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中国“芯”卡在哪儿?

发布时间:2014-8-8      发布者:徐巧玉
 

中国“芯”卡在哪儿?

http://www.ec.hc360.com2014年08月08日10:48 来源:光明日报T|T

    日前,展讯通信(天津)有限公司的工作人员展示研发成功的28纳米智能手机核心芯片。新华社发

    我国芯片市场销售规模达数千亿元,基本由国外公司垄断。有关部门也曾力推汉卡、龙芯等自主创新的芯片,效果却不佳——

    据工信部下属科研机构统计,2013年中国集成电路市场销售规模达9166.3亿元。但令人遗憾的是,如此庞大的市场,却由国外公司垄断,不但绝大部分利润由国外公司挣取,还对我国国家安全带来威胁。

    站在保障国家信息安全、支撑信息产业发展的角度,有关部门也曾力推汉卡、龙芯等自主创新的芯片,但结果却不尽如人意。国内一家知名的电脑企业,曾用过自主研发生产的芯片,结果却是“接到的投诉电话和订单电话一样多”。那么,从技术层面讲,中国“芯”片到底卡在哪儿?

    国内芯片产业整体落后

    “整个芯片产业涉及集成电路设计、半导体制造、封装检测以及软件开发等多个环节。目前,在所有环节上,我国内地都落后于世界最好水平一至二代。”教育部“长江学者”、华中科技大学武汉光电国家实验室缪向水教授说,“这个现实我们必须正视。”

    缪向水介绍,以半导体制造领域为例,英特尔22纳米晶圆厂早在2012年就已投产,并宣称将于今年推出14纳米制程工艺的新处理器;我国台湾的台积电已提供20纳米制程服务。而在我国内地,中芯国际在2013年底,刚成为唯一一家提供28纳米工艺技术的芯片制造企业。

    在高端芯片设计方面,国内虽有海思、展讯等后起之秀奋起直追,但依然无法抗衡高通公司等国外企业。目前我国还无法自主生产芯片制造中的核心装备——高端光刻机,核心技术基本被荷兰公司ASML垄断。

    缪向水指出,政府大力扶持的自主创新的芯片产品问题很多。比如汉卡,作为早期计算机中避免在处理汉字时占用过多内存而设计出来的扩展卡,随着计算机的发展,现已退出舞台。而龙芯,虽然是我国较为成熟的一个具有自主知识产权的芯片,但它和目前主流的英特尔和AMD的CPU相比,由于存在兼容性不佳的问题,还不能在主流PC市场上竞争。

    关键技术不仅仅在于芯片设计能力

    小小芯片,方寸之间,自主研发到底难在哪儿?

    缪向水说:“芯片的研发难点在于实现功能应用的同时,保证较高的性能,如低功耗、高速度、高密度、高可靠性等。需要突破的关键技术,也不仅仅是芯片设计能力,还需要制程工艺水平的提升,以及关键材料和设备研发的进步等。”

    以手机CPU芯片为例,一款完全独立自主的芯片开发和应用,涉及芯片产业的每一个环节,包括集成电路设计、半导体制造、封装检测以及软件开发等,国内公司在高端芯片上,和高通等国外公司在芯片面积控制、功耗控制、处理速度等指标上,都有较大的差距。

    如果要研发完全自主知识产权芯片,需要避开国外公司拥有知识产权的集成电路模块,在短时间内完成创新的复杂设计,难度极大。我国的芯片产业本来就起步晚、投资较少,这几乎是“不可能完成的任务”。

    “中国企业在芯片产业方面的投资,相对于三星、英特尔等巨头每年的上百亿美元投资而言,资金依然缺乏;另外,中国芯片产业缺乏真正高端的技术和管理人才。在更多领域,我国企业还需要长久的持续投入和积累,IC设计、制造工艺、封装等技术环节缺一不可。”缪向水表示。

    瞄准技术发展前沿“弯道超越”

    缪向水介绍,虽然在芯片整体产业方面,我国技术相对落后,但芯片产业的技术更新换代速度快,我国企业可以在某些领域重点突破,使得部分芯片产品达到国际领先,以提升整个产业在国际上的话语权。比如集成电路产业技术,代更迭速度很快,可以瞄准发展前沿,后来居上;比如在4G通信芯片领域,虽然高通、Marvell公司依然占据大部分份额,但是海思、展讯以及联芯等大陆企业已经发起挑战。海思近期发布的一款全球首款八核LTEAdvanced芯片麒麟920,在LTE通信芯片上已经实现超越。

    一些高校和科研机构,也尝试在芯片的前沿技术上发力。以华中科技大学武汉光电国家实验室为例,2010年和2011年,该实验室已分别研制成功具有完全自主知识产权的256kb相变存储器测试芯片和1Mb相变存储器功能芯片,最快写速度达到0.2纳秒,比国际同类产品更快,并开发了与CMOS工艺兼容的工艺和外围读写控制电路。近几年来,华中科技大学聚焦于新型存储器件—忆阻器的研发,形成了硫系化合物忆阻器材料及其类脑存储功能研究的特色。此外,武汉光电国家实验室还成功开发出大功率LED芯片,并实现产业化。(记者袁于飞)

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