我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)探討

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)探討摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，集成電路的重要性日益凸顯。黨的十九屆五中全會(huì)明確提出，要堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。闡述了國(guó)內(nèi)外集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，并對(duì)目前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及存在的問題進(jìn)行了分析研究。關(guān)鍵詞：集成電路；發(fā)展歷程；發(fā)展現(xiàn)狀；未來趨勢(shì)前言：近年來,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在政府高度重視、政策大力支持和業(yè)內(nèi)企業(yè)提高研發(fā)資金投入等多方面努力之下,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。為進(jìn)一步加快技術(shù)突破，擺脫被國(guó)外技術(shù)“卡脖子”的嚴(yán)峻局面，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)要積極探索符合本國(guó)國(guó)情的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。技術(shù)發(fā)展需求分析近年來,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在政府高度重視、政策大力支持和業(yè)內(nèi)企業(yè)提高研發(fā)資金投入等多方面努力之下,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。許多過去“卡脖子”的技術(shù)有了補(bǔ)齊替代方案,全產(chǎn)業(yè)鏈均實(shí)現(xiàn)不同程度的增長(zhǎng)。對(duì)于設(shè)計(jì)領(lǐng)域,當(dāng)前高端芯片的設(shè)計(jì)水平提升明顯,CPU及SoC等產(chǎn)品水平均有較大改進(jìn)；對(duì)于制造環(huán)節(jié),14nm及以上制造工藝已經(jīng)較為成熟,均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),7nm工藝制程已取得進(jìn)展,7nm以下先進(jìn)工藝也在有序研發(fā)中；在封裝集成環(huán)節(jié),技術(shù)水平逐步向高端演進(jìn),九成以上技術(shù)接近或達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；對(duì)于裝備及材料環(huán)節(jié),28nm以上制程能力逐步成熟,7~14nm逐步研發(fā)出來。1.1萬物互聯(lián)對(duì)技術(shù)發(fā)展提出創(chuàng)新需求隨著萬物互聯(lián)世界的到來,集成電路面臨支撐日益發(fā)展的消費(fèi)領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域智慧化要求,以及支撐智慧物聯(lián)應(yīng)用多個(gè)領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。這就要求集成電路更低成本、更智能化,更高效化,更綠色。傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),工業(yè)領(lǐng)域?qū)χ悄苤圃燹D(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)以及生產(chǎn)設(shè)備智能升級(jí)都對(duì)芯片水平提出了越來越高的要求；智慧城市、智慧交通車路協(xié)同、智能航運(yùn)、智能安防等眾多智慧領(lǐng)域應(yīng)用深化拓展,也在對(duì)芯片領(lǐng)域擴(kuò)寬提出更高要求。1.2智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)融合發(fā)展提出更高要求目前5G、6G、智能汽車等應(yīng)用市場(chǎng)已逐漸成為半導(dǎo)體增長(zhǎng)的下一輪重要驅(qū)動(dòng)力。智能應(yīng)用對(duì)芯片的速度、可靠性、穩(wěn)定性等都提出了新的需求,將帶動(dòng)半導(dǎo)體整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的改變,包括半導(dǎo)體器件、制造工藝以及測(cè)試領(lǐng)域。新型智能汽車作為當(dāng)前發(fā)展熱點(diǎn),融合了自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、新能源等多種技術(shù),綜合數(shù)據(jù)傳感、芯片算法、通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)芯片功能融合有更高的要求。智能網(wǎng)聯(lián)汽車對(duì)信息安全、互聯(lián)互通、智慧節(jié)能的更高要求使得汽車制造領(lǐng)域技術(shù)重點(diǎn)從以機(jī)械制造逐步向電子信息融合技術(shù)轉(zhuǎn)變,成為拉動(dòng)集成電路及半導(dǎo)體發(fā)展的一大動(dòng)力。智慧領(lǐng)域的拓展應(yīng)用,對(duì)集成電路智能化提出更高要求。物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)推動(dòng)芯片向更加智能化方向發(fā)展,融合物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算技術(shù)和人工智能算法的集成電路的融合發(fā)展需求將更為明顯。產(chǎn)業(yè)目前存在的困難和不足由于我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)起步較國(guó)外晚，科研技術(shù)和工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模差距明顯，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)崛起依然面臨著重重困難。2.1技術(shù)突破阻礙大我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)正處于高速、蓬勃發(fā)展時(shí)期，但是在許多領(lǐng)域存在“短板”。在供應(yīng)鏈方面，高端半導(dǎo)體材料，比如硅晶片、光刻膠、CMP拋光液以及濺射靶材等不能完全自足，我國(guó)自主生產(chǎn)的硅片材料以8英寸或6英寸為主，光刻膠、電子氣體等高端半導(dǎo)體材料我國(guó)自給不足；在核心技術(shù)方面，我國(guó)所使用的EDA工具、芯片生產(chǎn)所需要的光刻機(jī)、離子注入機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、熱處理成膜設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備，以及在芯片設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵設(shè)備、軟件、技術(shù)均有待完善。2.2專業(yè)人才缺口較大專業(yè)人才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的重要資源，高質(zhì)量專業(yè)人才缺口是目前集成電路產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。根據(jù)調(diào)查顯示，2020年我國(guó)集成電路從業(yè)人員共有約54萬人，其中從事IC設(shè)計(jì)約20萬人、生產(chǎn)制造約18萬人、封裝測(cè)試約16萬人，但仍無法滿足我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的需求，初步預(yù)計(jì)到2023年，全行業(yè)人才需求將達(dá)到76萬人左右，人才缺口巨大。2.3我國(guó)缺芯現(xiàn)象仍將持續(xù)在新冠肺炎疫情和消費(fèi)端的雙重影響，2020年全球范圍內(nèi)出現(xiàn)芯片短缺，涉及汽車、手機(jī)、電視、電腦等多個(gè)領(lǐng)域，2021年全球各集成電路廠商產(chǎn)能持續(xù)滿載，并積極擴(kuò)產(chǎn)擴(kuò)建，但由于全球供應(yīng)格局的變化，無法滿足我國(guó)諸多行業(yè)的生產(chǎn)需求，我國(guó)缺芯問題仍將持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。3.我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的新模式思考3.1強(qiáng)化國(guó)家政策引導(dǎo)與資源統(tǒng)籌配置作用從全球集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史上看，美日韓等集成電路傳統(tǒng)強(qiáng)國(guó)，都是從國(guó)家層面持續(xù)加大政策支持，強(qiáng)化集成電路競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，我國(guó)應(yīng)積極借鑒經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮更強(qiáng)大的制度優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持“統(tǒng)籌配置、持續(xù)投入、科學(xué)引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)集聚”的原則，在《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》的基礎(chǔ)上，面向“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)，盡快出臺(tái)國(guó)家層面更長(zhǎng)期的產(chǎn)業(yè)支持政策，圍繞資金投入、財(cái)稅政策、人才培養(yǎng)、市場(chǎng)應(yīng)用等方面，加大政府資源投入的力度與集中度，同時(shí)引導(dǎo)帶動(dòng)民間資本、技術(shù)等要素形成集聚效應(yīng)，充分發(fā)揮我國(guó)超大規(guī)模市場(chǎng)和新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，盡快實(shí)現(xiàn)科技產(chǎn)業(yè)自立自強(qiáng)。3.2堅(jiān)持區(qū)域集中，打造具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)集群從產(chǎn)業(yè)資源配置情況看，近年來，隨著我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的特色企業(yè)在發(fā)展壯大。但與此同時(shí)，也出現(xiàn)了爛尾項(xiàng)目建設(shè)、產(chǎn)業(yè)資源浪費(fèi)、產(chǎn)業(yè)低端競(jìng)爭(zhēng)等不良局面。集成電路產(chǎn)業(yè)中的制造業(yè)是高門檻產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)布局不具有地區(qū)普適性。未來我國(guó)應(yīng)進(jìn)一步從國(guó)家層面統(tǒng)籌資源，做好頂層規(guī)劃，通過“政府+市場(chǎng)”的雙重手段，以區(qū)域集中的方式推進(jìn)產(chǎn)業(yè)布局；加快培育長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、京津冀三大重點(diǎn)區(qū)域的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展和配套能力，形成類似于早期美國(guó)“硅谷”模式的產(chǎn)業(yè)集聚地帶，這有利于加快推進(jìn)先進(jìn)技術(shù)孵化和產(chǎn)業(yè)資源高效利用，促進(jìn)新一輪集成電路技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。3.3堅(jiān)持主體集中原則，打造行業(yè)龍頭企業(yè)從國(guó)外集成電路強(qiáng)國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，集中支持龍頭企業(yè)匯聚主要?jiǎng)?chuàng)新資源和市場(chǎng)資源、牽頭帶動(dòng)不同產(chǎn)業(yè)主體共同形成豐富的產(chǎn)業(yè)生態(tài)群落是已被證明的可行做法。特別是韓國(guó)政府舉國(guó)之力扶持發(fā)展三星電子，不僅成就了三星電子如今的集成電路全球地位，也成就了韓國(guó)在全球集成電路產(chǎn)業(yè)格局中的話語權(quán)。對(duì)我國(guó)而言，堅(jiān)持集成電路產(chǎn)業(yè)資源集中是構(gòu)建自主安全產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系的客觀要求，需將資金、人才、市場(chǎng)等各類創(chuàng)新要素集中起來，加速培育集成電路領(lǐng)軍企業(yè)，打造設(shè)計(jì)制造、裝備、材料的龍頭企業(yè)并推動(dòng)其成為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域“鏈長(zhǎng)”和原創(chuàng)技術(shù)策源地，以此來牽引強(qiáng)化分工協(xié)作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、聯(lián)合創(chuàng)新，提升我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。4.結(jié)束語：綜上所述，集成電路產(chǎn)業(yè)兼具復(fù)雜性與系統(tǒng)性，各環(huán)節(jié)鏈條環(huán)環(huán)相扣，設(shè)計(jì)與制造深度耦合，制造與裝備、材料發(fā)展聯(lián)系緊密，加快集成電路國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，并逐步完成從低端向高端替代轉(zhuǎn)變，將減少國(guó)外進(jìn)口依賴，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)集成電路的真正崛起。參考文獻(xiàn):[1]中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì).2021年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)運(yùn)行情況[R].2022.[2]余文科,李芳