吴汉明院士2023芯片市场现状与趋势下追赶者的好机遇

吴汉明院士:2023年,后摩尔时代是中国半导体产业追赶的好机遇

在过去的五十多年里,戈登·摩尔提出了著名的摩尔定律,这一规律指出计算机存储器晶体管数目每隔两年就会增加一倍。然而随着技术的进步和晶体管微缩逐渐逼近极限,关于摩尔定律讨论进入了新阶段。

发展放缓的后摩尔时代,对于追赶者而言,无疑是一个新的机会。在2021世界半导体大会暨南京国际半导体博览会上,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,由于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,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伙伴才能正产运转。

“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。光刻机、检测等装备是主要需要攻关方向,而光刻胶、掩膜版、大硅片等材料基本空白,并且依赖进口。

如果一个国家要改变半导体产业链全球格局,在国内打造完整的半导体产业链,将需要付出巨大的代价。“近期美国政府做了相关评估,如果美国要打造本土完全自主可控的半导体生态圈,需要耗费9000亿至12000亿美元。”吴汉明说道。

虽然中国没有做过类似的调研,但就中国在全球半导體产业链份额来看,将不亚于美国。这也决定了 半导體行业全球化不可替代。

三大挑战与四个技术方向

高端芯片制造工艺面临精密图形、三种新材料以及良率提升三个方面的问题。而对于这些问题,吴汉明总结了四个技术方向:硅-冯范式、一类硅模式、三维封装及存算一体等类脑模式,以及通过改变状态实现逻辑运行的一些新的范式,如自旋器件和量子计算等。

这些新的技术方向,是中国半導體發展機會的大門。