走好集成电路产业强“芯”之路

发布时间:2022-03-22     稿件来源:《群众·决策资讯》     作者:胡义东    

集成电路产业是信息产业发展的核心,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。江苏在20世纪50年代开始发展半导体产业,在70年代进入集成电路产业领域,是我国集成电路产业先行区和重要产业基地。2022年江苏省政府工作报告提出,抢抓战略性新兴产业发展的新窗口期,加快培育生物医药、人工智能、集成电路等国家级战略性新兴产业集群和创新型产业集群。这为集成电路产业发展提供了新的机遇。十四五时期,我们要优化集成电路产业发展环境,提升产业创新能力和发展质量,加快培育集成电路国家级战略性新兴产业集群,走好集成电路产业强之路。

江苏集成电路产业步入高质量发展轨道

江苏集成电路产业规模多年居全国首位,产业链布局完整,芯片封测业保持国内龙头地位,芯片制造业快速发展,芯片设计业增长显著。目前已形成以无锡、南京、苏州和南通为重点城市,全产业链协同发展的产业集群。

产业规模持续领先十三五时期,江苏集成电路产业发展达到新高度,集成电路产业主营业务(设计、制造和封测)销售收入从2015年的876.09亿元增长至2020年的2200.54亿元,年均增长率达25.89%,总量持续位居全国第一。2021年前三季度,江苏集成电路产业主营业务(设计、制造和封测)销售收入为1921.69亿元,同比增长39.15%,远超全国行业增速16.1%

产业链条更加完善十三五时期,江苏集成电路产业链企业约620家,其中集成电路设计企业约340家,集成电路晶圆制造企业约38家,封测企业约128家,半导体支撑服务企业约114家。目前,江苏集成电路企业持续增加,在集成电路产业链上每个环节均有发展,形成了涵盖研发设计、制造、封装测试、装备材料、支撑服务等环节的完整体系,呈现全产业链一体化发展态势。

封测业保持龙头地位江苏集成电路封测企业发展势头良好,生产产量和销售收入继续稳步增长。目前,封测业已经从传统封装向先进封装发展,并在先进封装技术领域取得了突破性进展,部分拥有自主知识产权的封装技术已经达到了国际先进水平,高端封装产品市场份额不断扩大。

区域合作更加深入长三角区域是我国集成电路产业规模最大、基础最扎实、链条最完整、技术最先进的区域。2020年,长三角区域集成电路总销售收入达到6459亿元,占全国比重超过70%。沪苏浙皖在集成电路产业链不同环节上优势各异,形成了区域竞合新格局。比如,上海的中芯国际和华虹集团,在绍兴、宁波和无锡等地布局建设了8/12英寸生产线、12英寸晶圆级先进封装生产线等重大项目,实现了错位发展。

江苏集成电路产业发展的创新亮点

强化技术创新设计企业快速成长围绕国家经济重要信息系统应用需求,以高端服务器CPU(中央处理器)为突破口,重点强化江苏本土企业芯片设计和技术创新能力,推动企业与高校、国家实验室等研发单位加强合作。引导社会资本进入产业,为设计企业提供技术创新环境,充分发掘市场创新活力,建设国内服务器软硬件技术研发高地和产业化集聚区。十三五以来,持续支持技术基础好且产业优势强的系统芯片、数字信号处理器、高端电源转换、功率驱动和新型平板显示等芯片设计企业,推动了卓胜微、芯朋微等一批标志性芯片设计企业成功上市。

发力先进封装平台能力不断攀升后摩尔时代,先进封装成为半导体性能提升的关键手段。当前,江苏集成电路封测业保持高速发展势头,其中长电科技、通富微电作为全球排名前十的封测企业,它们的全球市场占有率和盈利能力不断提升。同时,为加强行业共性技术研发,支撑江苏集成电路封测业提质升级,中科院微电子所和长电科技、通富微电、华天科技等多家单位共同投资建立华进半导体封装先导技术研发中心有限公司,其高密度高可靠电子封装关键技术及成套工艺项目荣获2020年度国家科学技术进步奖一等奖。

发展特色工艺制造能力显著提升随着芯片制造接近物理极限,先进制程的研发愈发陷入瓶颈,特色工艺成为提升芯片性能的重要手段。在物联网、人工智能、5G通信等新应用驱动下,下游终端对采用特色工艺的器件和芯片将会形成长期稳定的需求,更多新技术新场景的出现使得特色工艺大有可为。华虹集团与无锡合作的华虹无锡集成电路研发和制造基地,实现了高性能90纳米FSI工艺平台产品投片,成为全国最先进的特色工艺生产线、全国第一条12英寸功率器件代工生产线、江苏省第一条自主可控12英寸生产线;扬杰电子的SGT工艺、新洁能的MOSFET设计制造工艺、敏芯微的MEMS芯片生产工艺等特色工艺为江苏集成电路产业提供了有力支撑。

激发江苏集成电路产业发展的新动能

在新发展阶段,集成电路技术和产业的突破性发展任务更重、所需资金更多,要抢抓集成电路产业新一轮发展机遇,大力发展设计产业、做优做强封测产业、稳定提升制造产业、择优扶持支撑产业、前瞻谋划替代技术,推动更多集成电路产业资源和创新要素向江苏集聚,持续打造有全球影响力的产业集群。

加强省级统筹协调促进集成电路产业集群化发展充分发挥省领导挂钩联系优势产业链制度的统筹协调作用,完善我省集成电路产业的统筹协调工作机制。依托省级集成电路产业专业机构和专家资源,结合长三角集成电路产业链分布和我省实际,强化产业布局,优化产业链条,协调项目引进、资源投入和政策支持,支持有基础有条件的地区和一批龙头骨干企业,打造具有特色的集成电路产业集群。

提升先进封装技术水平促进封装测试产业高端化发展当前,芯片制造技术路径已经从单一依靠先进制程推动性能提升,转向依靠系统构建和优化来实现性能突破,而先进封装技术就是这一趋势转变的核心支撑力量。为做优做强我省集成电路封测产业,应对行业龙头企业加大扶持力度,依托国家集成电路特色工艺及封装测试创新中心的技术储备,联合长电科技、通富微电等国内领先的封测企业,加快晶圆级封装(WLP)、硅通孔(TSV)3D堆叠等先进封装技术的规模化应用和产业化进程,促进我省集成电路封装测试产业高端化发展。

强化整机应用牵引协同解决芯片供应链卡脖子问题从制造业转型升级对集成电路工业应用的实际需求出发,建设适应AI5GIoT等应用的高阶异构自适应云设计平台,吸引整机企业进入芯片设计业,设计基于自身系统优势的定制芯片而非采购货架类芯片。协同芯片设计企业优化设计资源,研发更切合整机企业需求、更高性能的芯片产品,促进整机企业采用国产芯片。由专业平台组织产业链上下游企业联合攻关,推动芯片与整机的良性互动,逐渐缓解芯片供应链卡脖子难题。

布局替代技术应对产业环境变化和后摩尔技术革命。后摩尔时代的集成电路技术演进主要有以下三条路径:一是延伸摩尔定律,通过创新半导体制造工艺、使用新材料、改进基本元器件结构等方式进一步缩小集成电路的特征尺寸,提升芯片性能;二是拓展摩尔定律,协同封装技术,创新(包括异构计算、领域专用计算、可重构计算等)芯片架构,提升系统性能;三是超越摩尔定律,探索硅基CMOS以外的新材料、新器件制造更高性能的集成电路。因此,鉴于后摩尔时代的创新图景复杂多样,时间跨度各不相同,延续性创新的黄金机遇比较短,要充分发挥我国集中力量办大事的体制优势,尽快聚集有效资源组织协同技术攻关,推进集成电路产业在核心技术支撑下的集群发展。

(作者系长三角集成电路工业应用技术创新中心主任)

责任编辑:孙秋香

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