。集成电路产业链长是主要挑战,全球化不可替代。在半导体产业建设初期,半导体厂商以IDM为主,但随着制造工艺进步和晶圆尺寸扩大,设计、制造芯片所需耗费资金日渐攀升。
为了提高竞争力,不少IDM拆分,垂直细分的Fabless、Foundry等新模式出现,加上上游原材料和生产设备本就复杂多样,半导体产业发展至今已建起完整的全球产业链。如果将集成电路产业链按照IP、设计、装备材料和芯片制造四个领域进行分类,IP和EDA基本被美国垄断,日本韩国在存储器、材料方面占优势,而中国的芯片制造和封测在全球范围内稍有实力。
不过,这也意味着目前就算是再强大的芯片公司,也需要依托产业链上下游的伙伴才能正产运转。中国芯片公司亦是如此。“集成电路产业面临的主要挑战是产业链太长、太宽。”吴汉明在2021世界半导体大会暨南京国际半导体博览会开幕式上说道。
如果一个国家或地区要改变半导体产业链的全球格局,在国内打造完整的半导体产业链,就需要付出巨大的代价。虽然中国没有做过类似的调研,但就中国在全球半導體產業鏈份額來看所需耗費金额将不亞於美國。
然而,并非认为全面的开放策略就是错误选择。吴汉明指出,我国应积极利用后摩尔时代为追赶者带来的机会。他总结了高端芯片制造工艺面临三大挑战,即基础挑战精密图形、核心挑战新材料与终极挑战提升良率。
对于这些技术难题,他提出了多种解决方案,如硅-冯范式延续性、新兴技术中的类硅模式、三维封装与存算一致等前景技术方向。此外,还包括通过改变状态来实现逻辑运行的一些新兴范式,如自旋器件与量子计算等。这些建议,为推动我国半導體技術進步提供了宝贵见解。