劉明院士：發(fā)展高端芯片該走哪條路？?

集成電路的發(fā)展是尺寸微縮驅(qū)動(dòng)的發(fā)展，但如今單純依靠尺寸微縮帶來性能提升的紅利空間已逐步縮小。尺寸微縮到底能走多遠(yuǎn)？集成電路的發(fā)展該選擇哪條道路？

9月15日，在第二屆中國(guó)（上海）自貿(mào)區(qū)臨港新片區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上，中國(guó)科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)芯片與系統(tǒng)前沿技術(shù)研究院院長(zhǎng)劉明表示，如果微縮道路走不下去，用傳統(tǒng)集成電路制造技術(shù)來做先進(jìn)封裝是一條可以選擇的道路。“目前基于先進(jìn)封裝的集成芯片已經(jīng)成為高性能芯片的首選，在同等工藝節(jié)點(diǎn)下，如果采用先進(jìn)封裝進(jìn)行芯片的集成，大概能實(shí)現(xiàn)15%性能提升，相當(dāng)于一代技術(shù)的進(jìn)步?！?/span>

尺寸微縮的紅利空間已經(jīng)很小了

集成電路是信息產(chǎn)業(yè)的基石，為互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)、云計(jì)算等領(lǐng)域高速發(fā)展提供了硬件基礎(chǔ)支撐。劉明表示，晶體管和集成電路是20世紀(jì)最偉大的技術(shù)發(fā)明，經(jīng)過幾十年發(fā)展，集成電路成為一個(gè)獨(dú)立行業(yè)，2018年產(chǎn)值接近4700億美元，并且仍在快速發(fā)展。集成電路是一個(gè)規(guī)律發(fā)展的行業(yè)，工藝技術(shù)每18-24個(gè)月更新一代，新一代技術(shù)和上一代相比，面積縮小，性能提升，功耗降低。集成電路的發(fā)展是尺寸微縮驅(qū)動(dòng)的發(fā)展。

在尺寸微縮歷程中，無論是材料、器件結(jié)構(gòu)、光刻技術(shù)、封裝，乃至EDA工具，甚至商業(yè)模式，都在不斷全面創(chuàng)新。

“單純靠尺寸微縮，我們就可以為芯片性能提升帶來非常大的紅利。”劉明表示，以處理芯片為例，在最美好的時(shí)期，單純靠尺寸微縮，算力每年可以提高52%，這是計(jì)算機(jī)高速發(fā)展的重要推動(dòng)力。

但這一紅利空間已經(jīng)逐步縮小，“現(xiàn)在單純靠尺寸微縮帶給處理芯片的性能提升已經(jīng)只有3%左右，很大程度的性能是靠架構(gòu)并行處理實(shí)現(xiàn)的?！?/span>

發(fā)展高端芯片該走哪條路？先進(jìn)封裝？

尺寸微縮到底能走多遠(yuǎn)？集成電路的發(fā)展該選擇哪條道路？劉明表示，如果微縮道路走不下去，用傳統(tǒng)集成電路制造技術(shù)來做先進(jìn)封裝是一條可以選擇的道路。

“目前基于先進(jìn)封裝的集成芯片已經(jīng)成為高性能芯片的首選，在同等工藝節(jié)點(diǎn)下，如果采用先進(jìn)封裝進(jìn)行芯片的集成，大概能實(shí)現(xiàn)15%性能提升，相當(dāng)于一代技術(shù)的進(jìn)步。”她表示，在沒有先進(jìn)光刻機(jī)來發(fā)展先進(jìn)制程的情況下，基于先進(jìn)封裝集成芯片是擺脫限制，發(fā)展自主高端芯片的必由之路。

劉明呼吁，能否在上海建立一個(gè)集成芯片開放平臺(tái)，吸引不同人才共同努力，形成我國(guó)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，最終形成自己的生態(tài)。此外，對(duì)于科學(xué)研究，劉明認(rèn)為，這需要積累，需要科學(xué)家坐冷板凳，從前瞻研究到市場(chǎng)應(yīng)用更加需要再次創(chuàng)新和時(shí)間的周期。

“商業(yè)模式創(chuàng)新在中國(guó)是很集中的，也很容易拿到資本的支持，但是底層技術(shù)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)如何堅(jiān)守和獲得支持，才是我們國(guó)家能長(zhǎng)遠(yuǎn)走得好、走得穩(wěn)更重要的基礎(chǔ)?！彼硎荆裉旒呻娐泛軣?，大家就追隨熱門，這對(duì)IC這種時(shí)間性產(chǎn)業(yè)是非常難形成學(xué)習(xí)曲線的，也非常不利于這個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

來源：新榜