吴汉明院士:深圳芯片公司前十名是后摩尔时代追赶者的好机会
在2021年世界半导体大会暨南京国际半导体博览会上,中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明教授指出:“后摩尔时代芯片性能提升速度放缓,对追赶者来说,一定是一个机会。”
集成电路产业链长是主要挑战,全球化不可替代
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。
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世界半导体大会上说道。吴汉明同时指出,放眼中国的集成电路产业链建设,光刻机、检测等装备是主要需要攻关的方向,而光刻胶、掩膜版、大硅片等材料基本空白,大部分依赖进口。
如果一个国家和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,需要付出多大的代价?“近期美国政府做了相关评估,如果美国要打造本土完全自主可控的半导体生态圈,将需要耗费9000亿至12000亿美元。”吴汉明说道。
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,這所需耗費金額將不亞於美國。
芯片制造工艺面临三大挑战,后摩尔时代是追赶者的机会
然而,与此同时,为应对这些挑战,有四种技术方向被认为有潜力推动未来技术发展:
硅-冯范式,是当前主流技术,但它正在遇到功耗与速度提升瓶颈的问题;
类硅模式,是延续摩尔定律的一条道路;
3D封装或存算一体(类脑)模式,是当前热门且具有前景;
另外还有通过改变状态来实现逻辑运行的一些新兴范式,如自旋器件或量子计算等。
这些新的技术方向,都被视为中国半導體發展機會。“紫光国鑫SeDRAM直接键合异质集成”、“异构单芯片集成技术”都是这样的例子。”吴汉明提到。