如何突破目前“缺芯少魂”的困境,锻造一颗强健的中国芯?

中关村集成电路设计园 2018-05-20 10:16 次阅读

“ 中国半导体产业发展的致命弱点,就是核心技术受制于人。“中国自主芯片”,就像一个重复了多年的美梦,在过去二三十年里,被人们反复提起,又一次次失落地忘记。如何突破目前“缺芯少魂”的困境,锻造一颗强健的中国芯?”

产业繁荣背后有隐忧

2014年6月国务院颁布的《国家集成电路产业发展推进纲要》中提出大基金,将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度且明确提出:到2020年集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,企业可持续发展能力大幅增强。

大基金一期募集资金1387亿元,二期募资今年初已经启动,市场预计二期规模有望达到2000亿元。国家集成电路产业投资基金总裁丁文武称,下一步大基金将提高对设计业的投资比例(目前仅占17%),并将围绕国家战略和新兴行业规划投资,比如智能汽车、智能电网、人工智能、物联网、5G等,并尽量对装备材料业给予支持,推动其加快发展。

但繁荣的场景并没有让业内从业者感到一丝轻松。资本助推下,芯片产业显得有些“虚火旺盛”,有的投资者甚至对技术一窍不通。据了解,目前半导体行业的投资规模已高达4000亿~5000亿元。例如AI领域,一个好点的项目还没出产品,A轮估值就已达到几亿美元,这在一定程度上推高了半导体行业的投资门槛。

清华大学微电所所长魏少军4月初在一场集成电路战略论坛上指出,中国技术研发投入不足。全国每年用于集成电路研发总投入约45亿美元,少于300亿元人民币,仅占全行业销售额的6.7%,不到Intel公司一家年研发投入的50%。

此外,中国集成电路领域人才不足,人员短缺。地平线芯片负责人表示,做芯片等硬件太苦,收益不高,不少优秀学生毕业后选择了金融和互联网业。

“自主创芯”刻不容缓

关键核心领域技术的壁垒太高,花钱投入精力也不一定能够满足。研究机构Canalys分析师贾沫表示:“目前来讲中国芯片行业反击还很困难。主要因为中国在半导体领域,从原料加工到制造的科技实力都比较有限。最上游缺乏强有力布局,即使如华为、小米都可以推出自研SoC(system on chip),但是在更上游的比如CPU(中央处理器)依旧依赖英国ARM公司的解决方案。目前中国还没有能力独立推出全自主化的SoC。他同时表示,发展半导体芯片产业是中国科技真正崛起的必经之路。

▲4月20日,阿里巴巴宣布研发AI芯片,并全资收购中天微。此前,阿里已经投资了寒武纪等多家芯片公司。而在此之前,Facebook也宣布研发AI芯片,美国四大科技巨头谷歌、苹果、Facebook、亚马逊都与AI芯片产生了交集。科技巨头加入“自主创芯”,除了可以帮助其更好地运行、降低成本,最重要的还为了减少对供应商的依赖。

自研芯片不会一蹴而就

不过,自主研发不等于自己“从零做起”,通俗一点说就是,我们现在要做的只是把别人已经研制出来的东西自己再做一遍。就拿高铁来说,在高铁建设初期(2004年),国内几乎全套引进的德国和日本的技术和专利,其中就包括核心的IGBT芯片。而直到2015年,我国才实现了IGBT芯片的量产,该芯片真正被大规模应用其实是到了一年后的2016年,相比较早前高铁车组全部进口,现在高铁国产化率已经提高到90%。

从以上发展看,芯片是一个长期投入的产品,IGBT芯片从引进到正式量产商用就经历了12年时间,才进入回报期。这就需要除了研发,还要建立完善的知识产权保护体系,以及制度和金融支持。这就需要国家意志保证。另外,当前来说想要获得核心技术要么研发,要么购买。根据高铁的事例可以看到,市场化解决方案可能是符合当前大环境的。

▲人们一直在寻找能够替代当前硅芯片的材料,碳纳米管就是主要研究方向之一。近日,北京大学电子系教授彭练矛团队使用新材料碳纳米管制造出芯片的核心元器件——晶体管,其工作速度3倍于英特尔最先进的14纳米商用硅材料晶体管,能耗只有其四分之一。

不论当下中国集成电路面临怎样的困境,锻造强健的“中国芯”都是时代赋予我们的重大历史任务。雄“芯”壮志也好,披荆斩棘也罢,相信中国一定会在不久的将来拥有真正的“中国芯”,实现中华民族的伟大复兴。

原文标题:雄“芯”壮志:如何锻造强健“中国芯”

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