隨著摩爾定律走向極限,集成電路從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)都展現(xiàn)出與以往不同的特征。這也給了后進(jìn)者更多的追趕機(jī)會(huì),。在國(guó)家政策的助推下,,中國(guó)集成電路形成一個(gè)新的發(fā)展高潮,未來應(yīng)如何把握機(jī)會(huì),,加快發(fā)展?《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪了中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)、清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍。
集成電路技術(shù)仍在持續(xù)進(jìn)步
記者:有關(guān)摩爾定律能否延續(xù)的話題很多,,有的認(rèn)為在延緩,有的認(rèn)為沒有放慢,,仍在持續(xù)進(jìn)步,。您怎么看?
魏少軍:摩爾定律經(jīng)過50年的發(fā)展,已經(jīng)走進(jìn)1Xnm時(shí)代,。由于工藝復(fù)雜度的提升,,集成電路工藝換代的速度已經(jīng)從前面30年的每18-24個(gè)月前進(jìn)一代,放緩到現(xiàn)在的24-30個(gè)月前進(jìn)一代,。摩爾定律是對(duì)工藝換代規(guī)律(工藝代密度)的一種觀察,,并不能準(zhǔn)確地說明工藝技術(shù)的進(jìn)步步伐。工藝代密度和技術(shù)進(jìn)步不能等同為一件事,。事實(shí)上,,工藝技術(shù)的進(jìn)步并沒有放慢,例如IBM今年發(fā)布7nm測(cè)試芯片,,近期有報(bào)道說采用193i浸沒式技術(shù)和EUV混合曝光的5nm的光刻技術(shù)取得進(jìn)展,。此外,今年還報(bào)道了分子晶體管,。因此,,無論是從延續(xù)摩爾定律、拓展摩爾定律還是后CMOS等三個(gè)方向上看,,集成電路技術(shù)仍然在持續(xù)進(jìn)步,。當(dāng)然,沒有任何技術(shù)可以一直按照指數(shù)模式一直增長(zhǎng)下去,。目前業(yè)內(nèi)認(rèn)為摩爾定律在放緩的看法也是基于現(xiàn)行的硅基CMOS技術(shù),,隨著材料的突破和器件架構(gòu)的持續(xù)創(chuàng)新,摩爾定律在未來相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)還會(huì)繼續(xù)左右集成電路的發(fā)展,。如果有一天摩爾定律走不下去了,,主要原因也應(yīng)該不是技術(shù)因素,而是經(jīng)濟(jì)因素。
在推動(dòng)摩爾定律的因素中,,至少工藝進(jìn)步導(dǎo)致產(chǎn)品成本下降的驅(qū)動(dòng)力已經(jīng)減弱?,F(xiàn)在推動(dòng)摩爾定律進(jìn)律前進(jìn)的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?
魏少軍:確實(shí)如此。按照等比例縮小的步伐,,每一代工藝與上一大工藝相比有密度提升100%,、功耗下降50%、性能提升40%的收益(即所謂的PPA),。當(dāng)工藝進(jìn)步到22/20nm,,人們發(fā)現(xiàn)由于高額的建廠投入和研發(fā)費(fèi)用,集成電路單位成本不降反升,,28nm可能是單位綜合成本最低的一個(gè)節(jié)點(diǎn),。但是成本僅僅是諸多影響集成電路發(fā)展的因素之一,密度提升,、性能提升和功耗降低仍然是人們追求的目標(biāo),。因此,追求更先進(jìn)的工藝來實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)仍然是推動(dòng)人們進(jìn)一步延續(xù)摩爾定律的主要?jiǎng)恿?。另外,,龐大的市?chǎng)需求以及激烈的競(jìng)爭(zhēng)也是原因。只要踏入集成電路這個(gè)行業(yè),,想不跟隨摩爾定律都難,。因此“要么跟隨摩爾定律,要么就死”已經(jīng)是這個(gè)行業(yè)的共識(shí),。事實(shí)上,,我們還找不到能夠不跟隨摩爾定律還能保持世界領(lǐng)先的例子。
集成電路產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)新趨勢(shì)
記者:工藝不斷進(jìn)步,,成本沒有下降,,會(huì)對(duì)制造或代工產(chǎn)業(yè)帶來什么樣的影響?
魏少軍:首先是成本的上升將極大地加劇芯片制造的競(jìng)爭(zhēng),畢竟人們?cè)谶^去幾十年中已經(jīng)習(xí)慣與集成電路的不斷降價(jià),,誰的價(jià)格越低,,就會(huì)天然地獲得客戶的青睞。影響價(jià)格的因素很多,,成品率,、進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間等都會(huì)有影響。所以工藝進(jìn)步的本質(zhì)是技術(shù)水平,,如果技術(shù)不夠好,,綜合成本就會(huì)上升,,競(jìng)爭(zhēng)力就會(huì)下降,。其次,隨著工藝的進(jìn)步,更換工藝廠商的代價(jià)也會(huì)越來越高,,設(shè)計(jì)公司不會(huì)輕易更換代工廠,,同樣代工廠也面臨著高額投入來獲取和穩(wěn)定客戶的挑戰(zhàn),也不會(huì)輕易放棄一個(gè)客戶,。因此,,設(shè)計(jì)公司和代工廠的共生和“聯(lián)盟”關(guān)系將進(jìn)一步鞏固。這就要求代工廠的工藝進(jìn)步速度要跟得上市場(chǎng)的需求,,越早進(jìn)入新工藝,,越可以獲得優(yōu)質(zhì)客戶,也越可以長(zhǎng)期保有這些客戶,。第三,,代工廠必須想方設(shè)法降低客戶的投入,幫助客戶加快進(jìn)入市場(chǎng)的步伐,,因?yàn)檫@既是客戶的需求,,也是代工廠的利益所在,早一點(diǎn)進(jìn)入量產(chǎn)可以早一點(diǎn)獲利,,也可以騰出更多的資源支持其它客戶,。因此,IP核和設(shè)計(jì)服務(wù)將成為代工廠競(jìng)爭(zhēng)中不可忽視的重要武器,。
記者:今年以來,,國(guó)際半導(dǎo)體大廠(主要是Fabless)并購(gòu)整合加劇,對(duì)制造廠特別是代工廠將有何影響?
魏少軍:對(duì)于具備先進(jìn)制造技術(shù)的代工廠而言,,F(xiàn)abless的整合對(duì)他們是件好事,,大企業(yè)的戰(zhàn)略預(yù)見性、可控性和定力都要好于小企業(yè),。這也是大企業(yè)往往是代工廠爭(zhēng)奪的對(duì)象的主要原因,,因?yàn)檫@對(duì)于代工廠保持客戶穩(wěn)定、產(chǎn)量穩(wěn)定和產(chǎn)能優(yōu)化安排都有好處,。但是對(duì)于那些尚不具備先進(jìn)制造工藝的代工廠來說,,負(fù)面影響可能就會(huì)更大些,因?yàn)榇笮驮O(shè)計(jì)公司的議價(jià)能力更強(qiáng),,代工廠不得不更多地從成本上讓步,,從而導(dǎo)致獲利能力下降。
記者:系統(tǒng)整機(jī)廠商強(qiáng)化集成電路產(chǎn)品研發(fā)對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)有什么影響?
魏少軍:系統(tǒng)整機(jī)廠商強(qiáng)化集成電路產(chǎn)品研發(fā)本身是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一種必然,。其實(shí),,早期的集成電路并不是獨(dú)立于系統(tǒng)整機(jī)廠商的,只是產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中逐漸出現(xiàn)多業(yè)分立,、單獨(dú)發(fā)展的情況?,F(xiàn)在系統(tǒng)整機(jī)廠商再次聚焦集成電路產(chǎn)品研發(fā)是事物發(fā)展的“否定之否定”,,符合事物發(fā)展的客觀規(guī)律。當(dāng)然,,系統(tǒng)整機(jī)廠商自己研發(fā)芯片的舉措必然會(huì)影響到設(shè)計(jì)業(yè),,因?yàn)橐恍┛肯蛳到y(tǒng)整機(jī)廠商提供產(chǎn)品的設(shè)計(jì)公司將被迫逐漸出局,或淪為第二或第三貨源,。這是需要設(shè)計(jì)公司注意的,。不過,集成電路產(chǎn)品的種類非常繁多,,系統(tǒng)整機(jī)廠商也不會(huì)不計(jì)成本地自己研發(fā)所需的所有集成電路,,而只會(huì)聚焦在影響其競(jìng)爭(zhēng)力的核心芯片上,因?yàn)閺某杀镜慕嵌瓤?,什么都自己做并不合算,。因此,設(shè)計(jì)公司應(yīng)該重新審視自己的產(chǎn)品策略和布局,,審視自己與客戶的關(guān)系,,必要的時(shí)候也要對(duì)自己進(jìn)行重新定位。
推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵是度的把握
記者:中國(guó)在新的國(guó)際產(chǎn)業(yè)背景下,,應(yīng)采取什么策略應(yīng)對(duì)?
魏少軍:首先我們要具備戰(zhàn)略判斷力,,對(duì)集成電路的發(fā)展走向的戰(zhàn)略判斷非常重要,如果判斷錯(cuò)了,,后面就很難糾正,。因此必須具備“謀萬世、謀全局”的能力;其次,,要提升我們的戰(zhàn)略預(yù)見性,。就像下棋一樣,能夠走一步,、看三步,。競(jìng)爭(zhēng)中能夠取勝的原因很大程度上在于能夠比別人早一點(diǎn)看清未來的走向。這需要對(duì)全球產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展有深刻理解和把控;第三,,要保持戰(zhàn)略的定力,。想明白、看清楚的要堅(jiān)持下去,,不能三心二意,,更不能翻烙餅。我國(guó)作為集成電路的后發(fā)國(guó)家,,國(guó)內(nèi)外對(duì)我發(fā)展集成電路的作法和具體技術(shù)路線都存在不同看法,,也一定會(huì)干擾到我們各個(gè)層面的領(lǐng)導(dǎo),影響到他們的決策,。保持戰(zhàn)略定力,、堅(jiān)定不移地發(fā)展集成電路是這一輪發(fā)展能否成功的關(guān)鍵,。最后,也要具備強(qiáng)有力的戰(zhàn)略執(zhí)行力,。執(zhí)行不到位,那就是紙上談兵,,執(zhí)行延緩就會(huì)貽誤戰(zhàn)機(jī),。
記者:在集成電路產(chǎn)業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移的過程中,當(dāng)前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了泡沫,、高估值,、浮躁等現(xiàn)象,應(yīng)注意哪些?避免這些問題,。
魏少軍:目前,,國(guó)內(nèi)的集成電路產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了一些泡沫、高估值和浮躁,,這不奇怪,。其實(shí)幾年前在編制“綱要”的過程中,大家就有預(yù)見,,也有一定的思想準(zhǔn)備,。對(duì)于泡沫也要一分為二。例如一杯啤酒,,如果沒有泡沫就說明它不再新鮮;泡沫太多,,則實(shí)質(zhì)內(nèi)容縮水。所以關(guān)鍵是度的把握,。集成電路是實(shí)業(yè),,一切還是要回歸實(shí)業(yè)的本質(zhì),一是技術(shù),、二是產(chǎn)品,、三是市場(chǎng)、四是盈利,。所以在金融資本大力進(jìn)軍集成電路的同時(shí),,應(yīng)該重點(diǎn)鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)資本進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域,提升集成電路上下游產(chǎn)業(yè)資本的作用,。在盈利的驅(qū)動(dòng)力下,,現(xiàn)在比較多的泡沫會(huì)逐漸消失。當(dāng)然,,如果控制的不好,,集成電路變成金融資本套利的工具,實(shí)體經(jīng)濟(jì)沒能得到十足的發(fā)展,,那么集成電路的發(fā)展也會(huì)走到另一個(gè)極端,。這是大家不愿意看到的,。