卡脖子问题绝非几纳米工艺进步那么简单

2020-11-18来源: 澎湃新闻关键字:中国半导体  芯片

会议现场。“有的地方政府想着,我先投点钱开个头,然后边走边看,这是不行的。”11月15日,针对近期备受关注的“芯片项目烂尾”问题,清华大学微电子与纳电子学系主任、微电子学研究所所长魏少军指出,在“芯片热”面前,地方政府应保持理性的头脑,在招商引资之前先了解半导体行业的发展规律,不要被盲目热情所左右。

 

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11月15日,第二届互联网基础资源大会在北京举行。魏少军在接受包括澎湃新闻记者在内的媒体采访时,深入解读了“芯片项目烂尾”问题原因及出路,回答了国内芯片产业发展前景等备受关注的问题。

 

他表示,要解决芯片被“卡脖子”的问题,不仅要看创新能力,还要从产业体系的角度进行系统思考。

 

谈“芯片项目烂尾”:不是所有地方都适合发展半导体

 

近日,媒体关于多地引进的芯片项目烂尾的报道引起强烈关注。

 

10月20日,国家发改委政策研究所副主任、新闻发言人孟玮在新闻发布会上指出,国内投资集成电路产业的热情不断高涨,一些没经验、没技术、没人才的‘三无’企业投身集成电路行业,个别地方对集成电路发展的规律认识不够,盲目上项目,低水平重复建设风险显现,甚至有个别项目建设停滞、厂房空置,造成资源浪费。

 

“地方政府引进芯片产业,招商引资的考虑占了绝大部分,我觉得这个就是最大的问题。”在魏少军看来,近几年多地刮起的芯片热潮如今遇冷,地方政府盲目跟风上项目,没有认识清楚半导体行业的规律,是主要原因。

 

半导体产业是一个高投入、长周期的产业。“以一个14nm芯片的项目为例,初期投资建设就需要40到50亿美元,要实现项目最终成熟,走上盈亏平衡的道路,还需要起码100亿美元以上的投资。”魏少军说,这个过程不是短时间内能够完成的,需要耐心和决心,“有的地方政府想着,我先投点钱开个头,然后边走边看,这是不行的。”

 

另一方面,要发展半导体产业,还要尊重行业本身高度集约性的特点。根据魏少军观察,在过去数十年我国半导体产业的发展过程中,已经形成了明显的区域聚集态势:长三角组成行业龙头,沿着东海岸往北直至京津冀组成一翼,向南走到了珠三角区域组成另一翼,还有一条“尾巴”向内发展直至长江上游。他将这一地理格局形象地称之为一只大雁,“这个自然格局已经证明了它的合理性,我们应当依照其发展。”

 

“并不是所有地方都适合发展半导体。半导体产业除了需要高额投资、众多的人才、高精尖的技术,还需要大量的水和电,如果水、电资源不足的地方就做不了。当条件不成熟的时候强行上项目,最后的结果就一定是烂尾,这个结果是非常糟糕的。”为此,魏少军建议,地方政府应当认真听一听中央的指导和行业专家的意见,保持理性,不要被盲目的热情冲昏头脑。

 

对此,国家发改委日前也指出,要按照“主体集中、区域集聚”的发展原则,加强对集成电路重大项目建设的服务和指导,有序引导和规范集成电路产业发展秩序,做好规划布局,引导行业加强自律,避免恶性竞争。同时也要引导地方加强对重大项目建设的风险认识,按照“谁支持、谁负责”原则,对造成重大损失或引发重大风险的,予以通报问责。

 

“卡脖子”问题何解?绝非几纳米工艺进步那么简单

 

一个月前,中芯国际集成电路制造有限公司(以下简称中芯国际)研发的类7nm生产工艺,由IP和定制芯片企业芯动科技完成了芯片流片和测试。据中芯国际介绍,这项类7nm工艺在稳定性和功率上完全可以比肩7nm工艺。

 

11月12日,被誉为“芯片狂人”的中芯国际联合CEO梁孟松表示,中芯国际14nm芯片量产良品率已经达到业内领先水准。

 

这意味着,中芯国际这家内地规模最大、技术领先的芯片代工厂,与台积电、三星等国际芯片大厂之间的差距大幅缩小,从14nm的优质量产到类7nm工艺的成功测试,中国芯片企业离国际顶尖的5nm工艺越来越近。

 

一时间,国际国内对中国突破外界的科技封锁,解决芯片行业“卡脖子”问题的前景一片乐观。

 

但在魏少军看来,要解决“卡脖子”问题,绝非几纳米的工艺进步这么简单。“老说被‘卡脖子’,但具体‘卡’在哪,需要我们仔细地分析。”

 

“很多人第一时间想到的是缺乏核心技术,这无疑是对的,但不完整。我们对一些所谓‘卡脖子’的东西进行过分析,发现并不是我们技术不行,也不是我们造不出来,而是由我们自身的产业结构所造成的。”魏少军表示。

 

他分析,首先,由于国内缺乏能够整合芯片制造多个环节的企业(IDM)。芯片产业被划分为设计、制造、封测等多个独立的产业环节,每向下流动一个环节,价格就要上涨20%-40%,这是为了保证企业不亏本。这三个环节叠加,最后成品的价格要自然要高出很多。

 

“而在一个IDM公司,既做设计、又做生产,还做封测和销售。这样就将多个环节的利润压缩了,能以很低的价格把芯片卖出去,保持市场优势。”他认为,这是IDM模式的必然结果,依靠IDM模式,企业实现了芯片设计、制造、封装和测试等多个环节的集成,降低了芯片的成本。

 

其次,整个国内芯片产业结构发展的不平衡,也对产业的整体发展造成了问题。整个芯片行业由芯片设计业、芯片制造业、芯片装备业、芯片封测业和芯片材料业组成。魏少军认为,目前国内主要的压力在材料,而起步晚、投入大、时间长,是国内芯片材料发展滞后的主要原因。“以半导体生产的重要基础材料光刻胶为例,它的主材有几十种,辅材有上百种。在研发的过程中需要经过数千次的尝试,这个过程起码要5、6年,中间还需要大量的持续投入。对企业是严峻的挑战。”

 

“目前国内的28nm芯片的光刻胶已实现试产,但14nm还需要时间。”魏少军说,这也意味着,光刻胶产能的落后,直接制约了国内高端芯片的自给自足能力。

 

从整合行业流程的企业匮乏,到整体行业结构发展的不均衡,反映了国内芯片产业结构背后所存在的问题。“如果不解决产业结构的问题,想做的东西也很难做出来。”

 

因此,魏少军表示,要最终解决被别人“卡脖子”的难题,不能光看芯片进步到几纳米,而要从整个体系结构的视角来考虑,产业结构是不可忽视的因素之一。

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