一場始于去年的“芯片荒”席卷全球。在此背景下，全球半導(dǎo)體行業(yè)迎來發(fā)展高峰，國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也迎來新的發(fā)展機遇。我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)彎道超車的機會來了?

國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊

在“2021世界半導(dǎo)體大會·創(chuàng)新峰會”上，工業(yè)和信息化部電子信息司司長喬躍山表示，我國是全球集成電路企業(yè)發(fā)展的沃土，內(nèi)外資集成電路企業(yè)共享中國市場的紅利。政府將持續(xù)營造一個開放合作、公平競爭的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，促進全球范圍內(nèi)分工協(xié)作共享，在公平競爭中實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)繁榮。同時，全球集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也離不開我國的積極參與，我國積極融合全球的資源，從市場、資金、技術(shù)、人才等多個層面深化國際合作，推進產(chǎn)業(yè)鏈上下游開放協(xié)同發(fā)展。

據(jù)悉，去年，我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到8848億元，“十三五”期間年均增速接近20%，為全球同期增速的四倍。同時，我國集成電路產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新與市場化上取得了顯著突破，在設(shè)計工具、制造工藝、封裝技術(shù)、核心設(shè)備、關(guān)鍵材料等方面都有顯著提升。

去年8月，國務(wù)院發(fā)布《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策》，從財稅、投融資、研究開發(fā)、進出口、人才、知識產(chǎn)權(quán)、市場應(yīng)用、國際合作等多方面對集成電路產(chǎn)業(yè)給予扶持。“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出，要完善技術(shù)創(chuàng)新市場導(dǎo)向機制，強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位，促進各類創(chuàng)新要素向企業(yè)集聚，形成以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研深度融合的創(chuàng)新技術(shù)體系。這些政策將為中國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更好的營商環(huán)境，產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間將更加廣闊，國內(nèi)外半導(dǎo)體企業(yè)也將擁有更加多元、更多可持續(xù)的發(fā)展契機。

“芯片荒”席卷全球影響多個領(lǐng)域

從去年以來，全球芯片供應(yīng)不足的問題越來越嚴重。美國投資銀行高盛集團的研究報告顯示，目前全球有多達169個行業(yè)在一定程度上受到了芯片短缺的影響。

小米中國區(qū)總裁盧偉冰曾公開表示，處理器芯片 、屏幕驅(qū)動芯片、電源充電芯片是手機行業(yè)當下最短缺的幾種芯片，預(yù)計未來一年全球手機行業(yè)都將處于“缺芯”狀態(tài)。

汽車行業(yè)也飽受“缺芯”問題困擾。今年3月，蔚來汽車宣布，因芯片短缺，決定將合肥江淮汽車工廠的生產(chǎn)暫停五天。日本斯巴魯則表示，由于芯片短缺，于4月10日至27日暫時關(guān)停在日本群馬縣的工廠，以調(diào)整生產(chǎn)計劃。包括沃爾沃、現(xiàn)代、豐田、通用在內(nèi)的汽車制造商也已經(jīng)縮減多款汽車的終端產(chǎn)能。

供不應(yīng)求的局面和原材料價格上漲，使多家半導(dǎo)體廠商上調(diào)了芯片價格。中國商報記者梳理，從去年年底開始，ADI、南亞、立昂微、安世半導(dǎo)體、捷捷微電、新潔能、富滿微電子等幾十家企業(yè)相繼發(fā)布了調(diào)價通知。

顯示研究機構(gòu)Wit Display首席分析師林芝表示，目前短缺程度較為嚴重的產(chǎn)品，是8英寸晶圓傳統(tǒng)制程的芯片。在去年新冠肺炎疫情的影響下，不管是廠商還是調(diào)研機構(gòu)對應(yīng)用市場、芯片市場的預(yù)期都比較低。但疫情促進了辦公電子消費產(chǎn)品市場需求增長，政府的補貼也刺激了家庭娛樂消費的增加，5G市場對芯片需求量也在增加，這些需求使去年下半年的芯片市場快速回暖，芯片供應(yīng)鏈未能適應(yīng)市場變化，變得紊亂。生產(chǎn)8英寸晶圓的設(shè)備產(chǎn)能受限，且短期無法增加產(chǎn)能，導(dǎo)致8英寸晶圓傳統(tǒng)制程的芯片陷入缺貨狀態(tài)。

芯片短缺何時才能緩解成為市場關(guān)注的焦點，對此，各家晶圓廠的預(yù)測有所不同。中芯國際CEO趙海軍認為，產(chǎn)能供不應(yīng)求的情況將持續(xù)到年底，其中40nm、0.15/0.18μm產(chǎn)能尤為吃緊。中科創(chuàng)星董事總經(jīng)理張思申在接受媒體采訪時認為“缺芯潮”影響范圍廣，汽車芯片保守估計會到2022年上半年開始有所緩解。而全領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈估計三年后才能恢復(fù)供求平衡。

好消息是，全球半導(dǎo)體市場正在強勁復(fù)蘇。中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院在2021世界半導(dǎo)體大會上發(fā)布的《2021全球半導(dǎo)體市場發(fā)展趨勢白皮書》顯示，全球半導(dǎo)體市場去年市場規(guī)模達到4400億美元，同比增長6.8%，以存儲器和專用芯片為代表的半導(dǎo)體產(chǎn)品開始進入景氣周期，其中增長最大的是邏輯芯片(11.1%)、傳感器(10.7%)和存儲器(10.4%)。

如何抓住“后摩爾時代”新機遇

摩爾定律是指集成電路上處理器的性能每隔兩年翻一倍。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，摩爾定律逐漸失效，關(guān)于集成電路的發(fā)展也進入了全新的“后摩爾時代”。

中國工程院院士吳漢明談到，集成電路產(chǎn)業(yè)鏈太長、太寬。“產(chǎn)業(yè)鏈那么寬那么大，必然要依賴全球流通。全球化的經(jīng)濟模式才能把集成電路產(chǎn)業(yè)往前推。”他認為，“后摩爾時代”產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要面臨三個挑戰(zhàn)。一是基礎(chǔ)挑戰(zhàn)，主要指的是精密圖形的挑戰(zhàn);二是核心挑戰(zhàn)，即新材料的挑戰(zhàn)。“集成電路芯片制造中，主旋律是新材料、新工藝。如果沒有新材料，即使能把芯片尺寸做得很小，也無法把性能提升上去。”而終極挑戰(zhàn)是如何提升良率。吳漢明認為，良率提升是所有芯片制造企業(yè)最頭疼的問題。不管工藝多先進，良率上不來，這個工藝就算不上成功。

AMD半導(dǎo)體公司高級副總裁、大中華區(qū)總裁潘曉明表示，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的演進，制程工藝的進步只能成為性能提升的部分因素，企業(yè)還可以從設(shè)計創(chuàng)新、架構(gòu)優(yōu)化、平臺優(yōu)化等方面入手，提升產(chǎn)品性能。“以往大家的普遍認知是，在促進性能提升的所有要素中，制程技術(shù)占60%，而現(xiàn)在制程技術(shù)大概只能占40%，平臺和設(shè)計優(yōu)化變得更為重要，因為這兩種要素涵蓋了處理器、微架構(gòu)、模塊之間如何連接以及硬件和軟件系統(tǒng)優(yōu)化等所有內(nèi)容。”

在這種背景下，“中國芯”能有機會實現(xiàn)彎道超車嗎?吳漢明強調(diào)，目前集成電路產(chǎn)業(yè)鏈總體分為四大塊：設(shè)計(邏輯、分離、存儲)、IPEDA(電子設(shè)計自動化)、裝備材料、芯片制造。“放眼中國的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，光刻機、檢測等設(shè)備還需要大力攻關(guān);光刻膠、掩膜版、大硅片等材料方面，基本還是一片空白，主要依賴進口。芯片制造雖然有中芯國際等廠商，但與國際先進水平相比仍有差距。”

但他也表示，“后摩爾時代”芯片性能提升速度放緩，以至于業(yè)界都在尋找新的技術(shù)方向。對于追趕者來說，這是一個機會。

上述白皮書也提到，從區(qū)域結(jié)構(gòu)來看，我國已經(jīng)連續(xù)多年成為全球最大的半導(dǎo)體消費市場。目前，中國市場在全球的占比達到34.4%。美國、歐洲、日本和其他市場的份額分別為21.7%、8.5%、8.3%和27.1%。

中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院研究員秦海林表示，我國集成電路產(chǎn)業(yè)在擴大規(guī)模的同時，也在不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)芯片設(shè)計業(yè)銷售額已達到3778億元。去年芯片制造業(yè)銷售額達到2560億元，規(guī)模首次超過芯片封測業(yè)。(記者 祖爽)

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