就是美國(guó)頻繁實(shí)施科技限制帶來(lái)的重重阻撓。

周盛民認(rèn)為，中美科技脫鉤這是中國(guó)實(shí)力發(fā)展的必然，不必過(guò)分恐慌。在這樣的背景下，我國(guó)需要進(jìn)一步推動(dòng)全球化合作，加強(qiáng)與歐洲、日本、韓國(guó)等國(guó)的聯(lián)系與合作。

更何況，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)，有300多個(gè)細(xì)分小行業(yè)，所有設(shè)備和技術(shù)都實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化也并不現(xiàn)實(shí)，現(xiàn)在更急需的是“半導(dǎo)體行業(yè)去美國(guó)化”?，F(xiàn)在全球的趨勢(shì)也都在去美國(guó)化，美國(guó)是不可靠的供應(yīng)商。我們更要加強(qiáng)與其他國(guó)家合作，集合全人類的智慧，推動(dòng)全球的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)共同發(fā)展。

楊驊則認(rèn)為，美國(guó)畢竟是科技大國(guó)，很多技術(shù)都領(lǐng)先，如果不能與它合作，追趕時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。為了減少損失，我國(guó)應(yīng)當(dāng)更積極開放，加強(qiáng)與其他國(guó)家的科技合作，比如歐洲、亞太其他國(guó)家，通過(guò)多方合作來(lái)減少與美國(guó)科技脫鉤帶來(lái)的損失。