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IC China 2019:中国集成电路产业的机会在哪里?

9月3日,由工业和信息化部、上海市人民政府指导,中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院主办的第二届全球IC企业家大会暨第十七届中国国际半导体博览会(IC China 2019)在上海开幕。

上海市人民政府副市长许昆林,工业和信息化部电子信息司司长乔跃山,中国半导体行业协会理事长、中芯国际集成电路制造有限公司董事长周子学,美国半导体行业协会轮值主席、美光科技公司总裁兼CEO桑杰.梅赫罗特拉出席开幕式并致辞。开幕式由中国半导体行业协会常务副理事长兼秘书长、中国电子信息产业发展研究院院长卢山主持。

上海市副市长许昆林:2018年上海集成电路收入1450亿元、同比增长22.9%

许昆林在致辞中指出,近年来,上海把加快发展集成电路产业作为科创中心建设的重要支撑点,已成为中国乃至全球集成电路产业链较为完善、产业集聚度较高、技术水平较为先进的地区。2018年上海集成电路行业投资增长接近一倍,全年实现销售收入1450亿元、同比增长22.9%,有力支撑了产业未来的高质量发展,也成为打响“上海制造”品牌的重要名片。

许昆林介绍说,上海去年启动建设集成电路设计产业园,今年启动建设智能传感器产业园,正在筹备建设集成电路装备材料产业园,着力聚集和吸引世界一流集成电路企业,力争打造世界级先进水平的集成电路专业园区。同时,在工信部的大力支持下,上海正在积极推进国家集成电路创新中心和国家智能传感器创新中心建设,加快提升原始创新能力,解决行业先进工艺技术来源问题,力争为中国乃至全球集成电路产业的创新发展贡献“上海智慧”。

工业和信息化部电子信息司司长乔跃山:中国市场已成为全球集成电路产业发展的主要动力

乔跃山在致辞中指出,近年来,中国集成电路产业实现了长足发展,年均复合增长率超过20%,在设计、制造、封测、装备、材料全产业链环节取得诸多创新成果,企业自主创新能力不断提升,超摩尔领域加速兴起,跨学科、跨领域、跨区域协同创新日趋活跃。未来,在5G、智能网联汽车、人工智能、超高清视频等新兴应用驱动下,全球集成电路产业的市场需求仍将不断增长。

乔跃山表示,集成电路产业是高度国际化产业,要求企业全球配置资源,参与全球市场竞争。中国愿意与世界各国加强合作,欢迎世界各国的企业来中国投资和经营。目前,外资企业已成为中国集成电路产业的重要参与者和推动者。中国已成为全球规模最大、增速最快的集成电路市场。高速增长的中国市场已成为全球集成电路产业发展的主要动力之一。

对于中国集成电路产业下一步发展,乔跃山强调,一是坚持提升创新能力,推动产业高质量发展。持续提升产业链上下游协同创新能力,积极打造从基础研究、工艺技术、设备材料到整机应用的完整创新体系。进一步加大开放力度,深化国际合作层次,与世界各国共谋创新突破、共享发展成果,持续推进集成电路产业的高质量发展。二是坚持激发市场活力,推动产业融合发展。聚焦量大面广的传统市场,把握云计算、大数据、物联网等新兴市场,加快形成以企业为主体、市场为导向、产学研用深度融合的集成电路产业创新体系,进一步激发市场活力,构建形成更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的集成电路产业融合发展新格局。三是坚持完善产业链建设,全面提升产业综合竞争力。进一步推动产业链整体水平的优化提升,在“建链、强链、补链、延链”等多方面取得实效,带动集成电路骨干企业做大做强和中小型企业加速成长,促进集成电路产业由集聚发展向集群发展,全面提升集成电路企业的国际竞争力。四是坚持优化营商环境,构建良好产业发展秩序。对国有企业、民营企业、合资企业、外资企业等各类所有制企业一视同仁,平等对待大中小企业,进一步加强知识产权保护力度,促进人才、市场、技术、资本等产业要素集聚,营造公开透明、高效平等的市场环境。

周子学、桑杰.梅赫罗特拉:中美需共同努力,合作共赢

中国半导体行业协会理事长、中芯国际集成电路制造有限公司董事长周子学表示,半导体行业是宏观经济的晴雨表,其发展水平与全球GDP增速呈正相关。自去年来,受全球贸易摩擦等外部因素影响,半导体行业也受到一定波及。尽管全球贸易体系面临挑战的不确定性在增大,但全球半导体行业同仁也在积极行动,协同应对。同时,全球半导体技术仍在遵循摩尔定律加速演进、超摩尔定律也在蓬勃发展。在技术持续进步的驱动和5G、智能网联汽车、人工智能等新兴市场海量需求的带动下,预计全球半导体市场呈不断上升的趋势。

多年来,中国半导体行业坚持走创新发展和开放合作的道路,积极融入到全球半导体行业的创新网络中。今年上半年,行业发展虽然也受到全球外部复杂环境影响,但中国半导体行业发展的韧劲更强,中国作为全球最大的半导体市场,发展潜力仍然可期。半导体行业是一个高度国际化的行业,任何一个国家或地区都不可能实现100%的纯本土化制造,大家必须携起手来,本着“开放合作、相互包容、共同进步”的态度,互相取长补短,谋求共同发展,才能实现共赢。

对此,美国半导体行业协会轮值主席、美光科技公司总裁兼CEO桑杰.梅赫罗特拉也表示,在过去20年里,全球半导体销售业务一直在以接近7%的年复合增长率发展。当前中美贸易形势不仅影响着两国的经济,也影响着世界其他地区的宏观经济环境。我们仍然希望,美国和中国可以共同努力,理解彼此的观点,找到解决方案,创造公平公正的竞争环境,提供市场增长机会。

魏少军:中国集成电路产业的机会在哪里?

2018年国内进口集成电路4176亿块,价值3121亿美元;出口集成电路2171亿块,价值846亿美元,由此产生的贸易逆差创下历史新高,达到2275亿美元。中国半导体行业协会副理事长、清华大学微电子所所长魏少军在演讲上表示,全球每生产3块集成电路就有2块运到中国来。

“中国进口集成电路数量大是正常的。”魏少军指出,中国作为世界工厂,进口了2/3的半导体,1/3自用,剩下的1/3加工成产品出口到了世界各地。

国内半导体设计、制造、封装三业分离,2018年中国集成电路设计业销售收入为2519.3亿元,比2017年的2073.5亿元增长21.5%,增速比上年的26.1%回落4.6个百分点。在全球集成电路设计业的占比将再次提高。在中国集成电路设计业的销售统计中,近乎100%是由国内本地企业贡献。2018年,中国集成电路产业各主要环节继续维持两位数的高速增长,设计业和制造业的增长率超过20%,但封测业增速回落到20%以下。其中,芯片制造业增速最高达到25.6%;设计业位列第二为21.5%。封测业销售额第一次超过2000亿元。

然而,细究数据可发现,在高速增长的背后也折射出国内半导体产业结构不合理的现况。魏少军表示,国内产业结构不合理,资源错配导致“两头在外”,芯片制造业主要为海外客户加工,封测业主要为海外客户服务,设计业主要用海外资源,必须正视这一现实。

“中国半导体产业20年前腾飞,主要推动力是对外加工服务,这导致产业结构扭曲,没有产品作为发展中心,且主要依靠外面的客户,这种扭曲的情况急需调整。”魏少军强调。

魏少军指出,中国集成电路设计业的产品分布在通信、智能卡、计算机、多媒体、导航、模拟、功率和消费电子等所有8个领域,企业的数量都在增加。从事通信芯片设计的企业从2017年的266家增加到307家,对应的销售总和提升了16.34%,达到1046.75亿元;智能卡企业从上年的62家增加到71家,但销售总和下降了0.72%,为138.14亿元;从事计算机芯片设计的企业数量从去年的85家增加到109家,销售大幅提升了180.18%,达到359.41亿元。

随着5G通信技术的加速到来,中国集成电路产业发展的机会也将来临。魏少军认为,国内半导体产业应该抓住第五代移动通信、虚拟现实(VR)与增强现实(AR)、物联网、医疗健康、超高清晰度电视及显示技术、人工智能与类脑计算、自动驾驶等带来的机遇,积极探索适合中国的集成电路产业模式,以产品为中心重塑中国集成电路产业。

中芯国际联席CEO赵海军:晶圆代工一定要争做前两名

“2019年半导体行业是大年接小年,危机见转机。”中芯国际联席CEO赵海军在会上表示,当前是半导体行业行情较差的时期。“半导体行业每4-5年一个周期,每一年表现出周期性,因为现在这个行业主要是由手机来推动,每年的4月和10月是两个手机出货旺季。不过,今年预计是全球半导体行业的“小年”, 全球整体半导体销售会出现下跌。”

据Gartner数据显示,2019年Q2全球智能手机出货量为3.68亿部,同比下滑1.7%。与全球趋势保持一致趋势的还有国内的手机市况。DIGITIMES Research预测,2019年下半,国内智能手机市场需求较2018年同期低迷,加上众多本土业者于Q2积极出货,然销售不振,造成季末通路库存水位增高;此外,国际品牌在国内市场出货量也将有1成以上的年衰退。

除此之外,赵海军还表示,随着5G的到来,业界都在等待5G和AI的爆发,很多市场不愿意投入新的产品也是造成半导体产业低迷的一大原因;最后是国际贸易方面的不确定性也加剧了半导体的下跌。“2013年-2019年,全球集成电路产业销售额下降了14%。”赵海军指出,“不过,国内集成电路产业逆势成长,在此年间出现了7%-8%的增长。”

关于行业未来的两个动力,赵海军表示,第一是摩尔红利,所谓的摩尔红利就是用户可以用一样的钱买到更好的性能和功能,如果技术方面可以实现,摩尔红利一直能持续到1nm节点。第二是产品市场的细致分化。

另外,他还强调,先进技术节点将会驱动代工业未来的未来增长,14nm以下先进技术节点将为纯晶圆代工制造企业创造30%以上营收贡献,成为主动驱动力。但是先进工厂仍是小众群体,类似于VIP俱乐部,要想进入这个俱乐部必须有足够的资金,并且能够准时交付,和与客户绑定。

赵海军表示,国内的代工厂有四个选择,做领导者,做变革者,做跟随者或者做利基者,国内基本选择的都是做快速的跟随者。实现的方式是争取做大客户、大平台、大几率事件的第二供应商,做成以后再实现在细分市场做第一供应商。战略跟随的方法就是产能、低价、高质、快速。

“做晶圆代工厂第一名是赚钱的,第二名基本不赚钱,第三名是亏钱的,所以一定要争做前二名。”赵海军在演讲上如是说。或许也可窥见中芯国际对国内晶圆代工“第一“宝座的”雄心勃勃“。

中科院院士许宁生:IC产业共性技术的三大创新趋势

中国科学院院士、复旦大学校长许宁生表示,从1958年9月12日,美国德州仪器杰克·基尔比研制出世界上第一块集成电路,成功地实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想,正式被认可是2000年,杰克·基尔比因发明集成电路而获诺贝尔物理学奖,诺贝尔奖评审委员会的评价是:“为现代信息技术奠定了基础”。

集成电路技术是人类智慧结晶,集成电路技术把原本半个篮球场、重达数百吨的电子计算机变成了指甲盖大小、约50克,性能提升10的9次方的CPU;基于闪存芯片的30T容量的便携式硬盘,可以储存1000多万册书籍,相当于随身携带一个大型图书馆。集成电路是一切高科技产品及应用的核心。芯片作为一个系统的中枢,就像人的大脑一样重要。集成电路前沿共性技术中有一些技术,如逻辑芯片、存储芯片和一些变革性新技术均值得重点研究。

1、逻辑芯片追逐更先进的工艺

逻辑芯片技术,环栅晶体管(GAA)技术将是3-5nm等先进工艺节点首选技术。7nm工艺节点时,FinFET器件性能开始变差,GAA晶体管将是未来发展趋势。

有纳米线GAA和纳米片GAA两种类型的GAA技术,前者用纳米线作为沟道,后者用片状材料作为沟道。

挑战2nm及更先进的工艺节点的可选方案之一,是垂直纳米线环栅晶体管(VGAA)技术,它将源、漏、栅极堆叠,可有效增大栅极接触面积,VGAA除了逻辑芯片本身外,还会有更多应用领域。

2、存储器技术不断升级

在存储器上,动态随机储存器(DRAM)技术面临电容瓶颈,因此无电容DRAM技术是未来的技术趋势。 动态随机存储器(DRAM)芯片是销售量和销售额最大的单一集成电路产品,用于电脑、手机等的内存,2018年全球DRAM销售约1000亿美元,多年来技术一直徘徊在17nm技术节点,遇到了电容瓶颈。动态随机储存器(DRAM)技术的解决方案是半浮栅晶体管,它巧妙地通过一个隧穿二极管(TFET)把浮栅和漏极连起来,用隧穿二极管控制对浮栅进行充放电,从而构成了一个全新原理的动态随机存储器单元。

许宁生谈到非易失性存储器技术的几个趋势:阻变存储器(RRAM)多比特计算能力强,数据处理速度快,器件尺寸缩小能力强,操作电压小、电流小,可应用于实现运算存储一体化,以极低功耗提升AI算力。

相变存储器(PcRAM)拥有小于1ns的超快速度,具有高速擦写、良好的耐受性和鲁棒性,其相变阵列可实现拟态神经网络计算,助力AI大规模矩阵计算算力提升。

3、变革性新技术发展迅速

另外,许宁生还看到一些可能产生变革性的新技术。他表示二维原子晶体材料及器件还没有达到碳纳米管那样的地步,但也发展迅速。

二维原子晶体材料及器件有高载流子迁移率、丰富电学性能和能带结构等特点,在栅长尺寸为1nm的条件下仍能正常工作,应用前景广阔。

复旦大学提出基于二维原子晶体的新机制存算一体双沟道单晶体管器件,在单晶体管上可实现与、或功能,面积相对传统结构减少50%。

基于二维原子晶体的范德华双极晶体管,比传统硅基双极型晶体管功耗更低。

还有碳纳米管及碳基器件芯片,它们能制造出比硅更好的半导体,8月29日《Nature》期刊报道了由1.4万个碳纳米管晶体管组成的16位微处理器,这是是碳基器件芯片最新成果。

另外,异质异构三维集成技术正成为IC技术突破新路径。通过材料级、器件级、系统级的集成技术,将数字、模拟、射频甚至光电器件和传感器集成在一个微系统中,实现更强大的功能。

紧接着,许宁生提到IC前沿共性技术创新发展模式:

技术创新需要大量资源投入,集成电路创新需要政府有序引导,聚集全产业链的力量,构建开放的共性技术研发平台,以培育符合产业和市场规律的可持续发展的创新能力。

国家集成电路创新中心在高校与企业、以及IC产业链上下游形成有效的协同创新机制,有利于打造集聚IC创新资源的“强磁场”,力争成为全球IC创新成果的策源地。

许宁生表示,我国目前已成立了国家集成电路创新中心——上海集成电路制造创新中心有限公司,这是由复旦大学牵头,与中芯国际和上海华虹集团签署投资备忘录,共同组建《上海集成电路制造创新中心有限公司》;2018年5月通过了工信部组织的建设方案论证会,2018年7月在张江正式挂牌;创新中心定位是建设具有独立性、开放性、实体性的集成电路制造共性技术的研发平台。 围绕为高端核心芯片开发和自主制造提供技术来源,为我国集成电路产业技术提升提供服务,为产业发展提供人才支撑。创新能力建设是共性技术研发能力、行业服务与成果转化能力、国际合作能力和人才培养能力;共性技术研发:面向未来先进工艺,研发集成电路共性技术。聚焦新器件、新工艺研发、先进仿真和模拟技术、先进集成工艺等共性技术。

展锐CEO楚庆:虎贲T710和春藤510是AI与5G的完美组合

紫光展锐CEO楚庆在演讲中指出,要想享受到5G的服务还需要一点时间,现在只是商用试验网。他强调,5G和AI相辅相成,缺一不可,展锐推出的虎贲T710和春藤510正是AI与5G的完美组合。

关于5G到底来了没有,楚庆表示,目前已经有5G手机在销售了,而且一些公司的5G手机相当热销,甚至是刚问世,今年的产能就全部订光了。这样的事实证明人类是非常生机勃勃的,对未来充满了希望的。各种各样的信息都在显示,5G非常近了。但要想享受到5G的服务还需要一点时间,现在只是商用试验网。

楚庆进一步指出,试商用的目标是商用,技术水平是商用,但仍然是试用网,做移动通信的人都知道,移动通信最重要的是频点,没有无线信号移动通信是不存在的。他表示,只有网络才能有服务,这个频点一旦改变,就会对网络新的布局会产生非常深入的影响,包括网络规划,蜂窝怎么布,频段应该怎么划分,要解决这些问题,需要经过多轮网络优化、重整、调整,包括调整网络模型,最终才能够成为具有服务价值的网络。

另外,楚庆还谈到了Wi-Fi和移动网络的“伴侣关系”,他指出,3G 和Wi-Fi是和平相处,4G和Wi-Fi是硝烟初起,5G与Wi-Fi则是相爱相杀,代表着人类发展的这两大类通讯体制都在朝着对方“挺进”。

关于5G与AI,楚庆表示:“5G是人类历史上最野心勃勃的网络连接计划,要让'石头'都能上网,AI是人类历史上最野心勃勃的科技革命,而且这次是要革自己的命。”

楚庆强调,在未来的科技浪潮中,5G和AI相辅相成,缺一不可,是智能互联时代的关键。“没有AI的5G是一条空船,没有5G的AI是一条搁浅的船。”为此,紫光展锐向世界推出虎贲T710和春藤510,这两款芯片正是AI与5G的完美组合。

新思科技总裁兼联席首席执行官陈志宽:

陈志宽表示,中国在集成电路方面的发展历史悠久,这是一个令人振奋的事情。但是光有创新是不可以的,我们需要合作关系,半导体行业是全球性产业,合作伙伴非常重要。FinFET等发展过程都面临这些挑战,在半导体发展的过程中,合作和信任都发挥重要作用。半导体行业最重要的资产是信任,信任是需要赢得的,我们需要通过我们的产品来赢得信任,并不是单凭感觉,这是一种承诺,这并不是技术术语。

陈志宽认为,对于集成电路来说,有三个关键的要求,安全性、加密性,可靠性。物联网、汽车驾驶、AI等领域的安全性都是客户关注的重点。我们希望用我们的系统为人类服务,降低技术的复杂性,希望通过我们的技术保护人们的安全,增加可靠性可以保护人们的隐私。我们面临的困难都是一致的。例如,汽车领域,安全是非常重要的,特别是无人驾驶,安全是首要要求。在设计芯片的时候,汽车芯片有什么差别呢?需要准备很多文件来保证安全性和可靠性。手机或许没有十年历史,但是汽车的历史已经超过十年。所以需要严肃的看待安全性问题。

物联网安全性也很重要,大家认为云很安全,但是传输、边缘计算都会影响其安全性。处理器、存储器等所有的硬件都需要考虑到网络安全性,工程师必须严肃的看待安全性问题,所以我们需要通力合作。软件的重要性也不容忽视,开源软件被人们普遍接受,人们不会把每个代码写下来,而是放在开源软件中,大家可以很方便的使用。软件在整个产品的设计中占了很大的比例,因此软件的安全也非常重要。

陈志宽表示,新思科技在AI做了很多工作,在我们的工具中,有很多的AI布局。我们利用数学和算法来解决很多问题,通过数据和深度学习,我们将AI推广到我们的客户。AI在各个行业的联系很重要,半导体、汽车、家电、物联网、金融等多个行业都有AI技术,AI机器人如何帮助决策非常重要的,因此跨学科的AI合作非常重要。

此外,默克公司副总裁樽谷晋司,美国半导体行业协会总裁兼CEO约翰.纽菲尔等嘉宾就集成电路未来发展趋势和挑战做了展望和分析。高通公司全球副总裁雷纳克莱门特,英伟达全球副总裁潘迪,北京地平线信息技术有限公司创始人兼CEO余凯,施耐德电气高级副总裁李瑞,博通集成电路(上海)股份有限公司董事长兼总经理张鹏飞,上海集成电路产业投资基金股份有限公司董事长沈伟国,安世半导体资深副总裁、中国区总经理张鹏岗,中国半导体行业协会副秘书长、赛迪智库集成电路研究所所长王世江发表精彩演讲。

来自中国、美国、德国、英国、法国、日本、韩国等10多个国家和地区的企业家、专家学者1000多人参加了本届活动。中国半导体行业协会及理事单位负责人,有关高校、行业学协会负责人以及产业链上下游主导企业代表也出席了会议。

文|芯智讯(微信号:icsmart)

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