一、國產芯片的技術難點在哪里
1、原材料
由于國(guo)內化工行業發(fa)展較西方起步較晚,缺乏先(xian)進(jin)材料(liao)的研(yan)(yan)發(fa)投(tou)資和人才儲備(bei),日美等(deng)國(guo)外企業卡住了大硅(gui)片、光刻膠、刻蝕劑、特純(chun)氣體等(deng)材料(liao)。而材料(liao)的底層是化學,在(zai)短時(shi)間(jian)內很難做到技(ji)術突(tu)破,這個過程需要時(shi)間(jian)沉淀和積(ji)累。只(zhi)有不斷嘗試(shi)和犯(fan)錯,不斷研(yan)(yan)發(fa),才能取(qu)得成果。
2、設備
眾所(suo)周知,芯片半導體的(de)(de)(de)生產(chan)離(li)不開高端的(de)(de)(de)設備(bei),每(mei)個過程都(dou)需(xu)(xu)要(yao)(yao)專門的(de)(de)(de)設備(bei)才(cai)能進行,刻蝕、CMP、CVD、PVD、光刻機、量測設備(bei)等一(yi)系列都(dou)是芯片制造(zao)不可獲取的(de)(de)(de),而且隨著芯片工藝的(de)(de)(de)升級(ji),設備(bei)也需(xu)(xu)要(yao)(yao)進行更新換代,而核心(xin)設備(bei)的(de)(de)(de)研(yan)發一(yi)般來說(shuo)需(xu)(xu)要(yao)(yao)5-10年(nian)的(de)(de)(de)時間。目(mu)前,我(wo)國(guo)支持生產(chan)14納米(mi)以下芯片的(de)(de)(de)先(xian)進制程的(de)(de)(de)設備(bei)和國(guo)外還有較大差距(ju)。
3、EDA
這是(shi)芯片設計不可或缺的(de)軟件(jian)。如(ru)果沒(mei)有EDA軟件(jian)工具以及IP授(shou)權(quan),即便是(shi)再(zai)天才(cai)的(de)工程師(shi)也無法設計出好的(de)芯片。EDA需要懂計算機(ji)、算法、工藝、器件(jian)、電路(lu)設計的(de)跨學科人才(cai)。這塊全球只(zhi)有三家(jia)巨頭(tou),其(qi)中兩家(jia)是(shi)美(mei)國公(gong)司,而國內(nei)在EDA方面(mian)才(cai)剛起(qi)步,公(gong)司也很少。
4、制造工藝
如今,最先(xian)(xian)進(jin)的工藝制(zhi)程(cheng)已經(jing)到了3納(na)米(mi)(mi),臺積電和三(san)(san)星(xing)率(lv)先(xian)(xian)實現(xian)了量(liang)產。而在大陸目前最先(xian)(xian)進(jin)的是中芯國際的14納(na)米(mi)(mi),和國外先(xian)(xian)進(jin)的工藝制(zhi)程(cheng)差距在三(san)(san)代左右。所以(yi)老(lao)美敢(gan)于封鎖14納(na)米(mi)(mi)以(yi)下的先(xian)(xian)進(jin)制(zhi)程(cheng)技術和設備。
5、人才匱乏
由于我國在半導體行業起(qi)步較晚,相關(guan)的人才(cai)培養體系(xi)和(he)大學(xue)專業課(ke)程還不太完善,我國缺少頂尖的架構(gou)師(shi)和(he)研發人員,而底(di)層技術的突破就(jiu)需要大量的物理學(xue)家、化學(xue)家和(he)數學(xue)家等(deng)跨(kua)學(xue)術的人才(cai)去突破。
總結(jie)來看,國產(chan)芯片最大的(de)技術難點在原材料(liao)、設(she)備、EDA、制造(zao)工藝以及人才(cai)等(deng)五大方(fang)(fang)面,每(mei)個方(fang)(fang)面都(dou)需要時間(jian)去突破,因此任重而道遠。
二、如何解決中國芯片卡脖子問題
1、加大資金投入,加速掌握核心技術
資(zi)金(jin)是(shi)影(ying)響芯(xin)(xin)片產(chan)業(ye)發展的關(guan)鍵因(yin)素,研(yan)發資(zi)金(jin)投(tou)入(ru)不(bu)足(zu)會制約芯(xin)(xin)片技(ji)(ji)術(shu)水(shui)平的提高,因(yin)此一個企業(ye)想要在技(ji)(ji)術(shu)上有(you)所突破(po),要加大研(yan)發資(zi)金(jin)的投(tou)入(ru),這也(ye)離不(bu)開政府的支持和(he)幫(bang)助。放(fang)眼全球,芯(xin)(xin)片產(chan)業(ye)強國如美國、韓國和(he)日本(ben)等(deng)每(mei)年(nian)都(dou)會投(tou)入(ru)大量的研(yan)發資(zi)本(ben),保持其先(xian)進的技(ji)(ji)術(shu)水(shui)平。
中國可(ke)以(yi)借鑒(jian)這些國家的(de)經(jing)驗,一(yi)方面政(zheng)府(fu)可(ke)以(yi)給予芯(xin)(xin)片(pian)企業(ye)政(zheng)策傾斜和(he)(he)財政(zheng)支持(chi),鼓勵企業(ye)加大研發投資,進行技(ji)術創新。另一(yi)方面政(zheng)府(fu)可(ke)以(yi)通過設立芯(xin)(xin)片(pian)產(chan)業(ye)專項基金,對于(yu)芯(xin)(xin)片(pian)產(chan)業(ye)中的(de)關鍵(jian)(jian)的(de)原材(cai)料、設備和(he)(he)技(ji)術進行扶(fu)持(chi),重點攻克關鍵(jian)(jian)技(ji)術,早日(ri)實現關鍵(jian)(jian)材(cai)料和(he)(he)設備的(de)國產(chan)化替代,擺脫受(shou)制于(yu)人的(de)局(ju)面。
2、加強人才培養,引進高端人才
中(zhong)國芯(xin)(xin)(xin)片產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)人(ren)(ren)才(cai)缺口大和高端(duan)人(ren)(ren)才(cai)短(duan)缺是當前中(zhong)國芯(xin)(xin)(xin)片產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)發(fa)展(zhan)急需解(jie)決的(de)問題,為盡快滿足中(zhong)國芯(xin)(xin)(xin)片產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)發(fa)展(zhan)對人(ren)(ren)才(cai)的(de)需求,可(ke)以從兩方面(mian)入手(shou)。一方面(mian)可(ke)以加強(qiang)對國內人(ren)(ren)才(cai)的(de)培養力度,不但要提(ti)高數量(liang),還要提(ti)高質量(liang),重點培養芯(xin)(xin)(xin)片產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)的(de)高端(duan)人(ren)(ren)才(cai),為芯(xin)(xin)(xin)片產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)發(fa)展(zhan)提(ti)供高質量(liang)的(de)人(ren)(ren)才(cai)儲備(bei)。
另一方(fang)面(mian)加強對國(guo)(guo)外(wai)高(gao)端(duan)人(ren)(ren)才(cai)(cai)的(de)引進(jin)(jin),吸收國(guo)(guo)外(wai)先進(jin)(jin)的(de)人(ren)(ren)才(cai)(cai)和(he)團隊(dui),不斷優化(hua)國(guo)(guo)內引進(jin)(jin)人(ren)(ren)才(cai)(cai)的(de)政策環境,吸引和(he)保證國(guo)(guo)外(wai)高(gao)端(duan)人(ren)(ren)才(cai)(cai)的(de)流入。中(zhong)國(guo)(guo)芯(xin)片(pian)(pian)產業(ye)人(ren)(ren)才(cai)(cai)缺口(kou)大和(he)高(gao)端(duan)人(ren)(ren)才(cai)(cai)短缺是當前中(zhong)國(guo)(guo)芯(xin)片(pian)(pian)產業(ye)發展急需解決(jue)的(de)問(wen)題,尤其是高(gao)端(duan)人(ren)(ren)才(cai)(cai)短缺是中(zhong)國(guo)(guo)芯(xin)片(pian)(pian)產業(ye)做強的(de)根本保證,為盡快滿足中(zhong)國(guo)(guo)芯(xin)片(pian)(pian)產業(ye)發展對人(ren)(ren)才(cai)(cai)的(de)需求,可(ke)以(yi)從(cong)以(yi)下三方(fang)面(mian)入手。
首先,加強對國內人才的培養和儲備。高校可以加大芯片相關產業和基礎學科的招生人數,加強課程體系和專業的設置,嘗試本碩博連貫的培養方式,構建芯片產業人才體系,擴大對芯片產業的人才的培養和儲備。其次,加強對國外高端人才的引進。一方面國內企業可以合作國外一流的中介機構,引進國外的高端專業人才。另一方面(mian)(mian),國內可(ke)以建立(li)營造良好(hao)的(de)(de)工作環境,吸(xi)引國外(wai)高端人(ren)(ren)才的(de)(de)流入,比如(ru)完善人(ren)(ren)才落戶(hu)、子(zi)女教育、醫療等(deng)各方面(mian)(mian)服務。最后,政府和(he)企業要建立(li)一個良好(hao)的(de)(de)人(ren)(ren)才激勵體(ti)系(xi),為技術人(ren)(ren)員營造良好(hao)的(de)(de)研發環境和(he)創新平臺,激勵人(ren)(ren)才的(de)(de)發展。
3、加強產業鏈整合,優化產業鏈結構
在芯(xin)(xin)(xin)片(pian)產(chan)(chan)(chan)業(ye)鏈中,芯(xin)(xin)(xin)片(pian)設計(ji)、制(zhi)造和(he)封測環節是芯(xin)(xin)(xin)片(pian)產(chan)(chan)(chan)業(ye)鏈的(de)(de)基礎(chu)和(he)關鍵環節,缺少任何一個環節,芯(xin)(xin)(xin)片(pian)就無(wu)法生產(chan)(chan)(chan)。芯(xin)(xin)(xin)片(pian)設計(ji)是實(shi)現整機產(chan)(chan)(chan)品制(zhi)造和(he)創新的(de)(de)前提,芯(xin)(xin)(xin)片(pian)制(zhi)造環節可以使(shi)整機產(chan)(chan)(chan)品創新變(bian)為現實(shi),而封測環節可以保證芯(xin)(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)最終性能。
當前,中國芯片產(chan)業鏈(lian)各環節(jie)(jie)協(xie)同度低,尤其(qi)是芯片設計環節(jie)(jie)與制(zhi)造環節(jie)(jie)之間聯系弱,存在(zai)“斷點”。通過加強對芯片產(chan)業各環節(jie)(jie)的整合,可以進行優(you)勢互補,帶動芯片產(chan)業上(shang)、中、下(xia)游環節(jie)(jie)的發(fa)展,提(ti)高各環節(jie)(jie)在(zai)國際(ji)上(shang)的競爭力,優(you)化芯片產(chan)業鏈(lian)結構。
市場(chang)(chang)需(xu)求的(de)變化(hua)影響著芯(xin)片(pian)(pian)產(chan)業(ye)的(de)發展,面(mian)向市場(chang)(chang)的(de)整(zheng)機(ji)(ji)企(qi)業(ye)相較于其他芯(xin)片(pian)(pian)企(qi)業(ye)更能及時洞(dong)察和捕捉到新的(de)市場(chang)(chang)需(xu)求。因此整(zheng)機(ji)(ji)企(qi)業(ye)要及時把握最新的(de)市場(chang)(chang)需(xu)求,將(jiang)信息反饋給(gei)芯(xin)片(pian)(pian)企(qi)業(ye),設計(ji)和制造出符合市場(chang)(chang)需(xu)求的(de)芯(xin)片(pian)(pian),使中國芯(xin)片(pian)(pian)產(chan)業(ye)與整(zheng)機(ji)(ji)企(qi)業(ye)形成一(yi)個(ge)良好(hao)的(de)互動(dong)關系。
在芯片(pian)企業和整機應(ying)用(yong)企業的互動中,可(ke)以通過參股(gu)、控股(gu)或者收(shou)購等合作(zuo)模式進行,從而實現以市場需求(qiu)為(wei)導(dao)向、企業為(wei)主體(ti)的包括芯片(pian)產(chan)業鏈各環節在內的高度關聯和協同的良(liang)性互動系(xi)統。
4、增強企業競爭力,組建龍頭企業
目(mu)前,中國(guo)(guo)大(da)部分芯片企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)規模較小(xiao)(xiao),缺乏資金(jin)和技術(shu)創(chuang)(chuang)新(xin),在國(guo)(guo)際市場(chang)上的競(jing)爭(zheng)力弱(ruo)。企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)要提高(gao)(gao)自(zi)身(shen)的的競(jing)爭(zheng)力,首先應加強自(zi)主創(chuang)(chuang)新(xin)的意識,只(zhi)有企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)自(zi)身(shen)的技術(shu)水平不斷(duan)提高(gao)(gao),企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)才能在國(guo)(guo)際市場(chang)上具有的競(jing)爭(zheng)力,其次,政府可以加大(da)對中小(xiao)(xiao)芯片企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)的扶持,給(gei)中小(xiao)(xiao)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)一定的政策(ce)支(zhi)持,便于中小(xiao)(xiao)企(qi)(qi)(qi)業(ye)(ye)獲得資金(jin)支(zhi)持,進行(xing)研發(fa)投入(ru)。
最后(hou),國(guo)(guo)(guo)內企(qi)(qi)業應(ying)積極(ji)與國(guo)(guo)(guo)際(ji)先(xian)進(jin)芯片企(qi)(qi)業進(jin)行合作(zuo),加(jia)(jia)強技(ji)(ji)(ji)術交流,積極(ji)引進(jin)和吸收國(guo)(guo)(guo)外先(xian)進(jin)技(ji)(ji)(ji)術,提高(gao)自身的(de)技(ji)(ji)(ji)術和競爭力。國(guo)(guo)(guo)內企(qi)(qi)業可以通過并(bing)購重組等(deng)多種形式和中外合資經營等(deng)國(guo)(guo)(guo)際(ji)戰略(lve)加(jia)(jia)強與國(guo)(guo)(guo)際(ji)企(qi)(qi)業的(de)合作(zuo),努力建設成(cheng)具有國(guo)(guo)(guo)際(ji)影響力的(de)芯片龍(long)頭企(qi)(qi)業。
此外,政府應加大力度構建以龍頭企業為先導、中小企業為依托的芯片產業格局。政府可以通過資金和政策扶持,鼓勵企業間的并購和充足,在芯片設計環節,制造環節和封測環節各發展幾家大規模的芯片龍頭企業,這樣不但可以解決芯片企業規模小、資金困擾等問題,而且可以擴大企業規模、增強中國芯片企業的競爭力。