摩爾定律還將繼續(xù)左右集成電路發(fā)展

　　隨著摩爾定律走向極限，集成電路從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)都展現(xiàn)出與以往不同的特征。這也給了后進(jìn)者更多的追趕機(jī)會(huì)。在國(guó)家政策的助推下，中國(guó)集成電路形成一個(gè)新的發(fā)展高潮，未來(lái)應(yīng)如何把握機(jī)會(huì)，加快發(fā)展?《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪了中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)、清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍。

　　集成電路技術(shù)仍在持續(xù)進(jìn)步

　　記者：有關(guān)摩爾定律能否延續(xù)的話題很多，有的認(rèn)為在延緩，有的認(rèn)為沒(méi)有放慢，仍在持續(xù)進(jìn)步。您怎么看?

　　魏少軍：摩爾定律經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展，已經(jīng)走進(jìn)1Xnm時(shí)代。由于工藝復(fù)雜度的提升，集成電路工藝換代的速度已經(jīng)從前面30年的每18-24個(gè)月前進(jìn)一代，放緩到現(xiàn)在的24-30個(gè)月前進(jìn)一代。摩爾定律是對(duì)工藝換代規(guī)律(工藝代密度)的一種觀察，并不能準(zhǔn)確地說(shuō)明工藝技術(shù)的進(jìn)步步伐。工藝代密度和技術(shù)進(jìn)步不能等同為一件事。事實(shí)上，工藝技術(shù)的進(jìn)步并沒(méi)有放慢，例如IBM今年發(fā)布7nm測(cè)試芯片，近期有報(bào)道說(shuō)采用193i浸沒(méi)式技術(shù)和EUV混合曝光的5nm的光刻技術(shù)取得進(jìn)展。此外，今年還報(bào)道了分子晶體管。因此，無(wú)論是從延續(xù)摩爾定律、拓展摩爾定律還是后CMOS等三個(gè)方向上看，集成電路技術(shù)仍然在持續(xù)進(jìn)步。當(dāng)然，沒(méi)有任何技術(shù)可以一直按照指數(shù)模式一直增長(zhǎng)下去。目前業(yè)內(nèi)認(rèn)為摩爾定律在放緩的看法也是基于現(xiàn)行的硅基CMOS技術(shù)，隨著材料的突破和器件架構(gòu)的持續(xù)創(chuàng)新，摩爾定律在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)還會(huì)繼續(xù)左右集成電路的發(fā)展。如果有一天摩爾定律走不下去了，主要原因也應(yīng)該不是技術(shù)因素，而是經(jīng)濟(jì)因素。

　　在推動(dòng)摩爾定律的因素中，至少工藝進(jìn)步導(dǎo)致產(chǎn)品成本下降的驅(qū)動(dòng)力已經(jīng)減弱?，F(xiàn)在推動(dòng)摩爾定律進(jìn)律前進(jìn)的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?

　　魏少軍：確實(shí)如此。按照等比例縮小的步伐，每一代工藝與上一大工藝相比有密度提升100%、功耗下降50%、性能提升40%的收益(即所謂的PPA)。當(dāng)工藝進(jìn)步到22/20nm，人們發(fā)現(xiàn)由于高額的建廠投入和研發(fā)費(fèi)用，集成電路單位成本不降反升，28nm可能是單位綜合成本最低的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。但是成本僅僅是諸多影響集成電路發(fā)展的因素之一，密度提升、性能提升和功耗降低仍然是人們追求的目標(biāo)。因此，追求更先進(jìn)的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)仍然是推動(dòng)人們進(jìn)一步延續(xù)摩爾定律的主要?jiǎng)恿?。另外，龐大的市?chǎng)需求以及激烈的競(jìng)爭(zhēng)也是原因。只要踏入集成電路這個(gè)行業(yè)，想不跟隨摩爾定律都難。因此“要么跟隨摩爾定律，要么就死”已經(jīng)是這個(gè)行業(yè)的共識(shí)。事實(shí)上，我們還找不到能夠不跟隨摩爾定律還能保持世界領(lǐng)先的例子。

　　集成電路產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)新趨勢(shì)

　　記者：工藝不斷進(jìn)步，成本沒(méi)有下降，會(huì)對(duì)制造或代工產(chǎn)業(yè)帶來(lái)什么樣的影響?

　　魏少軍：首先是成本的上升將極大地加劇芯片制造的競(jìng)爭(zhēng)，畢竟人們?cè)谶^(guò)去幾十年中已經(jīng)習(xí)慣與集成電路的不斷降價(jià)，誰(shuí)的價(jià)格越低，就會(huì)天然地獲得客戶的青睞。影響價(jià)格的因素很多，成品率、進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間等都會(huì)有影響。所以工藝進(jìn)步的本質(zhì)是技術(shù)水平，如果技術(shù)不夠好，綜合成本就會(huì)上升，競(jìng)爭(zhēng)力就會(huì)下降。其次，隨著工藝的進(jìn)步，更換工藝廠商的代價(jià)也會(huì)越來(lái)越高，設(shè)計(jì)公司不會(huì)輕易更換代工廠，同樣代工廠也面臨著高額投入來(lái)獲取和穩(wěn)定客戶的挑戰(zhàn)，也不會(huì)輕易放棄一個(gè)客戶。因此，設(shè)計(jì)公司和代工廠的共生和“聯(lián)盟”關(guān)系將進(jìn)一步鞏固。這就要求代工廠的工藝進(jìn)步速度要跟得上市場(chǎng)的需求，越早進(jìn)入新工藝，越可以獲得優(yōu)質(zhì)客戶，也越可以長(zhǎng)期保有這些客戶。第三，代工廠必須想方設(shè)法降低客戶的投入，幫助客戶加快進(jìn)入市場(chǎng)的步伐，因?yàn)檫@既是客戶的需求，也是代工廠的利益所在，早一點(diǎn)進(jìn)入量產(chǎn)可以早一點(diǎn)獲利，也可以騰出更多的資源支持其它客戶。因此，IP核和設(shè)計(jì)服務(wù)將成為代工廠競(jìng)爭(zhēng)中不可忽視的重要武器。

　　記者：今年以來(lái)，國(guó)際半導(dǎo)體大廠(主要是Fabless)并購(gòu)整合加劇，對(duì)制造廠特別是代工廠將有何影響?

　　魏少軍：對(duì)于具備先進(jìn)制造技術(shù)的代工廠而言，F(xiàn)abless的整合對(duì)他們是件好事，大企業(yè)的戰(zhàn)略預(yù)見(jiàn)性、可控性和定力都要好于小企業(yè)。這也是大企業(yè)往往是代工廠爭(zhēng)奪的對(duì)象的主要原因，因?yàn)檫@對(duì)于代工廠保持客戶穩(wěn)定、產(chǎn)量穩(wěn)定和產(chǎn)能優(yōu)化安排都有好處。但是對(duì)于那些尚不具備先進(jìn)制造工藝的代工廠來(lái)說(shuō)，負(fù)面影響可能就會(huì)更大些，因?yàn)榇笮驮O(shè)計(jì)公司的議價(jià)能力更強(qiáng)，代工廠不得不更多地從成本上讓步，從而導(dǎo)致獲利能力下降。

　　記者：系統(tǒng)整機(jī)廠商強(qiáng)化集成電路產(chǎn)品研發(fā)對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)有什么影響?

　　魏少軍：系統(tǒng)整機(jī)廠商強(qiáng)化集成電路產(chǎn)品研發(fā)本身是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一種必然。其實(shí)，早期的集成電路并不是獨(dú)立于系統(tǒng)整機(jī)廠商的，只是產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中逐漸出現(xiàn)多業(yè)分立、單獨(dú)發(fā)展的情況?，F(xiàn)在系統(tǒng)整機(jī)廠商再次聚焦集成電路產(chǎn)品研發(fā)是事物發(fā)展的“否定之否定”，符合事物發(fā)展的客觀規(guī)律。當(dāng)然，系統(tǒng)整機(jī)廠商自己研發(fā)芯片的舉措必然會(huì)影響到設(shè)計(jì)業(yè)，因?yàn)橐恍┛肯蛳到y(tǒng)整機(jī)廠商提供產(chǎn)品的設(shè)計(jì)公司將被迫逐漸出局，或淪為第二或第三貨源。這是需要設(shè)計(jì)公司注意的。不過(guò)，集成電路產(chǎn)品的種類(lèi)非常繁多，系統(tǒng)整機(jī)廠商也不會(huì)不計(jì)成本地自己研發(fā)所需的所有集成電路，而只會(huì)聚焦在影響其競(jìng)爭(zhēng)力的核心芯片上，因?yàn)閺某杀镜慕嵌瓤?，什么都自己做并不合算。因此，設(shè)計(jì)公司應(yīng)該重新審視自己的產(chǎn)品策略和布局，審視自己與客戶的關(guān)系，必要的時(shí)候也要對(duì)自己進(jìn)行重新定位。

　　推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵是度的把握

　　記者：中國(guó)在新的國(guó)際產(chǎn)業(yè)背景下，應(yīng)采取什么策略應(yīng)對(duì)?

　　魏少軍：首先我們要具備戰(zhàn)略判斷力，對(duì)集成電路的發(fā)展走向的戰(zhàn)略判斷非常重要，如果判斷錯(cuò)了，后面就很難糾正。因此必須具備“謀萬(wàn)世、謀全局”的能力;其次，要提升我們的戰(zhàn)略預(yù)見(jiàn)性。就像下棋一樣，能夠走一步、看三步。競(jìng)爭(zhēng)中能夠取勝的原因很大程度上在于能夠比別人早一點(diǎn)看清未來(lái)的走向。這需要對(duì)全球產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展有深刻理解和把控;第三，要保持戰(zhàn)略的定力。想明白、看清楚的要堅(jiān)持下去，不能三心二意，更不能翻烙餅。我國(guó)作為集成電路的后發(fā)國(guó)家，國(guó)內(nèi)外對(duì)我發(fā)展集成電路的作法和具體技術(shù)路線都存在不同看法，也一定會(huì)干擾到我們各個(gè)層面的領(lǐng)導(dǎo)，影響到他們的決策。保持戰(zhàn)略定力、堅(jiān)定不移地發(fā)展集成電路是這一輪發(fā)展能否成功的關(guān)鍵。最后，也要具備強(qiáng)有力的戰(zhàn)略執(zhí)行力。執(zhí)行不到位，那就是紙上談兵，執(zhí)行延緩就會(huì)貽誤戰(zhàn)機(jī)。

　　記者：在集成電路產(chǎn)業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，當(dāng)前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了泡沫、高估值、浮躁等現(xiàn)象，應(yīng)注意哪些?避免這些問(wèn)題。

　　魏少軍：目前，國(guó)內(nèi)的集成電路產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了一些泡沫、高估值和浮躁，這不奇怪。其實(shí)幾年前在編制“綱要”的過(guò)程中，大家就有預(yù)見(jiàn)，也有一定的思想準(zhǔn)備。對(duì)于泡沫也要一分為二。例如一杯啤酒，如果沒(méi)有泡沫就說(shuō)明它不再新鮮;泡沫太多，則實(shí)質(zhì)內(nèi)容縮水。所以關(guān)鍵是度的把握。集成電路是實(shí)業(yè)，一切還是要回歸實(shí)業(yè)的本質(zhì)，一是技術(shù)、二是產(chǎn)品、三是市場(chǎng)、四是盈利。所以在金融資本大力進(jìn)軍集成電路的同時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)資本進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，提升集成電路上下游產(chǎn)業(yè)資本的作用。在盈利的驅(qū)動(dòng)力下，現(xiàn)在比較多的泡沫會(huì)逐漸消失。當(dāng)然，如果控制的不好，集成電路變成金融資本套利的工具，實(shí)體經(jīng)濟(jì)沒(méi)能得到十足的發(fā)展，那么集成電路的發(fā)展也會(huì)走到另一個(gè)極端。這是大家不愿意看到的。