集成电路|国家东风劲吹江苏勇立潮头再突破 集成电路如何乘风起航

集成电路产业和软件产业是信息产业的核心 。8月4日,国务院正式印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》(以下简称《政策》),从财税、投融资、研究开发、人才等方面,进一步优化集成电路产业和软件产业发展环境 。政策利好下,集成电路产业如何乘风起航?《科技周刊》采访人员采访业界专家,从解决技术短板、打通产业链条、突破人才瓶颈方面,给出良策 。
底层科学与技术将受到更多关注
“集成电路是人类历史上最大的全球性系统工程,形成了全球合作、竞争格局 。”南京大学微电子学院院长施毅教授告诉采访人员,比如美国、日本、荷兰等作为集成电路装备产业强国,在不同的细分领域彼此各有优势 。
“在此次新政出台之前,我国从政策扶持、科研投入、社会投资等各方面已经做了一系列工作,中国的集成电路实现了一个大飞跃 。”施毅表示,当前和今后一段时期,我国集成电路产业的发展进入了攻坚期和深水区,也是重要战略机遇期,面临的都是难啃的“硬骨头” 。
中国是全球最大的集成电路消费市场,每年进口大量集成电路,对外依赖度很高,迫切需要攻克材料、制造、装备等短板 。《政策》重点解决核心技术受制于人的问题,例如对先进工艺的支持,提出对集成电路线宽小于28纳米(含),且经营期在15年以上的企业免征10年所得税;对集成电路产业的生态环境也给予了重视,例如提出国家科技计划中的重大专项、重点研究计划等 。
“集成电路迎来的政策利好,不仅让产业界振奋,对学术界也有巨大的促进作用 。”南京大学电子科学与工程学院教授、博士生导师王肖沐表示 。但同时也必须清醒地认识到,集成电路是一个需要长期积累的产业,政策和资源的短期倾斜,并不能立竿见影地产生效果 。“西方发达国家从上世纪70年代开始,经历了至少五六十年的积累,其累积投入都在万亿美元以上 。尽管我们国家这20年以来持续高投入,但跟西方国家比还是有差距的 。”
“过去我们通过高水平引进制造流水线的解决方案,未来这种局面将被改变,底层科学与技术将受到更多的关注 。”施毅介绍,固体微结构科学是集成电路芯片最核心的底层基础科学,可以说,集成电路器件过去和未来每一代核心技术飞跃,都与微结构科学不可分开 。南京大学是我国最强的微结构科学研究和人才培养基地,拥有“固体微结构物理国家重点实验室”“南京微结构国家实验室(筹)”和“人工微结构科学与技术国家协同创新中心”等,将努力为产业界未来突破性技术革命做坚实的预先研究和技术积累 。
产学研融合才能有技术的革新
“上世纪90年代初的时候,集成电路的设计成本只占整个生产成本的很少一部分,但是现在的设计成本占到了生产成本的一半甚至更高 。”王肖沐告诉采访人员,跟上世纪比,现在集成电路的设计和制造都发生了翻天覆地的变化,几乎不可能以单个单位为主体来完成,而要拆分成若干团队的合作融合,不仅需要将很多研究者的研究综合起来产生结晶,不同领域研究者、企业界和高校要融合在一起,最终才能有技术的革新 。
如今,芯片设计规模和设计复杂度急剧提高,要求更为深厚的技术积淀,一个学校不够承载一条完整的集成电路加工生产线,也很难承接完整的超大规模集成电路的设计 。王肖沐举例,以前集成电路中的光刻最多只需要五次,现在90纳米工艺结点可能就要用到数十块光刻板,有5层以上的金属连接层 。而大规模集成电路设计,不仅结构设计和版图布置越来越复杂,设计工具越来越专业,验证工作也越来越耗费人力;同时设计工作还需要大量使用IP核,也就是常用复杂电路形成封装好的功能模块,这些IP核通常是有经验的企业长期积累的结果 。
“从高校的角度来说,我们可能不能帮助工业界在最终产品端发生翻天覆地的变化,但可以发挥自己在前沿性和基础研究上的优势,帮助比如华为这样的企业去解决集成电路中的一些棘手问题,在一些小问题乃至中等问题中,高校的研究可能会较快地派上用场 。”王肖沐说 。


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