胡義東
集成電路產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心,是支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。江蘇在上世紀(jì)五十年代開始發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),在七十年代進(jìn)入集成電路產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,是我國集成電路產(chǎn)業(yè)先行區(qū)和重要產(chǎn)業(yè)基地。2022年江蘇省政府工作報(bào)告提出,搶抓戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新“窗口期”,加快培育生物醫(yī)藥、人工智能、集成電路等國家級戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群和創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群。這為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇?!笆奈濉睍r期,我們要優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和發(fā)展質(zhì)量,加快培育集成電路國家級戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群,走好集成電路產(chǎn)業(yè)強(qiáng)“芯”之路。
江蘇集成電路產(chǎn)業(yè)步入高質(zhì)量發(fā)展軌道
江蘇集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模多年居全國首位,產(chǎn)業(yè)鏈布局完整,芯片封測業(yè)保持國內(nèi)龍頭地位,芯片制造業(yè)快速發(fā)展,芯片設(shè)計(jì)業(yè)增長顯著。目前已形成以無錫、南京、蘇州和南通為重點(diǎn)城市,全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)集群。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)領(lǐng)先?!笆濉睍r期,江蘇集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展達(dá)到新高度,集成電路產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)(設(shè)計(jì)、制造和封測)銷售收入從2015年的876.09億元增長至2020年的2200.54億元,年均增長率達(dá)25.89%,總量持續(xù)位居全國第一。2021年前三季度,江蘇集成電路產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)(設(shè)計(jì)、制造和封測)銷售收入為1921.69億元,同比增長39.15%,遠(yuǎn)超全國行業(yè)增速16.1%。
產(chǎn)業(yè)鏈條更加完善?!笆濉睍r期,江蘇集成電路產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)約620家,其中集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)約340家,集成電路晶圓制造企業(yè)約38家,封測企業(yè)約128家,半導(dǎo)體支撐服務(wù)企業(yè)約114家。目前,江蘇集成電路企業(yè)持續(xù)增加,在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上每個環(huán)節(jié)均有發(fā)展,形成了涵蓋研發(fā)設(shè)計(jì)、制造、封裝測試、裝備材料、支撐服務(wù)等環(huán)節(jié)的完整體系,呈現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展態(tài)勢。
封測業(yè)保持龍頭地位。江蘇集成電路封測企業(yè)發(fā)展勢頭良好,生產(chǎn)產(chǎn)量和銷售收入繼續(xù)穩(wěn)步增長。目前,封測業(yè)已經(jīng)從傳統(tǒng)封裝向先進(jìn)封裝發(fā)展,并在先進(jìn)封裝技術(shù)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,部分擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的封裝技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平,高端封裝產(chǎn)品市場份額不斷擴(kuò)大。
區(qū)域合作更加深入。長三角區(qū)域是我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、基礎(chǔ)最扎實(shí)、鏈條最完整、技術(shù)最先進(jìn)的區(qū)域。2020年,長三角區(qū)域集成電路總銷售收入達(dá)到6459億元,占全國比重超過70%。滬蘇浙皖在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)上優(yōu)勢各異,形成了區(qū)域競合新格局。比如,上海的中芯國際和華虹集團(tuán),在紹興、寧波和無錫等地布局建設(shè)了8/12英寸生產(chǎn)線、12英寸晶圓級先進(jìn)封裝生產(chǎn)線等重大項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了錯位發(fā)展。
江蘇集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新亮點(diǎn)
強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新,設(shè)計(jì)企業(yè)快速成長。圍繞國家經(jīng)濟(jì)重要信息系統(tǒng)應(yīng)用需求,以高端服務(wù)器CPU(中央處理器)為突破口,重點(diǎn)強(qiáng)化江蘇本土企業(yè)芯片設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新能力,推動企業(yè)與高校、國家實(shí)驗(yàn)室等研發(fā)單位加強(qiáng)合作。引導(dǎo)社會資本進(jìn)入產(chǎn)業(yè),為設(shè)計(jì)企業(yè)提供技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境,充分發(fā)掘市場創(chuàng)新活力,建設(shè)國內(nèi)服務(wù)器軟硬件技術(shù)研發(fā)高地和產(chǎn)業(yè)化集聚區(qū)。“十三五”以來,持續(xù)支持技術(shù)基礎(chǔ)好且產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢強(qiáng)的系統(tǒng)芯片、數(shù)字信號處理器、高端電源轉(zhuǎn)換、功率驅(qū)動和新型平板顯示等芯片設(shè)計(jì)企業(yè),推動了卓勝微、芯朋微等一批標(biāo)志性芯片設(shè)計(jì)企業(yè)成功上市。
發(fā)力先進(jìn)封裝,平臺能力不斷攀升。后摩爾時代,先進(jìn)封裝成為半導(dǎo)體性能提升的關(guān)鍵手段。當(dāng)前,江蘇集成電路封測業(yè)保持高速發(fā)展勢頭,其中長電科技、通富微電作為全球排名前十的封測企業(yè),它們的全球市場占有率和盈利能力不斷提升。同時,為加強(qiáng)行業(yè)共性技術(shù)研發(fā),支撐江蘇集成電路封測業(yè)提質(zhì)升級,中科院微電子所和長電科技、通富微電、華天科技等多家單位共同投資建立華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司,其“高密度高可靠電子封裝關(guān)鍵技術(shù)及成套工藝”項(xiàng)目榮獲2020年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。
發(fā)展特色工藝,制造能力顯著提升。隨著芯片制造接近物理極限,先進(jìn)制程的研發(fā)愈發(fā)陷入瓶頸,特色工藝成為提升芯片性能的重要手段。在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G通信等新應(yīng)用驅(qū)動下,下游終端對采用特色工藝的器件和芯片將會形成長期穩(wěn)定的需求,更多新技術(shù)新場景的出現(xiàn)使得特色工藝大有可為。華虹集團(tuán)與無錫合作的華虹無錫集成電路研發(fā)和制造基地,實(shí)現(xiàn)了高性能90納米FSI工藝平臺產(chǎn)品投片,成為全國最先進(jìn)的特色工藝生產(chǎn)線、全國第一條12英寸功率器件代工生產(chǎn)線、江蘇省第一條自主可控12英寸生產(chǎn)線;揚(yáng)杰電子的SGT工藝、新潔能的MOSFET設(shè)計(jì)制造工藝、敏芯微的MEMS芯片生產(chǎn)工藝等特色工藝為江蘇集成電路產(chǎn)業(yè)提供了有力支撐。
激發(fā)江蘇集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動能
在新發(fā)展階段,集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的突破性發(fā)展任務(wù)更重、所需資金更多,要搶抓集成電路產(chǎn)業(yè)新一輪發(fā)展機(jī)遇,大力發(fā)展設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)、做優(yōu)做強(qiáng)封測產(chǎn)業(yè)、穩(wěn)定提升制造產(chǎn)業(yè)、擇優(yōu)扶持支撐產(chǎn)業(yè)、前瞻謀劃替代技術(shù),推動更多集成電路產(chǎn)業(yè)資源和創(chuàng)新要素向江蘇集聚,持續(xù)打造有全球影響力的產(chǎn)業(yè)集群。
加強(qiáng)省級統(tǒng)籌協(xié)調(diào),促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展。充分發(fā)揮省領(lǐng)導(dǎo)掛鉤聯(lián)系優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈制度的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)作用,完善我省集成電路產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作機(jī)制。依托省級集成電路產(chǎn)業(yè)專業(yè)機(jī)構(gòu)和專家資源,結(jié)合長三角集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分布和我省實(shí)際,強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)布局,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈條,協(xié)調(diào)項(xiàng)目引進(jìn)、資源投入和政策支持,支持有基礎(chǔ)有條件的地區(qū)和一批龍頭骨干企業(yè),打造具有特色的集成電路產(chǎn)業(yè)集群。
提升先進(jìn)封裝技術(shù)水平,促進(jìn)封裝測試產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展。當(dāng)前,芯片制造技術(shù)路徑已經(jīng)從單一依靠先進(jìn)制程推動性能提升,轉(zhuǎn)向依靠系統(tǒng)構(gòu)建和優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)性能突破,而先進(jìn)封裝技術(shù)就是這一趨勢轉(zhuǎn)變的核心支撐力量。為做優(yōu)做強(qiáng)我省集成電路封測產(chǎn)業(yè),應(yīng)對行業(yè)龍頭企業(yè)加大扶持力度,依托國家集成電路特色工藝及封裝測試創(chuàng)新中心的技術(shù)儲備,聯(lián)合長電科技、通富微電等國內(nèi)領(lǐng)先的封測企業(yè),加快晶圓級封裝(WLP)、硅通孔(TSV)、3D堆疊等先進(jìn)封裝技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,促進(jìn)我省集成電路封裝測試產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展。
強(qiáng)化整機(jī)應(yīng)用牽引,協(xié)同解決芯片供應(yīng)鏈“卡脖子”問題。從制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級對集成電路工業(yè)應(yīng)用的實(shí)際需求出發(fā),建設(shè)適應(yīng)AI、5G、IoT等應(yīng)用的高階異構(gòu)自適應(yīng)云設(shè)計(jì)平臺,吸引整機(jī)企業(yè)進(jìn)入芯片設(shè)計(jì)業(yè),設(shè)計(jì)基于自身系統(tǒng)優(yōu)勢的定制芯片而非采購“貨架”類芯片。協(xié)同芯片設(shè)計(jì)企業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)資源,研發(fā)更切合整機(jī)企業(yè)需求、更高性能的芯片產(chǎn)品,促進(jìn)整機(jī)企業(yè)采用國產(chǎn)芯片。由專業(yè)平臺組織產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)聯(lián)合攻關(guān),推動芯片與整機(jī)的良性互動,逐漸緩解芯片供應(yīng)鏈“卡脖子”難題。
布局替代技術(shù),應(yīng)對產(chǎn)業(yè)環(huán)境變化和后摩爾技術(shù)革命。后摩爾時代的集成電路技術(shù)演進(jìn)主要有以下三條路徑:一是延伸摩爾定律,通過創(chuàng)新半導(dǎo)體制造工藝、使用新材料、改進(jìn)基本元器件結(jié)構(gòu)等方式進(jìn)一步縮小集成電路的特征尺寸,提升芯片性能;二是拓展摩爾定律,協(xié)同封裝技術(shù),創(chuàng)新(包括異構(gòu)計(jì)算、領(lǐng)域?qū)S糜?jì)算、可重構(gòu)計(jì)算等)芯片架構(gòu),提升系統(tǒng)性能;三是超越摩爾定律,探索硅基CMOS以外的新材料、新器件制造更高性能的集成電路。因此,鑒于后摩爾時代的創(chuàng)新圖景復(fù)雜多樣,時間跨度各不相同,延續(xù)性創(chuàng)新的黃金機(jī)遇比較短,要充分發(fā)揮我國集中力量辦大事的體制優(yōu)勢,盡快聚集有效資源組織協(xié)同技術(shù)攻關(guān),推進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)在核心技術(shù)支撐下的集群發(fā)展。
(作者系長三角集成電路工業(yè)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心主任) 責(zé)任編輯:孫秋香