? ? 集成電路芯片技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)數(shù)十年迄今,產(chǎn)生了極大的轉(zhuǎn)型,也變成國(guó)家間市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)砝碼。以往兩年里,從“zte中興禁芯”到華為手機(jī)被美國(guó)列入實(shí)體清單,芯片的必要性被中國(guó)人普遍認(rèn)知能力。前不久,美國(guó)層面將會(huì)會(huì)限定包含臺(tái)積電以內(nèi)的芯片生產(chǎn)商對(duì)華貿(mào)易為交貨的信息,又再度造成大家對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)心?!靶酒菑?qiáng)國(guó)間市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主陣地,芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展趨勢(shì)必定變成戰(zhàn)略?!?月1號(hào)夜間,清華微結(jié)構(gòu)電磁學(xué)院主任、微電子學(xué)研究室優(yōu)點(diǎn)魏少軍在清華五道口金融學(xué)校協(xié)同每經(jīng)智享會(huì)發(fā)布的“五道口網(wǎng)上學(xué)習(xí)方案”上表達(dá)。
? ? 他強(qiáng)調(diào)芯片是技術(shù)自主創(chuàng)新的堡壘,盡管芯片產(chǎn)業(yè)鏈目前技術(shù)相對(duì)路徑遭遇著物理學(xué)、功率等極限難題,但摩爾定律將一直有效,在可預(yù)料的將來(lái),尚沒(méi)有可以取代集成電路芯片技術(shù)的別的技術(shù)出現(xiàn)。做為更為著名的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃基本定律,摩爾定律引導(dǎo)了芯片產(chǎn)業(yè)鏈50多年的發(fā)展趨勢(shì).截止今年年末,依照這一基本定律,一個(gè)芯片上早已能夠集成化687億次三極管,這是一個(gè)龐大的數(shù)字。
? ? “因?yàn)槟柖?,人們可能?fù)建全部的基本性基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?!蔽荷佘姳磉_(dá),因?yàn)榇蠹矣X(jué)得摩爾定律在物理學(xué)上能夠保持,并對(duì)于此事信以為真,因此就勤奮地依照摩爾定律發(fā)展趨勢(shì),促使芯片技術(shù)長(zhǎng)期性以難以置信的速率發(fā)展趨勢(shì),才獲得了今日的偉大成就。芯片也顛復(fù)了許多產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展趨勢(shì)。魏少軍以膠卷大佬公司柯達(dá)相機(jī)的盛衰特征分析,這一開(kāi)創(chuàng)于十九世紀(jì)末期的公司,因惜敗數(shù)碼照相機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),在2013年宣布破產(chǎn)維護(hù)。
? ? “新技術(shù)因芯片而生,老技術(shù)因芯片而亡。”魏少軍表達(dá),一切芯片可以參加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù),最后這種技術(shù)都難以避免變成失敗的人,而如智能農(nóng)業(yè)、超高清電視機(jī)、人工智能技術(shù)等最前沿技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),都不可或缺芯片?!盁o(wú)論是青年人學(xué)員還是投資者和創(chuàng)業(yè)人,假如發(fā)覺(jué)你做的那件事兒最后能夠被芯片所取代,那你就趕緊去做芯片?!蔽荷佘婏L(fēng)趣地講到。
? ? 魏少軍覺(jué)得,芯片在新一代信息內(nèi)容技術(shù)中飾演根本性的顛覆式創(chuàng)新功效,是支撐點(diǎn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)的基本,在能夠預(yù)料的將來(lái),尚不容易出現(xiàn)可以取代集成電路芯片的其他技術(shù)。即便出現(xiàn)了,也必須數(shù)十年的時(shí)間和花銷十?dāng)?shù)萬(wàn)億美金才可以取代今日的集成電路芯片。摩爾定律無(wú)效的叫法在近些年沸反盈天。但魏少軍表達(dá),摩爾定律將一直有效:就現(xiàn)如今的技術(shù)相對(duì)路徑來(lái)講,在規(guī)格上人們?cè)缫炎龅?納米技術(shù),5納米技術(shù)將迅速來(lái)臨;而運(yùn)用二維材料,大家早已制取出了1納米的三極管,最少在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),人們現(xiàn)階段技術(shù)方位依然看不見(jiàn)最深處。
? ? 現(xiàn)階段芯片技術(shù)尚不可替代,摩爾定律將一直有效
? ? 但魏少軍也表達(dá),現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)相對(duì)路徑關(guān)鍵有四大極限,分別是物理學(xué)極限、功率極限、加工工藝極限、經(jīng)濟(jì)發(fā)展極限。物理學(xué)極限就是最少規(guī)格,就現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)來(lái)講,假如原材料上沒(méi)有提升,最少規(guī)格將會(huì)就在1納米上下,由于1納米以后,將控制不了電子器件使其合理傳送,將會(huì)會(huì)出現(xiàn)走電狀況。
? ? 功率極限就是指用電量將做到極限。在一個(gè)小小芯片上,幾十億、上百億元的三極管集中化在一起,雖然每一三極管耗電量很小,但總計(jì)起來(lái)仍是十分大的用電量。假如不用操縱,芯片的用電量將一直升高。以家庭裝熨斗特征分析,其功率為每立方厘米5瓦,而如今的芯片的功率在每立方厘米十幾瓦甚至幾十瓦的水準(zhǔn)。
? ? 加工工藝極限代表目前加工工藝和原材料無(wú)法考慮芯片技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)要求。因?yàn)楝F(xiàn)階段的加工工藝已十分復(fù)雜,加工廠每一次可以另外動(dòng)工生產(chǎn)制造的商品數(shù)量是比較有限的。除此之外,芯片技術(shù)已應(yīng)用了化學(xué)周期表中的非常一大部分的原素,原材料的發(fā)展趨勢(shì)也牽制著芯片技術(shù)的發(fā)展。芯片技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),早已已不是芯片技術(shù)自身,只是多學(xué)科交叉融合發(fā)展。
? ? 經(jīng)濟(jì)發(fā)展極限就是指將來(lái)經(jīng)濟(jì)可行性?;窘ㄔO(shè)一個(gè)集成電路芯片生產(chǎn)廠的成本費(fèi),從65納米技術(shù)時(shí)的25-30億美金,到22納米技術(shù)時(shí)的80-100億美金,再到14、16納米技術(shù)時(shí)的120億-150億美金,雖然早已較初期預(yù)測(cè)分析的低成本了許多,但依然是個(gè)巨大的大數(shù)字。而芯片成本費(fèi)的高漲將額外到最后商品中,務(wù)必要充分考慮消費(fèi)端接納工作能力。
? ? 芯片技術(shù)之繁雜,進(jìn)到門(mén)坎頗高,加上芯片技術(shù)十分關(guān)鍵,使其已變成全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)業(yè)鏈主陣地。又因芯片技術(shù)自身的發(fā)展趨勢(shì)有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)流程特性,因而也變成了經(jīng)濟(jì)全球化更為完全的一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。
? ? 全世界半導(dǎo)體材料的發(fā)展趨勢(shì)在今年出現(xiàn)了一次衰落,市場(chǎng)容量下降12.1%,是2003年后的較大一次衰落。中國(guó)是較大的新興經(jīng)濟(jì)體,今年消費(fèi)占總比35.1%。今年,我國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提高了16.2%,第一次在設(shè)計(jì)方案、生產(chǎn)制造、封測(cè)階段的銷售總額都超出了2000億美金。魏少軍點(diǎn)評(píng)稱,中國(guó)發(fā)展在全世界范疇內(nèi)依然是有目共睹的。
? ? 但從自力更生的工作能力來(lái)講,人們應(yīng)用的芯片仍有70%必須進(jìn)口。包含網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器CPU、個(gè)人計(jì)算機(jī)CPU/GPU等市場(chǎng)份額均為0(四舍五入)。而美國(guó)有50%的芯片遠(yuǎn)銷我國(guó),我國(guó)市場(chǎng)是美國(guó)較大的半導(dǎo)體材料銷售市場(chǎng)。美國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)鏈為什么有那么強(qiáng)的工作能力?魏少軍詳細(xì)介紹,美國(guó)在芯片產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)投入是美國(guó)以外其他國(guó)家的二倍,美國(guó)芯片公司的利潤(rùn)率能夠做到62%,而中國(guó)內(nèi)地地域的芯片公司的利潤(rùn)率與此相差甚遠(yuǎn)。
? ? 商品銷售的盈利經(jīng)營(yíng)規(guī)模并不大,就無(wú)法提高研發(fā)投入的抗壓強(qiáng)度和經(jīng)營(yíng)規(guī)模,這將產(chǎn)生兩極化?!爸荒艽蠓仍黾友邪l(fā)投入,使人們的技術(shù)和商品進(jìn)一步提高,人們才有可能擺脫如今的困局,才可以發(fā)展趨勢(shì)?!蔽荷佘姳磉_(dá)?,F(xiàn)階段,在我國(guó)正根據(jù)國(guó)家集成電路芯片產(chǎn)業(yè)鏈基金投資增加對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的資產(chǎn)資金投入,魏少軍號(hào)召增加芯片產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)投入,“從2017年剛開(kāi)始,人們半導(dǎo)體材料的開(kāi)支剛開(kāi)始漸漸地提升,可是資產(chǎn)資金投入并不意味著研發(fā)投入,人們?nèi)缃裱邪l(fā)投入還是不足的”。