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集成電路產(chǎn)業(yè):方寸之間鑄就科技強(qiáng)國(guó)之“芯”

2024年8月12日 16:53  證券日?qǐng)?bào)  作 者:賈 麗

自動(dòng)化機(jī)械臂在晶圓表面精準(zhǔn)地涂布光刻膠,并將其送入光刻機(jī)中進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移。接著,經(jīng)過(guò)一系列的蝕刻、摻雜、蒸鍍等工藝制程,一個(gè)個(gè)包含了微小而復(fù)雜電路的晶粒逐漸成形于晶圓之上。每個(gè)晶粒經(jīng)過(guò)切割、封裝與嚴(yán)格測(cè)試形成了最終的芯片,與外部器件等一同構(gòu)成了復(fù)雜而精密的集成電路。

在采用了無(wú)塵室的晶圓廠車間內(nèi)部,穿著特殊防塵服的技術(shù)人員在各個(gè)工作站之間穿梭,他們操作著復(fù)雜的機(jī)器,每一步都精確到微米級(jí)別。這是記者于日前在泉州半導(dǎo)體高新區(qū)芯片生產(chǎn)車間看到的景象。

新時(shí)代,對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了新要求。黨的二十屆三中全會(huì)審議通過(guò)的《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革、推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化的決定》(以下簡(jiǎn)稱《決定》)提出,抓緊打造自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈,健全強(qiáng)化集成電路、工業(yè)母機(jī)、醫(yī)療裝備、儀器儀表、基礎(chǔ)軟件、工業(yè)軟件、先進(jìn)材料等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展體制機(jī)制,全鏈條推進(jìn)技術(shù)攻關(guān)、成果應(yīng)用。

作為信息技術(shù)領(lǐng)域的“心臟”,集成電路產(chǎn)業(yè)在我國(guó)“遍地開(kāi)花”,高性能集成電路(IC)已成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革的核心力量,更是點(diǎn)燃產(chǎn)業(yè)發(fā)展新引擎的關(guān)鍵火種。此次,記者深入芯片制造、封裝等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)研,以期呈現(xiàn)一個(gè)全面而深入的集成電路產(chǎn)業(yè)圖景,并探尋集成電路如何成為科技創(chuàng)新發(fā)展及新質(zhì)生產(chǎn)力激發(fā)的強(qiáng)大引擎,以及逆勢(shì)突圍的破局之法。

產(chǎn)業(yè)鏈條加速演進(jìn)

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋了芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試及設(shè)備材料等領(lǐng)域。由沙子到包羅萬(wàn)象的精密高性能芯片,集成電路鏈長(zhǎng)且復(fù)雜。點(diǎn)沙成晶,方寸間造天地。

目前,中國(guó)集成電路已經(jīng)形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈,成為全球市場(chǎng)的重要力量,不僅在中央處理器、通信SoC等部分關(guān)鍵芯片領(lǐng)域取得突破,而且在RISC-V(開(kāi)源指令集)架構(gòu)等新興領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展;在模擬、功率、存儲(chǔ)、邏輯計(jì)算等領(lǐng)域,也在持續(xù)拓展成熟可靠的芯片產(chǎn)品。

“我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨完善,正在進(jìn)一步完善體制機(jī)制、加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)全鏈條保護(hù),支持企業(yè)強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)。”上海市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)郭奕武表示。

集成電路企業(yè)也在向“新”而行。其中,以華為海思、海光信息、龍芯中科等為代表的芯片設(shè)計(jì)企業(yè),中微半導(dǎo)體、上海微電子等設(shè)備企業(yè),中芯國(guó)際、華虹公司等制造封測(cè)企業(yè)均向世界展示了強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和發(fā)展韌勁。三安光電等企業(yè)正在加快化合物集成電路與碳化硅半導(dǎo)體前沿材料領(lǐng)域的科技攻關(guān)與探索。利普思、中科芯等一批“獨(dú)角獸”集聚在第三代功率半導(dǎo)體封裝技術(shù)、超大規(guī)模集成電路等關(guān)鍵領(lǐng)域,勇立潮頭。

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局近日發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2024年上半年,我國(guó)集成電路產(chǎn)品的產(chǎn)量同比增長(zhǎng)了28.9%。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2023年我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模約為1.2萬(wàn)億元,同比增長(zhǎng)2.3%。另?yè)?jù)海關(guān)總署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,今年前7個(gè)月,我國(guó)集成電路出口6409.1億元,同比增長(zhǎng)25.8%。

“科技創(chuàng)新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素,而高性能集成電路正是這一創(chuàng)新的集中體現(xiàn)。采用新一代先進(jìn)封裝‌技術(shù)、進(jìn)一步提升功能密度、推進(jìn)新一代半導(dǎo)體材料應(yīng)用等成為高性能集成電路的研究方向!痹贪雽(dǎo)體科技有限公司首席專家李科奕在接受《證券日?qǐng)?bào)》記者采訪時(shí)表示,集成電路行業(yè)正在成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。

上市公司爭(zhēng)當(dāng)主力軍

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好,但與國(guó)際頂尖水平相比仍有差距。目前,在高端設(shè)備、EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件、光刻膠等領(lǐng)域較為依賴進(jìn)口,制約我國(guó)集成電路走向更先進(jìn)工藝制程。此外,部分技術(shù)與材料被限制,封測(cè)等環(huán)節(jié)附加值有待提升,部分企業(yè)向高端市場(chǎng)拓展不足、對(duì)市場(chǎng)變化反應(yīng)滯后、技術(shù)突破轉(zhuǎn)化難等問(wèn)題逐步凸顯。

《決定》高度強(qiáng)調(diào)自主創(chuàng)新的重要性,強(qiáng)調(diào)“健全提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平制度”。中國(guó)工程院院士鄧中翰表示,只有掌握了核心技術(shù),才能真正實(shí)現(xiàn)國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

李科奕認(rèn)為,我國(guó)在集成電路關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)是補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)短板、加大生態(tài)構(gòu)建、做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)集群,積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)鏈延鏈強(qiáng)鏈,重點(diǎn)布局基礎(chǔ)設(shè)備、關(guān)鍵材料以及先進(jìn)封裝成套工藝等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新,以國(guó)產(chǎn)化、自主化保障供應(yīng)鏈安全與穩(wěn)定的同時(shí),通過(guò)增強(qiáng)與全球集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的合作、互補(bǔ)和融合,推動(dòng)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)邁向全球市場(chǎng)。

在政策指導(dǎo)下,多地在集成電路領(lǐng)域動(dòng)作不斷,多措并舉促發(fā)展。近日,無(wú)錫等地召開(kāi)集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)工作推進(jìn)會(huì),推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。7月26日,上海三大先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)母基金正式啟動(dòng),其中集成電路產(chǎn)業(yè)母基金資金規(guī)模為450.01億元,位居第一。

產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,離不開(kāi)資金的護(hù)航。除了產(chǎn)業(yè)基金的落地外,今年以來(lái),VC/PE等積極涌入集成電路領(lǐng)域,為初創(chuàng)企業(yè)和創(chuàng)新項(xiàng)目提供資金支持。據(jù)天眼查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2024年前7個(gè)月,集成電路行業(yè)共計(jì)發(fā)生200余次融資事件。

“資金投入應(yīng)更有針對(duì)性,標(biāo)的可以選擇具備硬科技、潛力大、強(qiáng)長(zhǎng)板、補(bǔ)短板等性質(zhì)的企業(yè)。各地還需要做好統(tǒng)籌規(guī)劃,考慮長(zhǎng)期投入與布局,發(fā)展耐心資本。”首都企業(yè)改革與發(fā)展研究會(huì)理事肖旭對(duì)《證券日?qǐng)?bào)》記者表示。

中國(guó)人民大學(xué)商法研究所所長(zhǎng)劉俊海對(duì)《證券日?qǐng)?bào)》記者稱,各地應(yīng)運(yùn)用市場(chǎng)化與法治化等手段促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈及體制機(jī)制創(chuàng)新,并加強(qiáng)相關(guān)項(xiàng)目的監(jiān)管及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。

當(dāng)下,我國(guó)多家上市公司已經(jīng)成為集成電路“硬科技”發(fā)展的主力軍,并正在進(jìn)行關(guān)鍵環(huán)節(jié)突破及前沿技術(shù)研究,推進(jìn)延鏈補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈。

安路科技是國(guó)內(nèi)集成電路領(lǐng)域首批具備28nm FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)芯片設(shè)計(jì)和量產(chǎn)能力的企業(yè)之一。安路科技總經(jīng)理文華武在接受《證券日?qǐng)?bào)》記者采訪時(shí)表示:“FPGA因其靈活性和高性能,正逐步成為網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子等前沿科技領(lǐng)域的核心驅(qū)動(dòng)力。公司在技術(shù)和產(chǎn)品攻關(guān)方面取得突破,并不斷開(kāi)拓汽車電子等新興市場(chǎng),推動(dòng)高性能集成電路產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展!

甬矽電子布局先進(jìn)封裝相關(guān)領(lǐng)域,公司相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)記者表示:“小芯片(或小芯粒)組合封裝技術(shù)Chiplet成為集成電路行業(yè)突破晶圓制程桎梏的重要技術(shù)方案。公司將通過(guò)募投等方式提升先進(jìn)晶圓級(jí)封裝領(lǐng)域的研發(fā)能力、加快技術(shù)儲(chǔ)備產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度!

通用計(jì)算處理器GPU芯片是先進(jìn)的智算引擎。這一領(lǐng)域的AI芯片初創(chuàng)企業(yè)摩爾線程高層人士在與記者交流時(shí)透露:“AI帶來(lái)智能算力需求暴增,當(dāng)前萬(wàn)卡智算集群已經(jīng)是AI訓(xùn)練主戰(zhàn)場(chǎng)上的入場(chǎng)券。集成電路產(chǎn)業(yè)特別是GPU芯片領(lǐng)域,正迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。摩爾線程正與多個(gè)合作方共建智算中心,持續(xù)推進(jìn)國(guó)產(chǎn)化智算體系的建設(shè)。”

巨量產(chǎn)業(yè)空間待激活

企業(yè)在高性能集成電路領(lǐng)域的持續(xù)探索,也正為我國(guó)未來(lái)的科技之爭(zhēng)構(gòu)筑底氣,并展現(xiàn)出巨量產(chǎn)業(yè)空間。

隨著人工智能技術(shù)滲透、云計(jì)算加速向泛在計(jì)算發(fā)展,國(guó)內(nèi)企業(yè)與科研院所也在加速推進(jìn)芯、光、智、算的融合應(yīng)用。其中,高性能集成電路以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和高效能低功耗特性,在智能制造、智慧城市、遠(yuǎn)程醫(yī)療等新興領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,市場(chǎng)需求不斷提升。

例如,在新能源汽車智能化發(fā)展的過(guò)程中,功率半導(dǎo)體等需求量大幅增加。據(jù)行業(yè)人士透露,目前,平均每一輛新能源汽車所用芯片就能消耗掉1片8英寸晶圓產(chǎn)能。

同時(shí),中國(guó)芯片制造供給能力和需求有較大距離。目前國(guó)產(chǎn)芯片自給率仍有大幅提升空間,中國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控進(jìn)程仍待提速。

“我國(guó)各方應(yīng)重視并瞄準(zhǔn)人工智能帶來(lái)的先進(jìn)計(jì)算、存儲(chǔ)和存算融合、高速互聯(lián)等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇,特別是在新一代CoWoS(2.5D/3D)封裝技術(shù)、玻璃基板、AI專用芯片等領(lǐng)域的創(chuàng)新熱點(diǎn)。另外,目前行業(yè)內(nèi)存在大量的整合和并購(gòu)的機(jī)會(huì),例如EDA、光刻膠、芯片設(shè)計(jì)等領(lǐng)域!崩羁妻日f(shuō)。

邁睿資產(chǎn)管理有限公司首席執(zhí)行官王浩宇認(rèn)為,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)需要利用中國(guó)市場(chǎng)崛起的優(yōu)勢(shì),開(kāi)辟新賽道,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的再全球化。

小器件,大未來(lái)。隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的深度融合,高性能集成電路將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間,也將成為新質(zhì)生產(chǎn)力的“芯”動(dòng)力,推動(dòng)我國(guó)科技產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展加速邁進(jìn)。

編 輯:章芳
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