熱點(diǎn) | 吳漢明院士：后摩爾時(shí)代的芯片挑戰和機遇

6月9日，2021世界半導體大會(huì )暨南京國際半導體博覽會(huì )在南京召開(kāi)，中國工程院院士、浙江大學(xué)微納電子學(xué)院院長(cháng)吳漢明以《后摩爾時(shí)代的芯片挑戰和機遇》發(fā)表了演講。

吳漢明院士表示，摩爾定律支撐著(zhù)通訊技術(shù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展、延伸，它們也給我們的社會(huì )和經(jīng)濟帶來(lái)不可想像的發(fā)展。

然而， 芯片產(chǎn)業(yè)面臨著(zhù)眾多挑戰。吳漢明院士表示，產(chǎn)業(yè)面臨的主要挑戰是產(chǎn)業(yè)鏈太長(cháng)、太寬，包括材料、設計、制造、裝備的集成電路企業(yè)、研究機構零零總總有很多。既然這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈那么寬那么大，必然依賴(lài)于全球的流通，全球化的經(jīng)濟模式，才能把集成電路產(chǎn)業(yè)往前推。

每年半導體在全球的流通大概是17000億美金，中國和歐洲每年有190億美金的流通，大陸和臺灣地區有1170億美金的流通，中國和東盟有900億的流通。正是因為這種流通，使得集成電路才能沿著(zhù)摩爾定律發(fā)展到當今欣欣向榮的狀態(tài)。


設計（邏輯、分離、存儲）、IP/EDA、裝備/材料、芯片制造構成了集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的大盤(pán)子。如果中國打造完全自主可控產(chǎn)業(yè)鏈，其成本將達到9000億至12000億美元，而這也會(huì )導致漲價(jià)至65%。

從芯片制造工藝層面來(lái)說(shuō)，芯片制造工藝主要存在三大挑戰，即基礎挑戰：精密圖形；核心挑戰：新材料；終極挑戰：提升良率。
 在后摩爾時(shí)代發(fā)展中，芯片產(chǎn)業(yè)的驅動(dòng)力主要有三個(gè)：高性能的計算、移動(dòng)計算和自主感知。三個(gè)驅動(dòng)引導了技術(shù)研發(fā)的八個(gè)主要內容和PPAC（性能、功率、面積、成本）四個(gè)主要目標。
吳漢明指出，在集成電路產(chǎn)業(yè)當中，研究是手段、產(chǎn)業(yè)是目的、產(chǎn)能是王道。摩爾定律走到盡頭叫后摩爾時(shí)代，對于追趕者也是一定是個(gè)機會(huì )。做集成電路還是需要產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)的科技文化，同時(shí)，技術(shù)的成功與否要靠商業(yè)化，如果做一個(gè)技術(shù)不能商業(yè)化，那么它的價(jià)值就得不到足夠發(fā)揮。技術(shù)分為前沿技術(shù)、產(chǎn)前技術(shù)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)三個(gè)階段，浙江大學(xué)最近正在建設12寸成套工藝研發(fā)平臺，在這個(gè)平臺上，一方面是目標把設計和制造創(chuàng )新一體化，不讓制造和設計有太大脫節，同時(shí)也針對后摩爾時(shí)代市場(chǎng)碎片化的市場(chǎng)以小批量、多樣化在實(shí)驗平臺上有很多創(chuàng )新、驗證的機會(huì )；第二是在學(xué)生培養上需要做新工科的學(xué)院建設，讓學(xué)生有更多的產(chǎn)教融合的實(shí)驗場(chǎng)景。第三是希望突破一些包括新材料、新裝備、新零部件、新運營(yíng)模式等產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展瓶頸。
吳漢明院士在演講報告最后總結道：

1. 全球化是不可替代的途徑，企業(yè)國際化、外企本土化。集成電路的發(fā)展一定是全球化的，某些國家說(shuō)單邊主義發(fā)展其實(shí)是沒(méi)有前途的；
2. 芯片制造三大核心挑戰：圖形轉移、新材料工藝、良率提升；
3. 后摩爾時(shí)代的產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨緩，創(chuàng )新空間和追趕機會(huì )大；
4. 全球化受阻，我們需重視本土化和產(chǎn)能（至少增長(cháng)率要高于全球）；
5. 我們需要樹(shù)立產(chǎn)業(yè)技術(shù)導向的科技文化，技術(shù)成果全靠市場(chǎng)鑒定；
6. 我們要加速舉國體制下的公共技術(shù)研發(fā)平臺建設。