11月9日，第十八屆中國(guó)半導(dǎo)體封裝測(cè)試技術(shù)與市場(chǎng)年會(huì)在甘肅天水舉行，國(guó)家科技重大專項(xiàng)(02)專項(xiàng)專家組總體組組長(zhǎng)葉甜春發(fā)表了以《新形勢(shì)下我國(guó)集成電路發(fā)展的回顧與展望》為主題的演講。
如今全社會(huì)都在重視芯片，因?yàn)樾酒瑢?duì)全人類而言，就像是工業(yè)化時(shí)代的鋼鐵一樣。中國(guó)在工業(yè)化時(shí)代用了50年解決煉鋼的問(wèn)題，最終支撐起了我國(guó)工業(yè)化時(shí)代的經(jīng)濟(jì)騰飛。而在我國(guó)的信息化時(shí)代，作為最大短板的芯片同樣需要一個(gè)30年以上的長(zhǎng)期戰(zhàn)略來(lái)解決。
2008年，我國(guó)集成電路進(jìn)口額超過(guò)1000億美元，到現(xiàn)在每年仍有3000億美元的集成電路進(jìn)口。葉甜春表示，過(guò)去中國(guó)一直在依靠引進(jìn)的技術(shù)和基礎(chǔ)產(chǎn)品來(lái)做加工制造業(yè)，所以只能被稱為“中國(guó)加工”，而不是“中國(guó)制造”。要解決這個(gè)問(wèn)題并非三五年就能做到，而是二三十年，甚至是更長(zhǎng)時(shí)間。另外，對(duì)于國(guó)家發(fā)展的百年大計(jì)而言，不能盲目跟風(fēng)。企業(yè)應(yīng)該找準(zhǔn)自己的定位，把屬于自己的功課做好。
實(shí)際上，隨著2008年國(guó)家科技重大專項(xiàng)實(shí)施，尤其是專攻集成電路的01、02專項(xiàng)和以集成電路為重點(diǎn)之一的03專項(xiàng)實(shí)施以后，國(guó)家的新一輪集成電路攻關(guān)已然開啟。加上2014年出臺(tái)的《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)推進(jìn)剛要》，設(shè)立了國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)基金。這些舉措都為中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“曾經(jīng)，中芯國(guó)際只與國(guó)際先進(jìn)工藝水平相差1代，而現(xiàn)在落后了2~3代。但以往的中芯國(guó)際幾乎所有設(shè)備和材料都是進(jìn)口的，工藝逼近的背后實(shí)際還隱藏著巨大的技術(shù)鴻溝。雖然現(xiàn)在在制程上仍然有較大的實(shí)力差距，但我們整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的版圖已經(jīng)布局完成，整體差距實(shí)在是在不斷縮小。”葉甜春如是說(shuō)。
葉甜春進(jìn)一步指出，在國(guó)家科技專項(xiàng)過(guò)去12年的引領(lǐng)下，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建了比較完整的創(chuàng)新體系，建立了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)以及設(shè)備和材料等全產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力大幅提升。同時(shí)還培育了一批富有創(chuàng)新活力，具備一定國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的骨干企業(yè)，成為產(chǎn)業(yè)支柱。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，高端芯片設(shè)計(jì)能力大幅提高，CPU、FPGA、通信SoC等取得重大突破。產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，達(dá)到全球第二，并形成了綜合創(chuàng)新實(shí)力和良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，具備了打破遏制，實(shí)現(xiàn)自主發(fā)展的能力。從2012年到2019年，我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)銷售收入從680億元增長(zhǎng)到了3084億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)24%。設(shè)計(jì)公司的數(shù)量也從570家增加到1700多家。
制造工藝方面，55~14nm電路和先進(jìn)存儲(chǔ)器工藝量產(chǎn)，面向產(chǎn)品的特色工藝正逐步豐富，7nm技術(shù)正在研發(fā)，3~1nm技術(shù)的理論研究也同步取得進(jìn)展。在02專項(xiàng)的推動(dòng)下，2020年我國(guó)集成電路晶圓制造業(yè)銷售額收入預(yù)計(jì)將達(dá)到2536億元(較2010年增長(zhǎng)5.67倍)，占全國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的27.3%，占世界同業(yè)中的比重也將達(dá)到19.2%。
封裝集成方面，從中低端進(jìn)入高端，基本擺脫受制于人的狀況。2008年前，封裝集成領(lǐng)域的高端技術(shù)基本空白，而2020年達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平技術(shù)種類覆蓋已高達(dá)90%。傳統(tǒng)封裝種類與產(chǎn)業(yè)規(guī)模均達(dá)到世界第一，2019年前三家企業(yè)銷售額超100億元(2008年不到20億元)。
設(shè)備和材料方面，對(duì)55~28nm技術(shù)已經(jīng)形成整體供給支撐能力，部分產(chǎn)品進(jìn)入14~7nm，并被國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)線采用。具體而言，我國(guó)自研設(shè)備品種覆蓋率已經(jīng)達(dá)到40%左右，封裝光刻機(jī)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，晶圓制造光刻機(jī)正集中攻關(guān)，EUV光刻機(jī)預(yù)研已開展多年;自研材料品種超過(guò)100種，品種覆蓋率達(dá)25%。
泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)方面，由于光伏、LED等產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備大批量國(guó)產(chǎn)化，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力的大幅提升，國(guó)產(chǎn)設(shè)備和材料在這些產(chǎn)業(yè)規(guī)模躍居世界第一的過(guò)程中發(fā)揮了顯著作用。
知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，在重大專項(xiàng)的支持下，我國(guó)集成電路制造相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)量大幅增加。02專項(xiàng)實(shí)施以來(lái)，共申請(qǐng)專利30429件，其中發(fā)明專利25221件，實(shí)用新型專利1849件，國(guó)際專利3358件。在此前提下，國(guó)內(nèi)制造工藝、封裝、設(shè)備和材料產(chǎn)品研發(fā)與技術(shù)升級(jí)已不再成套引進(jìn)技術(shù)，而是以自主研發(fā)為主，與國(guó)際伙伴互惠合作。
葉甜春表示，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的版圖已經(jīng)基本布局完成，當(dāng)下要以自主研發(fā)為主，建立“以我為主”的國(guó)際合作，這需要在未來(lái)不斷創(chuàng)新，通過(guò)尖端技術(shù)專利來(lái)在國(guó)際上地位。
總結(jié)教訓(xùn)，迎接機(jī)遇與挑戰(zhàn)
遭一蹶者得一便，經(jīng)一事者長(zhǎng)一智。在我國(guó)半導(dǎo)體事業(yè)發(fā)展的歷程中，也有不少的教訓(xùn)值得總結(jié)。葉甜春指出，主要包括四個(gè)方面，第一是未能持之以恒：我國(guó)半導(dǎo)體事業(yè)發(fā)展始于1958年，先后經(jīng)歷了六七十年代、八九一十年代、二十一世紀(jì)等幾個(gè)時(shí)期，采用運(yùn)動(dòng)式、問(wèn)式投入，多次另起爐灶，每次停頓和另起爐灶都導(dǎo)致前功盡棄;第二是自主創(chuàng)新未能持續(xù)：八十年代大量引進(jìn)“33條線”十年代重點(diǎn)工程以交鑰匙工程全套引進(jìn)技術(shù)，忽視自主研發(fā)，導(dǎo)致技術(shù)積累和研發(fā)隊(duì)伍大量流失，陷入“引進(jìn)-落后再引進(jìn)”怪圖;第三是創(chuàng)新主體不明確：產(chǎn)學(xué)研分離企業(yè)迷信引進(jìn)技術(shù)，不信任自主研發(fā);研究機(jī)構(gòu)自成體系，與企業(yè)脫節(jié);第四是技術(shù)成果的考核和應(yīng)用缺乏有效機(jī)制科技成米驗(yàn)收靠專家評(píng)價(jià)，而非用戶評(píng)價(jià)。
吸取歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)之后，才能更好地迎接發(fā)展機(jī)遇，和更自如地直面挑戰(zhàn)。提及中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，葉甜春認(rèn)為目前分別有三大機(jī)遇和三大挑戰(zhàn)，機(jī)遇包括智能化應(yīng)用擴(kuò)大、高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)為集成電路提供了巨大市場(chǎng)空間;中國(guó)擁有全球最大規(guī)模電子信息制造業(yè)，是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的本土優(yōu)勢(shì);各級(jí)政府、社會(huì)各界、各個(gè)領(lǐng)域已凝聚起高度共識(shí)，創(chuàng)新環(huán)境與投資環(huán)境不斷改善。
主要面對(duì)的挑戰(zhàn)則包括：美國(guó)對(duì)中國(guó)的遏制將是長(zhǎng)期戰(zhàn)略，要有長(zhǎng)期應(yīng)對(duì)的準(zhǔn)備;已完成“打基礎(chǔ)、建體系”任務(wù)，需要盡快解決“補(bǔ)短板、保安全”問(wèn)題并轉(zhuǎn)入“加長(zhǎng)板、強(qiáng)實(shí)力”的新階段;以產(chǎn)品為中心，解決關(guān)鍵領(lǐng)域和行業(yè)高端芯片的供給問(wèn)題。
作為百年大計(jì)，集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還需要面對(duì)一些需要長(zhǎng)期解決的問(wèn)題。葉甜春表示，對(duì)集成電路本身而言，裝備、材料、軟件工具作為核心基礎(chǔ)，將是國(guó)際博弈的長(zhǎng)期焦點(diǎn)。“系統(tǒng)-芯片-工藝-裝備材料”協(xié)同形成一種良性生態(tài)，才能為國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品提供迭代優(yōu)化的空間。
葉甜春進(jìn)一步指出，解決“卡脖子”問(wèn)題不能靠“大而全”，而是要靠建立局部?jī)?yōu)勢(shì)，掌握反制手段，形成競(jìng)爭(zhēng)制衡。隨著尖端工藝接近物理極限，基礎(chǔ)研究和前瞻技術(shù)探索還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，一是防止出現(xiàn)“拐點(diǎn)”，二是尋求變革性創(chuàng)新機(jī)遇。另外，隨著技術(shù)差距的縮短，“短兵相接”的企業(yè)研發(fā)壓力和投入成倍增長(zhǎng)，渴求政府的研發(fā)支持。而現(xiàn)有重大專項(xiàng)2020年結(jié)束，新專項(xiàng)未啟動(dòng)，一旦出現(xiàn)“間歇期”，則可能重蹈覆轍、前功盡棄。
經(jīng)過(guò)六十年的發(fā)展，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新階段。葉甜春表示，中國(guó)已經(jīng)建立較完整的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)實(shí)力，并非“一無(wú)所有”，妄自菲薄和盲目自大都是自亂陣腳。當(dāng)前形勢(shì)下最需要的是戰(zhàn)略定力，要敢于堅(jiān)持得到實(shí)踐證明的有效做法(創(chuàng)新引領(lǐng)、產(chǎn)業(yè)跟進(jìn)、金融支撐)，在發(fā)展中去解決出現(xiàn)的問(wèn)題。輕易地另起爐灶，將極大地增加探索成本，延緩已經(jīng)加速的創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)程，重蹈當(dāng)年運(yùn)動(dòng)式、間歇式攻關(guān)導(dǎo)致“不進(jìn)則退”的慘痛訓(xùn)。
葉甜春還強(qiáng)調(diào)，不能孤立、被動(dòng)地應(yīng)對(duì)“短板”問(wèn)題，必須要有中長(zhǎng)期的系統(tǒng)性策劃，靠整體能力的提升，靠局部?jī)?yōu)勢(shì)的建立，形成競(jìng)爭(zhēng)制衡，才能真正解決受制于人的問(wèn)題。另外，也要堅(jiān)持開放合作，通過(guò)創(chuàng)新合作開拓新的空間，在全球產(chǎn)業(yè)分工中從價(jià)值鏈低端走向高端。
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