熱點 | 吳漢明院士：后摩爾時代的芯片挑戰(zhàn)和機遇

6月9日，2021世界半導體大會暨南京國際半導體博覽會在南京召開，中國工程院院士、浙江大學微納電子學院院長吳漢明以《后摩爾時代的芯片挑戰(zhàn)和機遇》發(fā)表了演講。

吳漢明院士表示，摩爾定律支撐著通訊技術、人工智能等技術的發(fā)展、延伸，它們也給我們的社會和經(jīng)濟帶來不可想像的發(fā)展。

然而， 芯片產業(yè)面臨著眾多挑戰(zhàn)。吳漢明院士表示，產業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)是產業(yè)鏈太長、太寬，包括材料、設計、制造、裝備的集成電路企業(yè)、研究機構零零總總有很多。既然這個產業(yè)鏈那么寬那么大，必然依賴于全球的流通，全球化的經(jīng)濟模式，才能把集成電路產業(yè)往前推。

每年半導體在全球的流通大概是17000億美金，中國和歐洲每年有190億美金的流通，大陸和臺灣地區(qū)有1170億美金的流通，中國和東盟有900億的流通。正是因為這種流通，使得集成電路才能沿著摩爾定律發(fā)展到當今欣欣向榮的狀態(tài)。


設計（邏輯、分離、存儲）、IP/EDA、裝備/材料、芯片制造構成了集成電路產業(yè)鏈的大盤子。如果中國打造完全自主可控產業(yè)鏈，其成本將達到9000億至12000億美元，而這也會導致漲價至65%。

從芯片制造工藝層面來說，芯片制造工藝主要存在三大挑戰(zhàn)，即基礎挑戰(zhàn)：精密圖形；核心挑戰(zhàn)：新材料；終極挑戰(zhàn)：提升良率。
 在后摩爾時代發(fā)展中，芯片產業(yè)的驅動力主要有三個：高性能的計算、移動計算和自主感知。三個驅動引導了技術研發(fā)的八個主要內容和PPAC（性能、功率、面積、成本）四個主要目標。
吳漢明指出，在集成電路產業(yè)當中，研究是手段、產業(yè)是目的、產能是王道。摩爾定律走到盡頭叫后摩爾時代，對于追趕者也是一定是個機會。做集成電路還是需要產業(yè)引領的科技文化，同時，技術的成功與否要靠商業(yè)化，如果做一個技術不能商業(yè)化，那么它的價值就得不到足夠發(fā)揮。技術分為前沿技術、產前技術、產業(yè)技術三個階段，浙江大學最近正在建設12寸成套工藝研發(fā)平臺，在這個平臺上，一方面是目標把設計和制造創(chuàng)新一體化，不讓制造和設計有太大脫節(jié)，同時也針對后摩爾時代市場碎片化的市場以小批量、多樣化在實驗平臺上有很多創(chuàng)新、驗證的機會；第二是在學生培養(yǎng)上需要做新工科的學院建設，讓學生有更多的產教融合的實驗場景。第三是希望突破一些包括新材料、新裝備、新零部件、新運營模式等產業(yè)鏈發(fā)展瓶頸。
吳漢明院士在演講報告最后總結道：

1. 全球化是不可替代的途徑，企業(yè)國際化、外企本土化。集成電路的發(fā)展一定是全球化的，某些國家說單邊主義發(fā)展其實是沒有前途的；
2. 芯片制造三大核心挑戰(zhàn)：圖形轉移、新材料工藝、良率提升；
3. 后摩爾時代的產業(yè)技術發(fā)展趨緩，創(chuàng)新空間和追趕機會大；
4. 全球化受阻，我們需重視本土化和產能（至少增長率要高于全球）；
5. 我們需要樹立產業(yè)技術導向的科技文化，技術成果全靠市場鑒定；
6. 我們要加速舉國體制下的公共技術研發(fā)平臺建設。