9月3日消息，今天，全球IC企業(yè)家大會暨第十七屆中國國際半導(dǎo)體博覽會在上海開幕。在上午的開幕式上，中芯國際董事長周子學(xué)、中科院院士許寧生、中芯國際聯(lián)席CEO趙海軍、清華大學(xué)微電子所所長魏少軍等產(chǎn)學(xué)界代表進(jìn)行內(nèi)容分享。

這是集齊中國IC產(chǎn)業(yè)（Integrated Circuit 集成電路）的一場盛會，產(chǎn)學(xué)界半導(dǎo)體大咖同場探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展大計，展示最新發(fā)展技術(shù)和產(chǎn)品成果，上演思想的交鋒。

許寧生院士暢談圍繞邏輯芯片、存儲器技術(shù)和變革性新技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新趨勢，為IC產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展模式提供參考。

趙海軍分享晶圓代工產(chǎn)業(yè)心得，放言晶圓代工必做前二名，第三名就開始賠錢。

魏少軍則分析國內(nèi)IC設(shè)計、制造、封測產(chǎn)業(yè)三業(yè)分離的現(xiàn)狀，直言IC產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理之處，同時也對未來一些可觀前景進(jìn)行展望。

中科院院士許寧生：IC產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的三大創(chuàng)新趨勢

對此，中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)校長許寧生，介紹當(dāng)前IC產(chǎn)業(yè)的三個共性技術(shù)趨勢，并探討了一些可能為將來集成電路產(chǎn)業(yè)帶來價值的前沿共性技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展模式。

1、邏輯芯片追逐3-5nm工藝節(jié)點

邏輯芯片技術(shù)，環(huán)柵晶體管（GAA）技術(shù)將是3-5nm等先進(jìn)工藝節(jié)點首選技術(shù)。

7nm工藝節(jié)點時，F(xiàn)inFET器件性能開始變差，GAA晶體管將是未來發(fā)展趨勢。

有納米線GAA和納米片GAA兩種類型的GAA技術(shù)，前者用納米線作為溝道，后者用片狀材料作為溝道。

挑戰(zhàn)2nm及更先進(jìn)的工藝節(jié)點的可選方案之一，是垂直納米線環(huán)柵晶體管（VGAA）技術(shù)，它將源、漏、柵極堆疊，可有效增大柵極接觸面積，VGAA除了邏輯芯片本身外，還會有更多應(yīng)用領(lǐng)域。

2、存儲器技術(shù)不斷升級

動態(tài)隨機(jī)儲存器（DRAM）、內(nèi)存等存儲器技術(shù)不斷升級，半浮柵晶體管、阻變存儲器、相變存儲器、磁存儲器研究活躍。

1T-1C DRAM技術(shù)面臨電容瓶頸，無電容DRAM技術(shù)將是未來的技術(shù)趨勢。

DRAM芯片是銷售量和銷售額最大的單一集成電路產(chǎn)品，用于電腦、手機(jī)等的內(nèi)存，2018年全球DRAM銷售約1000億美元，多年來技術(shù)一直徘徊在17nm技術(shù)節(jié)點，遇到了電容瓶頸。

其解決方案是半浮柵晶體管的無電容DRAM技術(shù)，它巧妙地通過一個隧穿二極管（TFET）把浮柵和漏極連起來，用隧穿二極管控制對浮柵進(jìn)行充放電，從而構(gòu)成了一個全新原理的動態(tài)隨機(jī)存儲器單元，未來有潛力代替DRAM。

許寧生談到非易失性存儲器技術(shù)的幾個趨勢。

阻變存儲器（RRAM）多比特計算能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)處理速度快，器件尺寸縮小能力強(qiáng)，操作電壓小、電流小，可應(yīng)用于實現(xiàn)運算存儲一體化，以極低功耗提升AI算力。

相變存儲器（PcRAM）擁有小于1ns的超快速度，具有高速擦寫、良好的耐受性和魯棒性，其相變陣列可實現(xiàn)擬態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算，助力AI大規(guī)模矩陣計算算力提升。

3、變革性新技術(shù)發(fā)展迅速

另外，許寧生還看到一些可能產(chǎn)生變革性的新技術(shù)。他表示二維原子晶體材料及器件還沒有達(dá)到碳納米管那樣的地步，但也發(fā)展迅速。

二維原子晶體材料及器件有高載流子遷移率、豐富電學(xué)性能和能帶結(jié)構(gòu)等特點，在柵長尺寸為1nm的條件下仍能正常工作，應(yīng)用前景廣闊。

復(fù)旦大學(xué)提出基于二維原子晶體的新機(jī)制存算一體雙溝道單晶體管器件，在單晶體管上可實現(xiàn)與、或功能，面積相對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)減少50%。

基于二維原子晶體的范德華雙極晶體管，比傳統(tǒng)硅基雙極型晶體管功耗更低。

中芯國際趙海軍：今年是半導(dǎo)體“小年”，晶圓代工必做前兩名

中芯國際集成電路制造有限公司聯(lián)席CEO 趙海軍分享了晶圓代工產(chǎn)業(yè)的一些心得。

趙海軍表示，集成電路產(chǎn)業(yè)具有周期性，一是整個經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中每四五年有一次周期，二是每一年都有周期。

因為現(xiàn)在它的驅(qū)動是手機(jī)行業(yè)，手機(jī)并不是每個月都有新型號，而是4月份一次、11月份一次，所以半導(dǎo)體是每年Q2、Q3季度最熱，Q1最冷。

今年預(yù)計是全球半導(dǎo)體行業(yè)的“小年”，主要原因有三個：

1. 去年存儲器價格增長過高，現(xiàn)在價格在回落，回到比較合理的價位。
2. 今年大家都熱切等待著5G、AI的出現(xiàn)，很多市場都不投入新的產(chǎn)品，因為今年投入就是一個過渡期。
3. 國際貿(mào)易波動的影響，大家急著轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)鏈，這些都對我們行業(yè)產(chǎn)生了影響，但中國的情況可能與全球的情況有所不同。

集成電路代工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢以手機(jī)驅(qū)動。

1. 高性能計算（HPC）推動一年一節(jié)點，這需要成功的研發(fā)方法、不變的FinFET架構(gòu)、設(shè)備與材料的配合。
2. 市場應(yīng)用生態(tài)發(fā)生變化，最大驅(qū)動器是照相機(jī)eCam，手機(jī)照相機(jī)驅(qū)動至少三代FinFET發(fā)展，接下來5G會是巨大數(shù)據(jù)流，手機(jī)會變成數(shù)據(jù)處理中心。
3. EUV 5nm箭在弦上，3nm指日可待。
4. 18寸無法打造一年一代的生態(tài)，現(xiàn)在技術(shù)解決不了。

趙海軍表示，IC代工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢可從技術(shù)、生態(tài)、平臺來看。

摩爾定律紅利推動工藝節(jié)點，產(chǎn)品市場細(xì)致分化推動生態(tài)和平臺。

市場生態(tài)方面，HPC、射頻低功耗、高壓與觸控驅(qū)動、智能卡與嵌入式處理器、功率與模擬、圖形傳感器、專用存儲器，八個應(yīng)用板塊形成從高到低全面覆蓋。

談到未來發(fā)展的兩個動力，趙海軍表示，一是先進(jìn)工藝方面，摩爾紅利（摩爾定律的紅利）還在，用戶用同樣的錢能買到更好性能的產(chǎn)品，如果技術(shù)方面可以實現(xiàn)，摩爾紅利一直能持續(xù)到1nm節(jié)點；二是產(chǎn)品市場的細(xì)致分化，設(shè)計和制造融在一起，去抓存量增量。

趙海軍表示，最后真正的成功在于堅守+商業(yè)模式。

中芯國際走過了過去19年的歷程，存儲器廠做了一年半以后廢掉，因為它更先進(jìn)的產(chǎn)品和技術(shù)出現(xiàn)了，舊廠沒有用了。

2011年以后，中芯國際的技術(shù)走向成熟，自己也能做出PDK、IP，使得中國的設(shè)計公司也可以來做。

大家相信中國的IC一定出現(xiàn)野蠻的生長時期，做的辦法就是“面多

了加水，水多了加面”是誤打誤撞的。

國內(nèi)的代工廠有四個選擇：做領(lǐng)導(dǎo)者，做變革者，做跟隨者或者利基者，國內(nèi)基本選擇的都是做快速的跟隨者。

實現(xiàn)的方式是爭取做大客戶、大平臺、大幾率事件的第二供應(yīng)商，做成以后再實現(xiàn)在細(xì)分市場做第一供應(yīng)商。戰(zhàn)略跟隨的方法就是產(chǎn)能、低價、高質(zhì)、快速。

中國是全球最大的半導(dǎo)體市場，今年大約占45%-47%。國內(nèi)已經(jīng)有了這么大的需求量，但國內(nèi)已經(jīng)有的供給還是非常小的。

未來驅(qū)動市場成長的主要應(yīng)用產(chǎn)品類型有移動通訊、云計算/大數(shù)據(jù)、智能物聯(lián)和汽車電子。

14nm及以下先進(jìn)技術(shù)節(jié)點為代工制造企業(yè)創(chuàng)造30%以上的營收貢獻(xiàn)，成為主要驅(qū)動力。

而先進(jìn)工藝節(jié)點呈現(xiàn)小眾、VIP會員定制的發(fā)展趨勢，HPC摩爾定律紅利驅(qū)動先進(jìn)節(jié)點一年一代，盈利窗口只有兩年。

趙海軍也提到，格羅方德退出（先進(jìn)工藝節(jié)點競爭）不是因為沒有錢，最重要的是既要準(zhǔn)時交付，更要客戶綁定，形成可持續(xù)推進(jìn)。

最后，趙海軍說，晶圓代工廠要做細(xì)分市場前兩名，第一名掙大錢，第二名基本不掙錢，第三名就會賠錢。

清華魏少軍：正視國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理問題

中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會副理事長、清華大學(xué)微電子所所長魏少軍談到中國IC設(shè)計、制造、封裝三業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，也談及一些美好前景。

據(jù)悉，2018年中國進(jìn)口集成電路4176億塊，價值3121億美元；出口集成電路2171億塊，價值846億美元，由此產(chǎn)生的貿(mào)易逆差創(chuàng)下歷史新高，達(dá)到2275億美元。

魏少軍說，全球每生產(chǎn)3塊IC，就有2塊進(jìn)入中國來。中國是全球電子產(chǎn)品工廠，進(jìn)口這么多IC非常正常。

中國設(shè)計、制造、封裝三業(yè)分離，去年設(shè)計達(dá)為2519.3億元，增速達(dá)21.5%；封測業(yè)銷售額首次超過2000億元，不過增速回落到20%內(nèi)；制造業(yè)達(dá)1818.2億元人民幣，增速為三業(yè)最高，達(dá)25.6%。三業(yè)銷售額均超過2000億元指日可待。

中國IC設(shè)計業(yè)銷售統(tǒng)計近乎100%由半導(dǎo)體本土企業(yè)貢獻(xiàn)。

中國IC制造業(yè)銷售統(tǒng)計中，預(yù)計約50%由外資和臺資在大陸的企業(yè)貢獻(xiàn)。

中國IC封測業(yè)銷售統(tǒng)計中，預(yù)計約30%由外資和臺資在大陸的企業(yè)貢獻(xiàn)。

魏少軍認(rèn)為，進(jìn)口多不是壞事，能保證進(jìn)口的安全就可以理解。

另外，據(jù)他介紹，國內(nèi)芯片設(shè)計業(yè)分布不理想，通信占銷售41%，消費電子本應(yīng)跑的更高，但實際沒有如此。

魏少軍表示，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，資源錯配導(dǎo)致“兩頭在外”，芯片制造業(yè)主要為海外客戶加工，封測業(yè)主要為海外客戶服務(wù)，設(shè)計業(yè)主要用海外資源，必須正視這一現(xiàn)實。

隨后，魏少軍談到未來半導(dǎo)體發(fā)展的一些可觀前景：

1. 抓住第五代移動通信發(fā)展的大好時機(jī)，將徹底改變移動通信產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，更有望改變中國IT基礎(chǔ)設(shè)施。VR/AR發(fā)展不好是因為分辨率不夠高，第五代移動通信到來，將實現(xiàn)真正意義上超高清的傳送。
2. 物聯(lián)網(wǎng)成重要發(fā)展據(jù)點。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)假設(shè)效率提升1%，效益也非常巨大。比如醫(yī)療系統(tǒng)效率提升1%，可帶來630億美元收入；石油天然氣資本支出降低1%，可帶來900億美元的收入。
3. 醫(yī)療健康事業(yè)從治到防的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變正帶來無限機(jī)遇。人們更看重防護(hù)，大量可穿戴產(chǎn)品帶來無限發(fā)展空間。
4. 超高清度電視及顯示技術(shù)，可能需要超算加速信息處理。
5. AI發(fā)展走到了不談AI就不好意思申請科研項目的程度，希望看到AI能像人一樣思考的類腦計算出現(xiàn)。
6. 自動駕駛將深刻改變?nèi)藗兩?。電子產(chǎn)品和半導(dǎo)體起到的作用不可替代。

IBM的最終目標(biāo)是希望建立一臺包含100億神經(jīng)元和100萬億突觸的類腦計算機(jī)，這樣的計算機(jī)比人類大腦功能強(qiáng)大10倍，功耗約1000瓦，且體積不到兩升，相當(dāng)于人腦大小。

魏少軍說：“這樣機(jī)器如果出現(xiàn)，賣10萬塊錢，這個市場會瘋掉?！?/p>

最后，魏少軍總結(jié)說，中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展從合到分，分是不得以情況下的發(fā)展之道，80%產(chǎn)品依然由IDM組成，在中國是否發(fā)展IDM還需探索，無論以哪種方式走，都要以產(chǎn)品為中心來發(fā)展中國IC產(chǎn)業(yè)。

中國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展近況

工信部電子信息司司長喬躍山在開場致辭中表示，集成電路（IC）產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，也是高度國際化產(chǎn)業(yè)，要求企業(yè)全球配置資源，參與全球市場競爭。

近年來，我國IC產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增長率超過20%。去年，我國IC產(chǎn)業(yè)營收達(dá)6532億元，同比增長20.7%。

目前，外資企業(yè)已成為中國IC產(chǎn)業(yè)的重要參與者和推動者，中國已成為全球規(guī)模最大、增速最快的IC市場。

圍繞集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，喬躍山談了四點思考和認(rèn)識：要堅持提升創(chuàng)新能力、激發(fā)市場活力、完善產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)、優(yōu)化營商環(huán)境。

中國半導(dǎo)體協(xié)會理事長、中芯國際董事長周子學(xué)表示，集成電路產(chǎn)業(yè)是宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的晴雨表，其發(fā)展水平與全球GDP增速呈正相關(guān)。

盡管全球貿(mào)易挑戰(zhàn)不確定性在增大，但業(yè)界同仁也在積極行動，協(xié)同應(yīng)對。

與此同時，在技術(shù)持續(xù)進(jìn)步的驅(qū)動和5G、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、人工智能等新興市場海量需求的帶動下，預(yù)計全球半導(dǎo)體市場處于不斷上升的趨勢。

今年上半年，行業(yè)發(fā)展雖然受到全球外部復(fù)雜環(huán)境影響，但中國半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的韌勁更強(qiáng)，上半年全行業(yè)實現(xiàn)銷售收入3048.2億元，同比仍保持增長勢頭。

全年看，盡管整體增長仍不樂觀，但在5G、人工智能、汽車電子等新興應(yīng)用的帶動下，中國作為全球最大的半導(dǎo)體市場，發(fā)展?jié)摿θ匀豢善凇?/p>

美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會輪值主席、美光科技總裁兼CEO 桑杰·梅赫羅特拉（Sanjay Mehrotra）說，在過去20年里，全球半導(dǎo)體銷售業(yè)務(wù)一直在以接近7%的年復(fù)合增長率發(fā)展，去年達(dá)到4690億美元，中國占2018年半導(dǎo)體銷量的三分之一。

中美貿(mào)易環(huán)境影響世界各國經(jīng)貿(mào)往來，他希望中美可以共同探索解決方案，打造公正環(huán)境，克服發(fā)展過程中的不確定性。

結(jié)語：半導(dǎo)體界挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

這一年，國內(nèi)半導(dǎo)體界風(fēng)雨飄搖。

華為斷供風(fēng)波愈演愈烈，喚起全民對半導(dǎo)體這一科技競賽核心支柱的重視，國家大基金二期已經(jīng)成立，在愛國熱情的助推下，國內(nèi)半導(dǎo)體國產(chǎn)化替代的大幕正在徐徐拉開。

AI芯片從創(chuàng)新為王轉(zhuǎn)為落地為勝，產(chǎn)業(yè)趨于冷靜，PPT造芯再難說服投資者，而真正適合產(chǎn)業(yè)化的芯片，預(yù)計將在未來兩年展露商業(yè)價值。

另一邊是5G進(jìn)入商業(yè)元年，通信領(lǐng)域開啟新一輪競賽，同時5G或?qū)⒊蔀殛P(guān)鍵的火苗，引爆物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模化熱潮，奠定萬物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)底氣。

迎接風(fēng)雨和挑戰(zhàn)，不僅需要IC企業(yè)家努力奮斗創(chuàng)新，也需要企業(yè)間增加更多了解、理解，保持獨特競爭優(yōu)勢，最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)共同繁榮。

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