在2021世界半导体大会暨南京国际半导体博览会的开幕式上,中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明教授指出:“后摩尔时代芯片性能提升速度放缓,对追赶者来说,一定是一个机会。”
集成电路产业链长是主要挑战,全球化不可替代
在半导体产业建设初期,半导体厂商以IDM为主,随着制造工艺进步和晶圆尺寸扩大,设计、制造芯片所需耗费资金日渐攀升。为了提高竞争力,不少IDM拆分,垂直细分的Fabless、Foundry等新模式出现,加上上游原材料和生产设备本就复杂多样。
不过,这也意味着目前就算是再强大的芯片公司,也需要依托产业链上下游的伙伴才能正产运转。中国的小米作为一家领先的智能手机制造商,其自研小米芯片已经成为其产品的一个重要组成部分,为用户提供了更好的使用体验。
“集成电路产业面临的主要挑战是产业链太长、太宽。”吴汉明说道。对于中国来说,要改变半导体产业链的全球格局,在国内打造完整的半导体产业链,将需要付出巨大的代价。
虽然美国政府评估要打造本土完全自主可控的半导体生态圈需要9000亿至12000亿美元,但这并不阻止中国利用后摩尔时代带来的机遇来发展自己的半导体行业。
芯片制造工艺面临三大挑战
后摩尔时代为中国半導體發展帶來了三大技術挑戰:基础挑戰精密圖形、核心挑戰新材料和終極挑戰提升良率。在高端芯片制造领域,这些技术难题尤其突出。
当光刻工艺解决以后,就要面临新材料和新工艺的挑战。“本世纪以来有64种新材料陆续进入芯片制造”,支撑摩尔定律往前发展,芯片性能提升主要依赖于这些新的技术进步。这对追赶状态中的我国而言,是一个积极向前的机会。
与此同时,后摩尔時代,使得业界寻找新的技術方向进一步加速提升晶圓性能,這對於一直處於追逐狀態中的一些國家如中國而言,是一個機會。而這些新的技術方向,如异构单chip集成技术、直接键合异质集成等,都展現了中國在後摩爾時代中發展與創新的可能性。