中西方集成電路技術(shù)發(fā)展的差異、原因及對(duì)策建議

吳桉倫

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中西方集成電路技術(shù)發(fā)展的差異、原因及對(duì)策建議

吳桉倫

（西安北大科技園創(chuàng)新基地，陜西 西安 710061）

中西方集成電路技術(shù)發(fā)展差異明顯，對(duì)此深入分析了產(chǎn)生差異的原因，并總結(jié)了縮小發(fā)展距離、減少發(fā)展差異的有效措施，目的在于推動(dòng)中國(guó)集成電路技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。

集成電路技術(shù)；芯片；制造中心；生產(chǎn)線

集成電路的發(fā)展奠定了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，同時(shí)集成電路技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性發(fā)展代表，是信息技術(shù)與科學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。我?guó)集成電路技術(shù)起步相對(duì)較晚，20世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展，相較于西方19世紀(jì)40年代便已經(jīng)逐漸發(fā)展成型，中國(guó)的集成電路技術(shù)處于發(fā)展弱勢(shì)。面對(duì)這種情況，只有積極認(rèn)清存在的差異，準(zhǔn)確尋找出現(xiàn)問(wèn)題的原因，及時(shí)制訂解決對(duì)策，才能為中國(guó)集成電路技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造更多機(jī)遇。

1 中西方集成電路技術(shù)發(fā)展差異

1.1 西方集成電路技術(shù)

集成電路技術(shù)作為全球主流技術(shù)，主要設(shè)計(jì)參數(shù)控制在0.25～0.18 μm，并且集成電路技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，覆蓋無(wú)線通訊、網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)等行業(yè)。集成電路技術(shù)幫助產(chǎn)品提升利用率，特別是近些年的西方國(guó)家，充分利用集成電路資金周轉(zhuǎn)迅速、科學(xué)價(jià)值高等優(yōu)勢(shì)，深入挖掘電路技術(shù)的隱藏價(jià)值[1]。西方集成電路生產(chǎn)廠商數(shù)量眾多，設(shè)計(jì)與技術(shù)優(yōu)化等競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，因此相關(guān)的技術(shù)人員與核心技術(shù)也在不斷調(diào)整。集成電路制造技術(shù)應(yīng)用的核心在于光刻、刻蝕技術(shù)等方面。西方集成電路技術(shù)在這方面發(fā)展?jié)u趨成熟，已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)尺寸小于0.18 μm，并且聯(lián)合EUV、MAD等發(fā)明了曝光源印刷技術(shù)。其中，離子注入法為中心不斷完善摻雜技術(shù)，光刻技術(shù)應(yīng)用成熟，很多高能量領(lǐng)域更是已經(jīng)開(kāi)始涉足集成電路技術(shù)。西方集成電路技術(shù)在封裝技術(shù)與材料及設(shè)備技術(shù)方面也比中國(guó)更加成熟。封裝技術(shù)不僅能夠起到安裝、固定的作用，還能夠在保護(hù)芯片的基礎(chǔ)上將芯片與電路相連接，實(shí)現(xiàn)集成電路的科學(xué)應(yīng)用。在材料及設(shè)備等方面，集成電路技術(shù)從最初的硅襯底材料擴(kuò)增到微電子器件，并且利用300 mm硅圓片實(shí)現(xiàn)了最新集成電路的制作。

1.2 中國(guó)集成電路技術(shù)

中國(guó)集成電路技術(shù)的發(fā)展水平與西方集成電路技術(shù)發(fā)展水平之間還存在一定差距，尤其是集成電路產(chǎn)品方面，1985年之前，集成電路僅體現(xiàn)在電視機(jī)、錄音機(jī)和廣播等方面。1990年之后，集成電路技術(shù)開(kāi)始被應(yīng)用于通訊產(chǎn)品，同時(shí)集成電路技術(shù)發(fā)展進(jìn)入到第一個(gè)關(guān)鍵階段，但是我國(guó)在該技術(shù)的具體應(yīng)用上，涉及范圍并不是非常廣泛。計(jì)算機(jī)的大范圍應(yīng)用拓寬了集成電路技術(shù)的應(yīng)用范圍，并且也逐漸提高了我國(guó)集成電路技術(shù)的發(fā)展水平和地位。

中國(guó)具有廣泛的市場(chǎng)，正因?yàn)槿绱?，我?guó)現(xiàn)在已經(jīng)成為最大的集成電路技術(shù)制造國(guó)家之一。近些年，集成電路技術(shù)進(jìn)入到第二個(gè)高速發(fā)展階段，很多集成電路競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不斷顯現(xiàn)出來(lái)。據(jù)不完全資料統(tǒng)計(jì)，2015—2017年，我國(guó)的集成電路技術(shù)應(yīng)用持續(xù)深入，其相關(guān)產(chǎn)品銷(xiāo)售額達(dá)到5 411.3億元，相比之前，每年至少都會(huì)持續(xù)上升30.2%～45.8%.對(duì)比西方發(fā)達(dá)國(guó)家，例如英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)等，發(fā)展速度還較為緩慢，集成技術(shù)含量相對(duì)較低，企業(yè)在全世界上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不大[2]。我國(guó)集成電路技術(shù)（芯片）發(fā)展?fàn)顩r具體如表1所示，雖然還處于發(fā)展探索階段，但是不管是銷(xiāo)售還是技術(shù)應(yīng)用都已經(jīng)漸趨成熟。

表1 我國(guó)集成電路技術(shù)（芯片）發(fā)展?fàn)顩r

芯片制造生產(chǎn)線及圓片尺寸 圓片尺寸芯片生產(chǎn)線/條 2005年2010年2015年 3002614 20091419 15081728 1258914 100141518 合計(jì)416193

通過(guò)表1能夠發(fā)現(xiàn)，中國(guó)芯片生產(chǎn)線數(shù)量增加迅速，但是結(jié)合實(shí)際情況可以發(fā)現(xiàn)，其增加的基礎(chǔ)是依靠外資轉(zhuǎn)移的方式，或者以中西方合作的方式增加，中國(guó)境內(nèi)本身企業(yè)單獨(dú)增加較少。從設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試等生產(chǎn)技術(shù)加以分析，技術(shù)含量還是不高，一直處于集成電路技術(shù)的末端環(huán)節(jié)。

2017年中國(guó)集成電路技術(shù)協(xié)會(huì)對(duì)半導(dǎo)體發(fā)展進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，最初2013年銷(xiāo)售額為2 508.5億元，2017年上升到5 411.3億元，在五年的時(shí)間里銷(xiāo)售額翻了一倍。同時(shí)在設(shè)計(jì)、制造、封裝三方面銷(xiāo)售額增加了20%.設(shè)計(jì)水平已經(jīng)能夠與國(guó)外同步，但是精品芯片卻還需要依靠進(jìn)口，因此在多個(gè)方面與西方繼承電路技術(shù)依然存在發(fā)展差距。

2 中西方集成電路技術(shù)差異原因

2.1 產(chǎn)業(yè)技術(shù)與核心技術(shù)不足

中國(guó)與西方集成電路技術(shù)之所以存在明顯的發(fā)展差距，主要因?yàn)槲鞣郊呻娐芳夹g(shù)發(fā)展起步較早，在中國(guó)集成電路技術(shù)初步發(fā)展階段，西方集成電路技術(shù)在很多方面已經(jīng)發(fā)展成熟，加上中國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平相對(duì)低下，很多核心技術(shù)依然需要依賴(lài)于西方國(guó)家，總體來(lái)講，中國(guó)與西方集成電路技術(shù)發(fā)展至少相差兩代，發(fā)展水平也落后于國(guó)際水平五六年。國(guó)內(nèi)集成電路技術(shù)設(shè)計(jì)還停留在0.5 μm，但是西方集成電路技術(shù)已經(jīng)達(dá)到0.25 μm以下。在集成電路封裝方面，國(guó)內(nèi)采用雙列直插封裝，但是西方國(guó)家已經(jīng)應(yīng)用四邊引線扁平封裝，因此產(chǎn)業(yè)技術(shù)、核心技術(shù)的落后導(dǎo)致中西方集成電路技術(shù)出現(xiàn)明顯差異。

2.2 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問(wèn)題

集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問(wèn)題也是造成中西方集成電路技術(shù)差異的原因之一，特別是芯片制造、封裝測(cè)試等方面。集成電路技術(shù)作為主要環(huán)節(jié)，需要控制好設(shè)計(jì)步驟，做好集成電路技術(shù)上游工作。集成電路技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為智力密集型產(chǎn)業(yè)，芯片加工受到資金、技術(shù)等影響因素，具有高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高利潤(rùn)的特點(diǎn)。我國(guó)在這方面存在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，因?yàn)榧呻娐芳夹g(shù)應(yīng)用不協(xié)調(diào)，加上投入資產(chǎn)相對(duì)較少，所以高端芯片生產(chǎn)還存在很多不足，進(jìn)而導(dǎo)致中西方集成電路發(fā)展差異較大[3]。

2.3 集成電路發(fā)展創(chuàng)新能力不足

集成電路作為高新技術(shù)，需要很多價(jià)格不菲的軟硬件設(shè)備，雖然政府對(duì)這方面非常重視，同時(shí)投入了大量資金，但是依然不能滿足集成電路技術(shù)的發(fā)展需要。另外，集成電路技術(shù)研究方面的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新力不夠，而且集成電路企業(yè)管理不科學(xué)，一直存在散亂、規(guī)模小等問(wèn)題。在各方壓力下，企業(yè)不得不通過(guò)重復(fù)、低水平的開(kāi)發(fā)來(lái)節(jié)省生產(chǎn)成本，維持企業(yè)發(fā)展，這方面問(wèn)題是提高中國(guó)集成電路技術(shù)的突破口。

3 集成電路技術(shù)發(fā)展對(duì)策

3.1 優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)模式

提高對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的重視力度，優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)模式。在集成電路技術(shù)發(fā)展中，中西方出現(xiàn)較大差異主要是因?yàn)閲?guó)內(nèi)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)重視力度不夠，因此，必須提高對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的重視力度，調(diào)整產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。政府針對(duì)集成電路技術(shù)組建專(zhuān)門(mén)的研發(fā)中心，及時(shí)就高性能微處理器、系統(tǒng)芯片等進(jìn)行突破創(chuàng)新，升級(jí)我國(guó)的納米技術(shù)與集成電路制造、封裝等技術(shù)，從而達(dá)到專(zhuān)業(yè)水平提升的目的；調(diào)整集成電路技術(shù)生產(chǎn)線，提高集成電路產(chǎn)品生產(chǎn)能力，積極改善集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)模式，借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化集成電路企業(yè)發(fā)展模式，并建立更多的集成電路生產(chǎn)線，提高其發(fā)展技術(shù)能力。

3.2 尋找集成電路發(fā)展突破口

完善集成電路企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尋找集成電路發(fā)展突破口。中西方集成電路發(fā)展差距的縮小，還需要國(guó)內(nèi)集成電路企業(yè)對(duì)內(nèi)部發(fā)展格局進(jìn)行完善，抓住當(dāng)前集成電路技術(shù)發(fā)展的突破口，加大芯片設(shè)計(jì)優(yōu)化力度，集中力量發(fā)展設(shè)計(jì)業(yè)[4]。作為集成電路技術(shù)發(fā)展龍頭，設(shè)計(jì)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整需要從集成電路設(shè)計(jì)園區(qū)展開(kāi)，組建專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，積極到西方先進(jìn)公司學(xué)習(xí)，結(jié)合國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)加以改革創(chuàng)新，從而提高集成電路企業(yè)在市場(chǎng)發(fā)展中的競(jìng)爭(zhēng)性。

3.3 促進(jìn)政府投資方式改革創(chuàng)新

拓展集成電路企業(yè)融資渠道，促進(jìn)政府投資方式改革創(chuàng)新。要想促使集成電路技術(shù)發(fā)展與相關(guān)企業(yè)進(jìn)步，縮短與西方先進(jìn)企業(yè)之間的差距，就必須為集成電路技術(shù)發(fā)展做好資金管理保障，提供更多資金支持。政府要改變傳統(tǒng)資金支持手段，結(jié)合集成電路企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，為其提供更多長(zhǎng)期資金貸款機(jī)會(huì)，并通過(guò)稅收政策的調(diào)整，幫助集成電路企業(yè)降低稅款成本，提出更多優(yōu)惠政策；制訂詳細(xì)的融資管理機(jī)制，建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)投資管理中心，指導(dǎo)集成電路企業(yè)尋找更適合的發(fā)展融資途徑，并為其推薦優(yōu)秀的融資顧問(wèn)團(tuán)隊(duì)，在尋求國(guó)內(nèi)融資渠道的同時(shí)，也可以尋找適當(dāng)?shù)膰?guó)外融資渠道，發(fā)揮市場(chǎng)多元化優(yōu)勢(shì)，與先進(jìn)的集成電路企業(yè)合作，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)集成電路企業(yè)發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)起步較晚的集成電路產(chǎn)業(yè)雖然與西方先進(jìn)集成電路技術(shù)發(fā)展還有一定差距，但是正確認(rèn)識(shí)發(fā)展中的差異與距離，結(jié)合國(guó)內(nèi)集成電路技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，準(zhǔn)確抓住發(fā)展核心，制訂行之有效的發(fā)展策略，并加大政府對(duì)集成電路技術(shù)研究的重視力度，為企業(yè)解決資金不足問(wèn)題，就能奠定國(guó)內(nèi)集成電路技術(shù)發(fā)展前進(jìn)的基礎(chǔ)。

［1］陳文馨，衛(wèi)平.中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展與貿(mào)易中的問(wèn)題及提升對(duì)策［J］.對(duì)外經(jīng)貿(mào)實(shí)務(wù)，2017（11）：21-24.

［2］李鵬飛.我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問(wèn)題及對(duì)策建議［J］.發(fā)展研究，2017（12）：71-74.

［3］韋曉月.我國(guó)集成電路發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策分析［J］.電子制作，2013（16）：263.

［4］孫加興，衣豐濤.中國(guó)集成電路IP技術(shù)及市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析［J］.電子產(chǎn)品世界，2009，16（9）：3-4.

2095－6835（2019）02－0080－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.080

〔編輯：王霞〕