‘壹’ 国产芯片的技术难点在哪里 如何解决中国芯片卡脖子问题
一、国产芯片的技术难点在哪里
1、原材料
我国化工行业发展起步较晚,缺乏先进材料的研发投资和人才储备,日美等国企业在大硅片、光刻胶、刻蚀剂、特纯气体等领域占据主导地位。材料的突破需要时间沉淀和积累,不断尝试和犯错,才能取得成果。
2、设备
高端设备是芯片生产的必备条件,每个生产过程都需要特定设备,包括刻蚀、CMP、CVD、PVD、光刻机、量测设备等。随着芯片工艺的升级,设备也需要不断更新换代,而核心设备的研发需要5-10年的时间。目前,国产设备在支持14纳米以下先进制程方面与国外仍有较大差距。
3、EDA
EDA软件是芯片设计的关键工具,缺乏该软件工具和IP授权,即使再天才的工程师也无法设计出好的芯片。EDA需要跨学科人才,而全球只有三家巨头,中国在EDA方面才刚起步。
4、制造工艺
目前,台积电和三星的3纳米工艺已实现量产,而中芯国际的14纳米仍是大陆最先进的工艺。因此,中国在先进制程技术和设备方面面临封锁。
5、人才匮乏
我国半导体行业起步较晚,人才培养体系和大学专业课程还不完善,缺少顶尖的架构师和研发人员。底层技术的突破需要物理学家、化学家和数学家等跨学科人才的支持。
总结来看,国产芯片最大的技术难点在原材料、设备、EDA、制造工艺以及人才等五大方面,每个方面都需要时间去突破,因此任重而道远。
二、如何解决中国芯片卡脖子问题
1、加大资金投入,加速掌握核心技术
研发资金投入不足会制约芯片技术水平的提高,因此需要加大研发资金的投入。政府可以给予芯片企业政策倾斜和财政支持,鼓励企业加大研发投资,进行技术创新。同时,政府可以通过设立芯片产业专项基金,扶持关键的原材料、设备和技术,攻克关键技术,实现关键材料和设备的国产化替代。
2、加强人才培养,引进高端人才
当前中国芯片产业人才缺口大和高端人才短缺,需要从两方面入手。一方面加强对国内人才的培养,提高数量和质量,重点培养高端人才。另一方面,加强对国外高端人才的引进,优化国内引进人才的政策环境,吸引和保证国外高端人才的流入。
首先,加强对国内人才的培养和储备。高校可以加大芯片相关产业和基础学科的招生人数,加强课程体系和专业的设置,尝试本硕博连贯的培养方式,构建芯片产业人才体系,扩大对芯片产业的人才的培养和储备。其次,加强对国外高端人才的引进。国内企业可以合作国外一流的中介机构,引进国外的高端专业人才。同时,国内可以建立良好的工作环境,完善人才落户、子女教育、医疗等各方面服务。
3、加强产业链整合,优化产业链结构
芯片产业链包括设计、制造和封测环节,缺少任何一个环节,芯片就无法生产。通过加强对芯片产业各环节的整合,可以进行优势互补,带动产业链上、中、下游环节的发展,提高国际竞争力。
市场需求的变化影响着芯片产业的发展,整机企业相较于其他企业更能及时洞察和捕捉新的市场需求。因此,整机企业要及时把握最新的市场需求,将信息反馈给芯片企业,设计和制造出符合市场需求的芯片,形成一个良好的互动关系。
在芯片企业和整机应用企业的互动中,可以通过参股、控股或者收购等合作模式,实现以市场需求为导向、企业为主体的良性互动系统。
4、增强企业竞争力,组建龙头企业
目前,中国大部分芯片企业规模较小,缺乏资金和技术创新,在国际市场上的竞争力弱。企业要提高竞争力,应加强自主创新,提高技术水平。政府可以加大对中小企业的扶持,便于中小企业获得资金支持,进行研发投入。国内企业应积极与国际先进芯片企业合作,加强技术交流,积极引进和吸收国外先进技术,提高自身的技术和竞争力。政府应构建以龙头企业为先导、中小企业为依托的芯片产业格局,鼓励企业间的并购重组,发展几家大规模的芯片龙头企业,以解决企业规模小、资金困扰等问题,增强中国芯片企业的竞争力。