吴汉明以《后摩尔时代的芯片挑战和机遇》发表了演讲

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6月9日,2021世界半导体大会暨南京国际半导体博览会在南京召开,中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明以《后摩尔时代的芯片挑战和机遇》发表了演讲。

吴汉明院士表示,摩尔定律支撑着通讯技术、人工智能等技术的发展、延伸,它们也给我们的社会和经济带来不可想像的发展。

然而, 芯片产业面临着众多挑战。吴汉明院士表示,产业面临的主要挑战是产业链太长、太宽,包括材料、设计、制造、装备的集成电路企业、研究机构零零总总有很多。既然这个产业链那么宽那么大,必然依赖于全球的流通,全球化的经济模式,才能把集成电路产业往前推。

每年半导体在全球的流通大概是17000亿美金,中国和欧洲每年有190亿美金的流通,大陆和台湾地区有1170亿美金的流通,中国和东盟有900亿的流通。正是因为这种流通,使得集成电路才能沿着摩尔定律发展到当今欣欣向荣的状态。

设计(逻辑、分离、存储)、IP/EDA、装备/材料、芯片制造构成了集成电路产业链的大盘子。如果中国打造完全自主可控产业链,其成本将达到9000亿至12000亿美元,而这也会导致涨价至65%。

从芯片制造工艺层面来说,芯片制造工艺主要存在三大挑战,即基础挑战:精密图形;核心挑战:新材料;终极挑战:提升良率。

在后摩尔时代发展中,芯片产业的驱动力主要有三个:高性能的计算、移动计算和自主感知。三个驱动引导了技术研发的八个主要内容和PPAC(性能、功率、面积、成本)四个主要目标。

吴汉明指出,在集成电路产业当中,研究是手段、产业是目的、产能是王道。摩尔定律走到尽头叫后摩尔时代,对于追赶者也是一定是个机会。做集成电路还是需要产业引领的科技文化,同时,技术的成功与否要靠商业化,如果做一个技术不能商业化,那么它的价值就得不到足够发挥。

技术分为前沿技术、产前技术、产业技术三个阶段,浙江大学最近正在建设12寸成套工艺研发平台,在这个平台上,一方面是目标把设计和制造创新一体化,不让制造和设计有太大脱节,同时也针对后摩尔时代市场碎片化的市场以小批量、多样化在实验平台上有很多创新、验证的机会;

第二是在学生培养上需要做新工科的学院建设,让学生有更多的产教融合的实验场景。第三是希望突破一些包括新材料、新装备、新零部件、新运营模式等产业链发展瓶颈。

吴汉明院士在演讲报告最后总结道:

全球化是不可替代的途径,企业国际化、外企本土化。集成电路的发展一定是全球化的,某些国家说单边主义发展其实是没有前途的;

芯片制造三大核心挑战:图形转移、新材料工艺、良率提升;

后摩尔时代的产业技术发展趋缓,创新空间和追赶机会大;

全球化受阻,我们需重视本土化和产能(至少增长率要高于全球);

我们需要树立产业技术导向的科技文化,技术成果全靠市场鉴定;

我们要加速举国体制下的公共技术研发平台建设。

编辑:jq

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