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中国半导体芯片制约因素研究论文

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中国半导体芯片制约因素研究论文

从美国对华为的制裁以及疫情影响导致全球缺芯,这些致命因素无疑加重了我国集成电路业的发展,我国部分高端芯片和元器件短期内无法实现国产替代,只能大规模依赖进口。

我国倚重进口主要缘于国产芯片与国际水平差距太大,而信号链芯片相较于电源管理芯片的设计更为复杂。我国在政策措施扶持下,中国集成电路新增产线的陆续投产以及快速发展的势头。

我国所需核心芯片主要依赖进口,中国芯片封装企业市场目前的占有率较高,部分在高端芯片器件封装领域有较大突破。集成电路产品在功能稳定的同时,需要更小的体积及更少的外围器件,有分析师预测到2030年集成电路产业将扩大至5倍以上。

半导体芯片作为数字时代的基石。

不仅是是信息技术产业的核心,更是保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,已经成为了全世界的必争赛道。芯片国产化替代已经到了加速的窗口期,这也将给A股的芯片板块带来巨大的投资机遇。

拜登签署了《芯片和科学法案》。美国在“芯片法案”中加入“中国护栏”条款,进一步限制和阻止中国芯片先进制造能力的发展。虽然美国出口管制政策短期对国内产业链有所影响,但中长期来看更加凸显国内半导体核心底层产业链自主可控的重要性。

限制芯片发展的因素如下:

1、技术积累、装备、工艺等方面和美国、日本等发达国家还有差距。

2、受限芯片核心制造装备,中国解决高端芯片问题,至少要三到五年时间。如果5年之后国内能够将5nm芯片制造设备完全国产化,就已经很了不起了。

3、贸易对立形成的法律,制度,审查等限制。

4、绝多数的技术标准被境外公司垄断。

5、自20世纪50年代起半导体产业大浪潮,因多种原因没有参与国际竞争中去,失去对半导体世界“知觉”感知。

如今,越来越多新兴产业与技术的层出不穷,使得芯片需求与要求不断走高,伴随着芯片发展再度成为风口,各国对于芯片产业也是愈发重视与关注。今年以来,在激烈的行业竞争之下,全球芯片产业发展便迎来了巨变。

目前,我国对于芯片进口需求巨大,每年差不多有近3000亿美元芯片需要从国外获取。与此同时,国内各大芯片厂商的发展也离不开国外企业的助力合作。一方面行业并购潮的升温,使得行业洗牌持续加速;另一方面美国对我国的进一步打压,也使得全球产业链遭受重创。

半导体芯片制造论文

2019年5月,美国商务部将华为列入实体清单,禁止美国企业向华为出口技术和零部件;2020年5月,美国进一步升级对华为贸易禁令,要求凡使用了美国技术或设计的半导体芯片出口华为时,必须得到美国政府的许可证,进一步切断华为通过第三方获取芯片或代工生产的渠道。

此前,高通、英特尔和博通等美国公司都向华为提供芯片,用于华为智能手机和其他电信设备,华为手机使用谷歌的安卓操作系统。华为自研的麒麟高端手机芯片,也依赖台积电代工。随着美国芯片禁令实施,华为手机业务遭遇重创,消费者业务收入大幅下滑,海外市场拓展也受到影响。

美国凭借芯片技术优势对中国企业“卡脖子”,使半导体产业陡然成为中美 科技 竞争的风暴眼。“缺芯”之痛,突显了中国半导体产业的技术短板。它如一记振聋发聩的警钟,惊醒国人看清国际 科技 竞争的残酷现实。

半导体产业是 科技 创新的龙头和先导,在信息 科技 和高端制造中占据核心地位。攻克半导体核心技术难题,解决高端芯片受制于人的现状,成为中国高 科技 发展和产业升级的当务之急。

全球半导体版图

半导体产业很典型地体现了供应链的全球化,各国在半导体产业链上分工协作,相互依赖。美国、韩国、日本、中国、欧洲等国家或地区发挥各自优势,共同组成了紧密协作的全球半导体产业链。

根据美国半导体行业协会发布的最新数据,美国的半导体企业销售额占据全球的47%,排名第二的是韩国,占比为19%,日本和欧盟半导体企业销售额占比均为10%,并列第三。中国台湾和中国大陆半导体企业销售额占比分别为6%和5%。

具体来看,美国牢牢控制半导体产业链的头部,包括最前端EDA/IP、芯片设计和关键设备等。具体而言,在全球产业链总增加值中,美国在EDA/IP上,占据74%份额;在逻辑芯片设计上,占据67%;在存储芯片设计上,占据29%;在半导体制造设备上,占据41%。

日本在芯片设计、半导体制造设备、半导体材料等重要环节掌握核心技术;韩国在存储芯片设计、半导体材料上发挥关键作用;欧洲在芯片设计、半导体制造设备和半导体材料上贡献突出;中国则在晶圆制造上发挥重要作用。

中国大陆在全球晶圆制造(后道封装、测试)增加值占比高达38%;中国台湾在全球半导体材料、晶圆制造(前道制造、后道封装、测试)增加值占比分别达到22%和47%。

以上国家和地区构成了全球半导体产业供应链的主体。

芯片是人类智慧的结晶,芯片制造是全球顶尖的高端制造产业之一,是典型的资本密集和技术密集行业。制造的过程之复杂、技术之尖端、对制造设备的苛刻要求,决定了芯片产业链的复杂性。半导体制造中的大部分设备,包含了数百家不同供应商提供的模块、激光、机电组件、控制芯片、光学、电源等,均需依托高度专业化的复杂供应链。每一个单一制造链条都可能汇集了成千上万的产品,凝聚着数十万人多年研发的积累。

芯片技术也涉及广泛的学科,需要长时期的基础研究和应用技术创新的成果累积。举例来说,一项半导体新技术方法从发布论文,到规模化量产,至少需要10-15年的时间。作为全球最先进的半导体光刻技术基础的极紫外线EUV应用,从早期的概念演示到如今的商业化花费了将近40年的时间,而EUV生产所需要的光刻机设备的10万个零部件来自全球5000多家供应商。

芯片制造的复杂性,创造了一个由无数细分专业方向组成的全球化产业链。在半导体市场中,专业的世界级公司通过几十年有针对性的研发,在自己擅长的领域建立了牢固的市场地位。比如,荷兰ASML垄断着世界光刻机的生产;美国高通、英特尔、韩国三星、中国台湾的台积电等也都形成了各自的技术优势。目前全世界最先进制程的高端芯片几乎都由台积电和三星生产。

中美芯片供应链各有软肋

“缺芯”,不仅困扰着中国企业。

自去年下半年以来,受新冠疫情及美国贸易禁令干扰,芯片产能及供应不足,全球信息产业和智能制造都遭遇了严重的“芯片荒”。

随着新一轮新冠疫情在东南亚蔓延, 汽车 行业芯片短缺进一步加剧,全球三家最大的 汽车 制造商装配线均出现中断。丰田称 9 月全球减产 40%。美国车企也不能幸免,福特 汽车 旗下一家工厂暂停组装 F-150 皮卡,通用 汽车 北美地区生产线停工时间也被迫延长。

蔓延全球的芯片荒,迫使各国对全球半导体供应链的安全性、可靠性进行重新审视和评估。中美两个大国在半导体供应链上各有优势,也各有软肋。

中国芯片产业起步较晚,但近年来加速追赶。根据中国半导体行业协会统计,2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元,同比增长17%,5年增长了超过一倍。其中,设计业销售额为3778.4亿元,同比增长23.3%;制造业销售额为2560.1亿元,同比增长19.1%;封装测试业销售额2509.5亿元,同比增长6.8%。中国2020年出口集成电路2598亿块,出口金额1166亿美元,同比增长14.8%。

中国芯片核心技术与美国有较大差距,主要突破在芯片设计领域,芯片设计水平位列全球第二。在制造的封测环节也不是我们的短板。中国芯片制造的短板主要在三方面:核心原材料不能自己自足、芯片制造工艺与国际领先水平有较大差距、关键制造设备依赖进口。

由于不能独立完成先进制程芯片的生产制造,大量高端芯片依赖进口。2020年中国进口芯片5435亿块,进口金额3500.4亿美元。

美国是世界芯片头号强国,拥有世界领先的半导体公司,但其核心能力是主导芯片产业链的前端,包括设计、制造设备的关键技术等,但上游资源和制造能力也依赖国外。美国在全球半导体制造市场的市占率急速下降,从 1990 年 37% 滑落至目前 12%左右。

波士顿咨询公司和美国半导体行业协会在今年4月联合发布的《在不确定的时代加强全球半导体产业链》的报告显示,若按设备制造/组装所在地统计,2019年中国大陆半导体企业销售额占比高达35%;美国则排名第二,销售额占比为19%。

世界芯片的主要制造产能集中在亚洲, 2020 年中国台湾半导体产能全球占比为 22%,其次是韩国 21%,日本和中国大陆皆为 15%。这意味着美国在芯片的制造和生产环节,也存在很大的脆弱性。这也是伴随东南亚疫情爆发导致芯片产业链产能受限,美国同样遭遇“芯片荒”的原因。

对半导体产业链脆弱性的担忧,推动美国加大对半导体产业的投资和政策扶持。今年5月美国参议院通过一项两党一致同意的芯片投资法案,批准了520亿美元的紧急拨款,用以支持美国半导体芯片的生产和研发,以提升美国国内半导体产业链的韧性和竞争力。今年2月24日,美国总统拜登签署一项行政命令,推动美国加强与日本、韩国及中国台湾等盟国/地区合作,加速建立不依赖中国大陆的半导体供应链。

除了产能问题,美国在全球半导体竞争中的另一个软肋就是对中国市场的依赖。中国是全球最大的半导体需求市场,每年中国半导体的进口额都超过3000亿美元,大多数美国半导体龙头企业至少有25%的销售额来自中国市场。可以说,中国是美国及全球主要半导体供应商的最大金主。如果失去中国这个最富活力、最具成长性的市场,那么依赖高资本投入的美国各主要芯片供应商的研发成本将难以支撑,影响其研发投入及未来竞争力。

这从另一方面说,恰是中国的优势,中国庞大的市场需求和发展空间,足以支撑芯片产业链的高强度资本投入与技术研发,并推动技术和产品迭代。

“中国芯”提速

随着中国推进《中国制造2025》,芯片制造一直是中国 科技 发展的优先事项。如今,美国在芯片供应和制造上进行霸凌式断供,使中国构建自主可控、安全高效的半导体产业链的目标更加紧迫。

客观上,半导体产业链需要各国协作,这从成本和技术进步角度,对各国都是互利共赢。但美国的断供行为改变了传统的商业与贸易逻辑。在大国竞争的背景下,对具有战略意义的半导体和芯片产业链,安全、可靠成为主导的逻辑。

中国要成为制造强国,实现在全球产业链、价值链的跃升,摆脱关键技术受制于人的困境,芯片制造这道坎儿就必须跨过。

随着越来越多的中国高 科技 企业被列入美国实体清单,迫使半导体产业链中的许多中国企业不得不“抱团取暖”,携手合作,努力寻求供应链的“本土化”。“中国芯”突围,成为中国 科技 界、产业界不得不面对的一场“新的长征”。中国半导体产业进入攻坚期,也由此迎来发展的重大战略机遇期。

在国家“十四五”规划和2035远景目标纲要中,把 科技 自立自强作为创新驱动的战略优先目标,致力打造“自主可控、安全高效”的产业链、供应链;国家将集中资金和优势 科技 力量,打好关键核心技术攻坚战,在卡脖子领域实现更多“由零到一”的突破。国家明确提出到2025年实现芯片自给率70%的目标。

2020年8月,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,瞄准国产芯片受制于人的短板,在投融资、人才和市场落地等方面进一步加大政策支持,助力打通和拓展企业融资渠道,加快促进集成电路全产业链联动,做大做强人才培养体系等。

全国多地制定半导体产业发展规划和扶持政策,积极打造半导体产业链。长三角地区是我国半导体产业重点聚集区,深圳市则是珠三角地区集成电路产业的龙头,京津冀及中西部地区的半导体产业也正在加快布局。

作为中国创新基地,上海市政府6月21日发布《战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》,其中集成电路产业列为第一位的发展项目,提出产业规模年均增速达到20%左右,力争在制造领域有两家企业营收进入世界前列,并在芯片设计、制造设备和材料领域培育一批上市企业。

上海市的规划中,对芯片制造也制定出具体目标和实施路径:加快研制具有国际一流水平的刻蚀机、清洗机、离子注入机、量测设备等高端产品;开展核心装备关键零部件研发;提升12英寸硅片、先进光刻胶研发和产业化能力。到2025年,基本建成具有全球影响力的集成电路产业创新高地,先进制造工艺进一步提升,芯片设计能力国际领先,核心装备和关键材料国产化水平进一步提高,基本形成自主可控的产业体系。

上海联合中科院和产业龙头企业,投资5000亿元,打造世界级芯片产业基地:东方芯港。目前东方芯港项目已引进40余家行业标杆企业,初步形成了覆盖芯片设计、特色工艺制造、新型存储、第三代半导体、封装测试以及装备、材料等环节的集成电路全产业链生态体系。

在国家政策指引和强劲市场的驱动下,国家、企业、科研机构、大学、 社会 资金等集体发力,中国芯片行业正展现出空前的发展动能和势头。

在外部倒逼和内部技术提升的共同作用下,中国芯片产业第一次迎来资金、技术、人才、设备、材料、工艺、设计、软件等各发展要素和环节的整体爆发。国产芯片也在加速试错、改造、提升,正在经历从“不可用”到“基本可用”、再到“好用”的转变。

中国终将重构全球半导体格局

中国芯片制造重大技术突破接踵而至:

中微半导体公司成功研制了5纳米等离子蚀刻机。经过三年的发展,中微公司5纳米蚀刻机的制造技术更加成熟。该设备已交付台积电投入使用。

上海微电子已经成功研发出我国首款28纳米光刻机设备,预计将在2021年交付使用,实现了光刻机技术从无到有的突破。

中芯国际成功推出N+1芯片工艺技术,依托该工艺,中芯国际芯片制程不断向新的高度突破,同时成熟的28纳米制程扩大产能。

7月29日,南大光电承担的国家 科技 重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”之光刻胶项目通过了专家组验收。

8月2日青岛芯恩公司宣布8寸晶圆投片成功,良率达90%以上,12寸晶圆厂也将于8月15日开始投片。

2017年,合肥晶合集成电路12寸晶圆制造基地建成投产,至2021年合肥集成电路企业数量已发展到近280家。

中国半导体行业集中蓄势发力,在关键技术和设备等瓶颈领域,从无到有,由易入难,积小成而大成,关键技术和工艺水平正在取得整体跃迁。

小成靠朋友,大成靠对手。某种意义上,我们应该感谢美国的遏制与封锁,逼迫我们在芯片和半导体行业加速摆脱对外部的依赖。

回望新中国 科技 发展史,凡是西方封锁和控制的领域,也是中国技术发展最快的领域:远的如两弹一星、核潜艇,近的如北斗导航系统以及登月、空间站、火星探测等航天工程。在外部压力的逼迫下,中国 科技 与研发潜能将前所未有地爆发。

实际上,中国的整体 科技 实力与美国的差距正在迅速缩小。在一些尖端领域,比如高温超导、纳米材料、超级计算机、航天技术、量子通讯、5G技术、人工智能、古生物考古、生命科学等领域已经居于世界前沿水平。

英国世界大学新闻网站8月29日刊发分析文章,梳理了中国 科技 水平的颠覆性变化:

在创新领域,中国在全球研发支出排名第二,全球创新指数在中等收入国家中排名第一,正在从创新落伍者转变为创新领导者。

人才方面,拥有庞大的高端理工人才库,中国已是知识资本的重要创造者,美中 科技 关系从高度不对称转变为在能力和实力上更加对等。

技术转让方面,中国从单纯的学习者和技术接收者,转变为技术转让的来源和跨境技术标准的塑造者。

人才回流,中国正在扭转人才流失问题,积极从世界各地招募科学和工程人才。

这些变化表明,中国 科技 整体实力已经从追赶转变为能够与国际前沿竞争,由全球 科技 中的边缘角色转变为具有重要影响力的国家之一。

中国的基础研究水平也在突飞猛进。据《日经新闻》8月10日报道,在统计2017年至2019年间全球被引用次数排名前10%的论文时,中国首次超过美国,位居榜首位置。报道还着重指出中国在人工智能领域相关论文总数占据20.7%,美国为19.8%,显示中国在人工智能领域的研究成果正在超越美国。

另有日本学者在研究2021QS世界大学排名后,发现世界排名前20的理工类大学中,中国有7所上榜,清华大学居于第一位,而美国有5所。如果进一步细分到“机械工程”、“电气与电子工程”,中国大学在排名前20中的数量更是全面碾压美国。

芯片技术反映了一个国家整体 科技 水平和综合研发实力,中国的基础研究、应用研究、人才实力具备了突破芯片核心技术的基础和能力。

正如世界光刻机龙头企业——荷兰ASML总裁温尼克今年4月接受采访时所说:美国不能无限打压中国,对中国实施出口管制,将逼迫中国寻求 科技 自主,现在不把光刻机卖给中国,估计3年后中国就会自己掌握这个技术。“一旦中国被逼急了,不出15年他们就会什么都能自己做。”

温尼克的忧虑,正在一步步变成现实。全球半导体产业正进入重大变革期,中国在芯片制造领域的发愤图强,正在改写世界半导体产业的竞争格局。

中国的市场优势加上国家政策优势、资金优势以及基础研究的深入,打破美国在芯片制造领域的技术垄断和封锁,这一天不会太遥远。

全球半导体行业经历了三次迁移

自发展以来,全球半导体产业格局在不断发生变化。当前,全球半导体产业正在经历第三次产能转移,行业需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移。

全球半导体行业正在快速增长

2021年,全球半导体市场快速增长,共销售了1.15万亿片芯片,市场规模达到5560亿美元,创历史新高,同比大幅增长26.2%。整个半导体市场并未受到2021年新冠疫情大流行的负面影响。强劲的消费需求推动所有主要产品类别实现两位数的增长率(光电除外)。

从半导体细分领域来看,集成电路一直是半导体行业的主要细分领域。2021年,集成电路市场规模达到4630.02亿美元,同比增长28.2%,占全球半导体市场规模的83.29%。其中,集成电路又可细分为逻辑电路、存储器、处理器和模拟电路,2021年这四个产品占比分别为27.85%、27.67%、14.43%、13.33%。2021年存储器、模拟电路和逻辑电路都实现较大的增长。

此外,2021年全球光电子器件、分立器件、传感器市场规模分别为434.04、303.37、191.49亿美元,占比分别为7.81%、5.46%、3.44%。

全球半导体行业企业开展多方面竞争

半导体行业高度全球化,大量国家/地区的企业在半导体生产的多个方面展开竞争,从半导体设计到制造,再到ATP(组装、测试和封装)。

据美国研究机构Gartner发布的报告显示,2021年全球半导体行业排名前十的企业分别是三星(Samsung)、英特尔(Intel)、SK海力士(SK Hynix)、美光(Micron)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、联发科技(MediaTek)、德州仪器(TI)、英伟达(NVIDIA)、超威半导体(AMD)。其中,三星(Samsung)超过英特尔(Intel),成为顶级芯片销售商。2021年三星的半导体收入激增31.6%,达到759.5亿美元。英特尔的收入下降到第二位,只增长了0.5%,达到731亿美元,销售额在前25家公司中增长最慢。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国半导体行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

半导体工业是电子工业的一个分支,本质上仍然是制造业。与网路产业不同的是,半导体产业仍然需要制造设备和工厂,有特定的产品要生产,并且需要设计、生产、包装、测试和销售。简单来说,整个产业链分为三大环节:上游公司定义与设计 芯片 、中流晶片制造芯片、下游厂商将芯片应用于个人电脑、手机等领域。        产业链的上游是电子自动化设计(EDA)软件供应商和集成电路设计公司。EDA主要有三家Synopsys、Cadence和Mentor,公司在不同领域的专业知识,但业务也是交叉的,国内厂商有华达九天。设计公司有英特尔、高通、联发科技、博通等,国内设计公司有华为海斯、紫光占瑞和惠定科技等。 图1半导体产业链上游企业         产业链的中间环节是由许多以晶圆制造商为核心的企业组成的。知名的晶片制造商包括英特尔、三星、台积电、格罗芬德和中芯国际,它们需要从设备制造商那里购买设备。此外,亦有需要向其他原料制造商购买制造晶片所需的消耗品。所购设备主要包括光刻机、蚀刻设备和沉积设备;采购的原材料主要包括单晶硅、光刻胶、湿式电子化学品、特种气体等。芯片生产完成后,将交给封装测试制造商对芯片进行测试和封装。包装企业是具有代表性的月光、安全和国内长期动力技术,通福微动力和天水华天。 图二:产业链中游企业         下游企业是联系最广泛的公司,包括移动电话制造商苹果、三星、华为、特斯拉和比亚迪在汽车领域,联想和惠普在个人电脑领域。此外,还有物联网、医疗电子等应用。 图3:下游企业、芯片应用和具有代表性的公司         半导体行业设备的头等大事,芯片节电的速度取决于工艺,工艺取决于设备。         一、摩尔定律接近极限,集成电路技术成熟,产业成熟,成本和服务将决定成熟产业的核心竞争力。        迈克尔·波特指出,在产业成熟的过程中,成本和服务将成为产业的核心竞争力。        英特尔(Intel)联合创始人戈登·摩尔(GordonMoore)在1965年提出,当价格保持不变时,集成电路类的元件数量将每18至24个月翻一番,性能将翻一番。简单地说,在大约两年的时间里,消费者将能够以同样的价格购买性能是现在的两倍的芯片。在过去的40年里,集成电路工业的发展一直遵循摩尔定律,但它不可能永远持续下去。近年来,技术更新周期有所放缓。 图4摩尔定律预测了每个集成电路的晶体管数目。        可以观察到,台积电2011年生产28 nm、2015年生产16 nm、2018年量产7 nm、20 nm和12 nm 10 nm以及其他升级的过度生产工艺。先进的工艺更新周期已经从最初的18个月减缓到2年,现在已经放缓到3年左右,未来5 nm甚至3 nm的更新周期可能会更长。        直到2000年,在光刻市场上有三家供应商,即尼康、佳能和阿斯梅尔。目前,ASMAI家族是唯一留在20 nm的公司,另外两家由于研发和利润压力而放弃最新光刻技术的开发。其余的Asmae占光刻市场的80%。图5:半导体工艺已慢慢接近物理极限        这些迹象表明,集成电路制造工艺的进步越来越困难,集成电路产业正在从成长性向成熟性转变。在成熟的产业过程中,成本和服务将成为产业的核心竞争力。        以成熟的传统汽车工业为例。2004年,该波导从南汽集团撤出。一年前,该公司获得了超过1亿元人民币的58股股份,以控制南汽集团无锡汽车车身有限公司。前后一年左右的对比如此之大,正是由于产业竞争策略的制定错误。不可否认,在2004年左右,中国的汽车工业仍然是一个积极的行业,而且这个行业已经以惊人的速度发展。我国庞大的人口和潜在的巨大需求一直是支撑着工业发展的巨大推动力,在一个快速增长的工业中。一个企业只需要伴随着工业的进步就行了,不需要太多的努力。这也许是《波导》进入汽车行业的原因,但随着汽车行业竞争的升温,无论是美国汽车巨头通用汽车和福特,还是德国大众和奔驰,以及日本的丰田和本田汽车,他们关注成本优势,同时也关注本土汽车企业,他们在中国市场上的竞争加剧,这减少了中国汽车行业巨大利润的泡沫。对于当时的汽车工业企业来说,汽车工业增长缓慢,客户多年来积累的知识和经验,以及更为成熟的技术,带来的结果是,竞争趋势变得更加注重成本和服务。这一发展改变了市场对企业在该行业取得成功的需求。        这与过去三四十年来集成电路的发展非常相似,芯片的性能主要取决于设计技术和制造技术。在过去的二十年里,芯片随着制造技术的进步而不断进步,而设计技术并没有得到很大的更新。PC芯片仍然是以Intel公司为主导的X86体系结构,而复杂计算机指令集的CISC迁移则是由ARM体系结构主导的。采用精简的计算机指令集(RISC)。制造技术依赖于制造设备的技术进步,现在设备的进步已经接近半导体的物理极限。据专家预测,半导体芯片制造工艺的物理极限为2~3 nm。摩尔定律似乎是十年来唯一可以再做的事情&现状;生存与现状;。        缓慢的增长、更多的知识客户和更先进的技术已经导致了竞争趋势变得更加以成本为导向和服务为导向。随着产品标准化、成本和技术成熟度的日益重视,产业转型往往出现明显的国际竞争。       在国际竞争中,国内企业的劣势在于起步较晚,但从后来的分析中我们可以看出,企业之间的差距正在逐年缩小。现在差距大约是2 - 3年。优点是(1)低。研发成本,制造成本和技术支持成本(2)所有研发人员和技术支持人员均在中国,可以提供更及时,更低成本的现场技术支持。 (3)研发人员更贴近国内市场,了解客户需求,并提供定制服务        1。成本优势:国内企业在研发成本和原材料成本方面具有绝对的竞争优势。       所有国际设备制造商都在中国设有办事处。他们主要负责各种生产线的设备销售和技术支持工作。它们不涉及研发和制造。众所周知,信息和通信技术行业的硕士学位毕业生每年在家领取20万至40万元人民币。在美国等发达国家,这一数字将增至80,000美元至100,000美元,是国内水平的两倍以上。设备巨头asml每年的营收占总收入的10%至15%。近年来,由于进程日益先进,这一数字有所增加。生产中原材料的成本占经营成本的50<垃圾>-60<垃圾>lt;垃圾>想到未来在设备更新缓慢,我们在人为研发成本上的绝对成本优势,和原材料价格,当国内半导体设备会发光。       2。服务优势:国内企业可提供更完善、更方便的现场技术支持,增加客户粘性。        外资企业的高服务成本已成为国内企业的共识。在这方面,国内企业可以依靠本地优势,提供更及时、更低的售后服务费用,以改善下游客户对公司的粘度和满意度。今后,公司应在不断拓展市场的基础上,努力构建和完善大客户的服务体系。具体措施包括为特定重点客户量身定制服务方案,在国内集成电路产业集中的地区建立综合工艺和技术支持中心,以及人员和技术的快速反应。为客户提供更完善、更方便、更及时的增值服务等。        在行业竞争需要密集的本地化营销服务或密集的客户交易的市场中,全球公司将难以在综合的全球基础上与本地竞争者竞争。虽然全球公司在分散的单位中为客户提供服务,但在实施过程中,管理任务非常庞大,但本地公司对客户服务请求的响应能力更强。        3.市场优势:研发人员更贴近国内市场,了解客户需求,提供定制化服务。        先进的工艺不能由设备制造商单独完成,而是设备和制造商联合研发的结果。国内设备的研发人员在国内,国际制造商不能这样做。除了提供技术支持外,国际制造商的技术支持人员还需要将遇到的问题发送给公司的研发人员进行改进。优化设备.所以我们往往更贴近国内的客户,更了解国内生产线的客户需求。 二、新型合作竞争关系       值得注意的是,传统的企业竞争模型只提到了企业与五种力量之间的竞争,而没有考虑到企业与五种力量之间的合作。在某些环境中,这些企业既有竞争关系,也有合作关系。如果一种产品或服务能使另一种产品或服务更具吸引力,那么就可以称之为互补产品或服务,两个企业之间的关系已经从竞争转变为合作。如何区分两个企业是否形成了合作与竞争的关系?一般来说,如果顾客同时拥有两家公司的产品比同时拥有一家公司的产品获得更多的价值或更少的成本,那么这两家公司就是互补的。       成功的例子包括:汽车在上个世纪是一种昂贵的产品,而消费者想要购买汽车时却没有足够的现金。目前,银行信贷机构已成为企业公司的补充,后者向消费者提供贷款,并为他们购买汽车提供资金。但是汽车贷款并不容易获得,因此通用汽车公司在1919年创立了通用汽车公司,福特公司在1959年成立了福特银行,以使消费者更容易获得贷款。这样做的好处是显而易见的:方便的贷款是人们可以购买更多的汽车,而对汽车的需求的增长促进了福特和通用汽车的贷款业务。        即使处于互补竞争关系的两家公司技术落后,它们也会获得一定的优势。没有合作伙伴的人如果拥有技术优势,就不一定会成功。例如,索尼于1975年推出了Betamax格式录像机。它曾经是电视录制领域的主导者。在美国多久,日本JVC开发了VHS格式录像机。尽管Betamax在技术的某些方面比VHS更强大,但Betamax格式录像机可以租用的电影数量太少,最终丢失,市场份额占JVC的60%。         国产设备+中鑫国际华润设备与中国合作,为进一步赢得国际市场打下基础        amat通过与台积电、英特尔和其他晶圆工厂的合作取得了技术突破。国内企业可以与中芯国际紧密合作,共同促进国内设备的发展。例如,中芯国际和北方的中国创都是国内公司。要在国际市场上发挥更大的作用,就必须相互支持、相互帮助。北芳华可以为中心提供低成本的设备和更好的服务。反过来,中芯国际稳定的制造过程可以给Beifanghua带来产品验证支持和广告效果(高品质客户的身份也可能带来广告效果,使公司销售设备,这对半导体设备来说应该是昂贵的。因此,晶圆制造商倾向于选择那些在扩大生产线方面已经得到国际制造商验证的设备公司。        目前,一些设备制造商与中芯国际的合作并不局限于设备的验证阶段。为了加快半导体生产线的国产化和替代进程,上下游厂商开始在早期研发过程中进行合作。正是在中芯国际等晶圆厂的大力帮助下,国产设备才能在短期内实现多项技术突破,进入国内先进晶圆厂乃至国际制造商的供应链系统。加快设备国产化和更新换代进程。         三是以历史为镜,把握产业转移的大趋势,规划新的市场。 应用材料(AMAT)        回顾AMAT增长的历史,从1972年纳斯达克上市开始,收入为630万美元,市值仅为300万美元,而52年后,今天的收入为170亿美元,市值超过410亿。 AMAT在此过程中经历了四个主要阶段:启动期,增长期,并购调整期和研发领导期。其中,确定其生存,生存和大发展的时期是前两个时期。        (1)在最初阶段,从1967年到1979年,Amat的主要业务是向半导体制造商提供他们所需的原材料。然而,由于产品种类繁多,Amat一度濒临破产。1977年,新上任的首席执行官Morga进行了一系列激烈的改革,精简了生产线,关闭或出售了一些部门,并集中精力生产半导体设备。这些措施效果明显,企业在危机中幸免于难。        (2)增长时期:1979-1996年,1970年代,全球半导体工业开始向美国以外的市场转移,首先是日本,然后是韩国和台湾。1977年,Morga决定搭乘参加日本半导体设备展览会后返回的飞机进入日本市场。此后,分别于1985年和1989年在韩国和台湾设立了办事处。该公司过去20年的全球布局使其在1996年实现了41.15亿美元的收入。        泛林集团(Lrcx)也有前瞻性的眼光,全球新兴市场的布局。        大卫·K·林,一位工程师,成立于1980年,由英特尔的鲍勃·诺伊斯资助。第一台设备于1982年售出,该公司于1984年在纳斯达克首次公开募股(IPO)。目前,总市值接近300亿美元,2018年的收入为48亿美元。        它没有经历与代工半导体市场相同的竞争。在其创立的第一年,它吸引了80万美元的投资。在第三年,它有稳定的现金流。它诞生于20世纪80年代,正处于将半导体市场从美国转移到海外的阶段。除了LAM当时在半导体设备行业中具有很强的竞争力之外,其成功还归功于20世纪80年代日本半导体行业对设备的巨大需求。当时,除个人电脑外,还使用半导体产品,以及移动电话,立体声系统(功率放大器),汽车和电话。       事情并不总是顺利的。在80年代中后期,林正处于一个艰难的时期,尽管半导体设备的市场需求持续增长,但日本企业从技术引进、消化吸收等方面逐渐增强。日本从70年代末的零开始,到80年代中期已经占到全球设备销售额的50%。后来,美国半导体设备公司进行了业务重组等改革,提高了生产效率,并更加注重大容量设备的开发,更注重研究专利技术的发展。        当时,前瞻性的林氏管理层注意到新兴小市场的销售增长。从1980年代末到1990年代初,它开始了更广泛的全球布局。这一时期的重点是环太平洋和欧洲市场。海外收入占50%以上。日本住友金属工业有限公司。。。(smi)联合开发蚀刻机器,建立了一个完整的子公司:lam技术中心;1980年代中期,在台湾和韩国建立了客户支持中心;直到1990年代初,lam在中国、马来西亚和以色列也看到了增长的机会。并考虑建立研发中心。 值得借鉴的经验有: 1。战略遵循产业转移进行全球布局         巨人的成长离不开两种产业转移。上世纪七、八十年代,日本在工业DRAM产品的高可靠性和美国的技术支持下取得了飞速发展,占DRAM市场的近80%,占半导体市场的近50%。另一次是在上世纪八九十年代,韩国通过引进技术成为个人电脑DRAM的主要供应商,而台湾则在垂直分工领域的晶片合约制造和芯片封闭测试方面处于领先地位。  2.与新兴市场的当地企业和大学建立合作伙伴关系         Amat在日本、韩国、台湾、东南亚和欧洲建立了广泛的公司和机构,抢占市场第一。在大学方面,我们与新加坡科技局投资了多个研发实验室,并与亚利桑那州立大学联合开发了用于柔性显示器的薄膜晶体管技术。在企业方面,2001年,我们共同研究了使用黑钻石方案来突出0.1um晶体管,并推动了0.13um芯片的技术节点。2003年,ARM与台积电共同开发了90nm低功耗芯片设计技术,使总功耗降低了40%。         林书豪与清华大学合作设立了泛森林小组清华大学微电子论文奖,捐赠了实验室设备,并提供了就业机会。 iv。政府、财政支援及税务宽减,三管齐下        落后是要克服的,现在的理解是,在电子信息技术领域,落后受到技术封锁和国家安全的威胁。如果一个国家想被喉咙挡住,它就必须发展关键技术,而不是被其他国家控制。近年来,我国在应用领域取得了巨大的成就。20多年来,以BAT为代表的企业引领了科学技术的发展趋势,但在基础科学领域,我们还没有实现核心芯片技术的自我完善。包括设计和制造领域,而制造领域的成功取决于设备。         政策支持反映了该行业的重要性,国家必须以坚定的决心发展半导体产业        政府对半导体工业的政策支持正在增加。今年3月,在第十三届全国人民代表大会第一次会议上,李总理根据“02专项”、“国家集成电路产业发展促进计划”等重大政策,在讨论实体经济发展问题时,把集成电路产业放在实体经济第一位。在政府工作报告中。3月底,财政部发布了《关于IC厂商企业所得税政策的通知》,给予IC企业税收优惠,表明了政府对半导体产业发展的坚定态度。 图5:政府对半导体行业的支持政策       二期大型基金即将募集,全国产业基金总额突破万亿元。计划一期,大型基金募集资金1000亿元,实际募集资金1387亿元,实际投资超过1000亿元。此外,这只大型基金还投资了3600亿多家地方工业基金。总计5000亿元的半导体产业基金,以较高的资本投入,为半导体产业的发展提供了有力的支持。目前,第二阶段的大型基金正在设立,并将在年底前完成。预计将筹集1,500亿至2,000亿美元(一些外国媒体也透露,筹资额可能达到3,000亿美元)。按1:3的比例计算,二期大型基金还将举债4500亿至6000亿元地方产业基金,国家半导体产业基金总额突破万亿元。作为中国最有希望承担替代中国制造半导体设备任务的企业,微电子、上海微电子、北方华昌等企业必将充分受益于政府对该行业的支持红利。       财政部、国家税务总局、科技部联合在财政部网站上出台新政策,扣除研发费用,研发费用税前扣除比例由50%提高到75%。同时,将原科技企业的扣除范围扩大到所有企业。利润增幅最大的企业主要集中在机械、计算机、电子元器件等行业。事实上,在一些行业,特别是集成电路行业,每年的研发成本、研发开支甚至占营运收入的一半以上,而增加研发开支的税前扣减比例,无疑会释放减税的红利。 5.设备行业继续强劲增长,晶圆厂建设高峰期导致设备需求增加。        设备制造商位于半导体产业链上游,为生产线提供晶圆制造设备。2017年,全球半导体设备市场销售额达到492.4亿美元,年均增长率稳定在10%以上。从2016年到2020年,全球共建成62家晶圆厂。此外,中国正在建设和规划26家12英寸晶圆厂,占世界的42%。因此,近年来,我国工厂建设出现了小高峰,设备需求巨大,国际企业设备产量有限,这是扩大市场份额的好时机。 全球半导体市场销售额          2017年全球半导体设备市场销售额达到492.4亿美元。2016年至2020年,陆续建成62座晶圆工厂。设备销售年均增长率超过100亿。近年来对设备的需求将达到一个小高峰。 图六:全球半导体市场销售及其增长率         从国内实际市场看,从2018年到2020年,国产设备企业每年仍有500亿至70亿美元的潜在市场份额。        从国内市场来看,国内市场销售额从2013年开始持续增长,年增长率保持在20%以上,远远超过国际市场10%以上的增速。 2016年至2020年,中国将有26家晶圆厂,将建成并投入生产,占全球在建晶圆厂数量的42%,成为全球新晶圆厂最活跃的地区。另外,从国内市场的设备销售比例可以看出,这个数字正在缓慢而稳步上升。 2016年,中国半导体设备市场规模为64.6亿美元,2017年销售额为82.3亿美元。据SEMI称,2018年将达到113亿。在过去三年中,每年的增长率接近30%。        购买新晶圆厂设备的费用将占生产线的70%,其余为基础设施费用。从2016年到2018年,8至12个12英寸晶圆厂正在建设中。根据Semi对2018年100亿美元设备市场的预测,晶圆制造工艺占80%,光刻机占制造工艺的30%。剩余的市场是国内潜在的国产设备总市场,100-80%(1-30%)=56亿。据推测,从2018年到2020年,每年仍有50亿至70亿美元的潜在市场份额。 图七:半导体设备在国内市场的销售和增长情况        近几年国内装备技术进步与市场对装备的强劲需求        国内设备凭借深厚的技术积累填补了国内半导体设备领域的一些技术空白,产品已能够满足12英寸、90~28 nm工艺生产线的生产要求,部分设备批量进入中芯国际等国内主流集成电路生产线进行批量生产。展望未来2-3年,设备需求将迎来2019年90/65/55/40 nm工艺生产线设备采购高峰。而国内仓储企业将在2020年前后扩大生产设备采购高峰。 图8:国内建造/正在建造的晶圆生产线

半导体芯片制造工论文

芯片内部制造工艺:

芯片制造的整个过程包括芯片设计、芯片制造、封装制造、测试等。芯片制造过程特别复杂。

首先是芯片设计,根据设计要求,生成“图案”

1、晶片材料

硅片的成分是硅,硅由石英砂精制而成。硅片经硅元素(99.999%)提纯后制成硅棒,成为制造集成电路的石英半导体材料。芯片是芯片制造所需的特定晶片。晶圆越薄,生产成本就越低,但对工艺的要求就越高。

2、晶圆涂层

晶圆涂层可以抵抗氧化和温度,其材料是一种光致抗蚀剂。

3、晶圆光刻显影、蚀刻

首先,在晶圆(或基板)表面涂覆一层光刻胶并干燥。干燥的晶片被转移到光刻机上。通过掩模,光将掩模上的图案投射到晶圆表面的光刻胶上,实现曝光和化学发光反应。曝光后的晶圆进行二次烘烤,即所谓曝光后烘烤,烘烤后的光化学反应更为充分。

最后,显影剂被喷在晶圆表面的光刻胶上以形成曝光图案。显影后,掩模上的图案保留在光刻胶上。糊化、烘烤和显影都是在均质显影剂中完成的,曝光是在平版印刷机中完成的。均化显影机和光刻机一般都是在线操作,晶片通过机械手在各单元和机器之间传送。

整个曝光显影系统是封闭的,晶片不直接暴露在周围环境中,以减少环境中有害成分对光刻胶和光化学反应的影响。

4、添加杂质

相应的p和n半导体是通过向晶圆中注入离子而形成的。

具体工艺是从硅片上的裸露区域开始,将其放入化学离子混合物中。这个过程将改变掺杂区的传导模式,使每个晶体管都能打开、关闭或携带数据。一个简单的芯片只能使用一层,但一个复杂的芯片通常有许多层。

此时,该过程连续重复,通过打开窗口可以连接不同的层。这与多层pcb的制造原理类似。更复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层。此时,它是通过重复光刻和上述工艺来实现的,形成一个三维结构。

5、晶圆

经过上述处理后,晶圆上形成点阵状晶粒。用针法测试了各晶粒的电学性能。一般来说,每个芯片都有大量的晶粒,组织一次pin测试模式是一个非常复杂的过程,这就要求尽可能批量生产相同规格型号的芯片。数量越大,相对成本就越低,这也是主流芯片设备成本低的一个因素。6、封装

同一片芯片芯可以有不同的封装形式,其原因是晶片固定,引脚捆绑,根据需要制作不同的封装形式。例如:DIP、QFP、PLCC、QFN等,这主要取决于用户的应用习惯、应用环境、市场形态等外围因素。

6、测试和包装

经过上述过程,芯片生产已经完成。这一步是测试芯片,去除有缺陷的产品,并包装。

扩展资料:

芯片组是一组集成电路“芯片”一起工作,并作为产品销售。它负责将计算机的核心微处理器与机器的其他部件连接起来。它是决定主板级别的重要组件。过去,芯片组是由多个芯片组成,逐渐简化为两个芯片。

在计算机领域,芯片组通常是指计算机主板或扩展卡上的芯片。在讨论基于英特尔奔腾处理器的个人电脑时,芯片组这个词通常指两种主要的主板芯片组:北桥和南桥。芯片组制造商可以,而且通常是独立于主板的。

例如,PC主板芯片组包括NVIDIA的NFORCE芯片组和威盛电子公司的KT880,它们都是为AMD处理器或许多英特尔芯片组开发的。

单芯片芯片组已经推出多年,如sis 730。

从事的工作主要包括:(1)使用外延炉等设备,进行气体纯化、四氯化硅精馏,在单晶片上生长单晶层;(2)使用高温炉,在半导体晶体表面制备氧化层,使杂质由晶片表面向内部扩散或进行其他热处理;(3)使用离子注入设备,将掺杂材料的原子或分子电离加速到一定的能量注入到晶体,并退火激活;(4)使用气相淀积设备,在衬底表面淀积一层固态薄膜;(5)使用光刻机在半导体表面掩膜层上刻制图形;(6)使用机械加工等设备,对晶片加工形成器件台面,并对表面作钝化保护;(7)使用电镀设备,对晶片、半导体器件、集成电路、电级材料的某些部位进行镀覆。下列工种归入本职业:外延工,氧化扩散工,离子注入工,化学气相淀积工,光刻工,台面成型工,半导体器件、集成电路电镀工

芯片是怎么制作出来的如下:一、芯片设计。芯片属于体积小,但高精密度极大的产品。想要制作芯片,设计是第一环节。设计需要借助EDA工具和一些IP核,最终制成加工所需要的芯片设计蓝图。二、沙硅分离。所有的半导体工艺都是从一粒沙子开始的。因为沙子中蕴含的硅是生产芯片“地基”硅晶圆所需要的原材料。所以我们第一步,就是要将沙子中的硅分离出来。三、硅提纯。在将硅分离出来后,其余的材料废弃不用。将硅经过多个步骤提纯,已达到符合半导体制造的质量,这就是所谓的电子级硅。四、将硅铸锭。提纯之后,要将硅铸成硅锭。一个被铸成锭后的电子级硅的单晶体,重量大约为1千克,硅的纯度达到了99.9999%。五、晶圆加工。硅锭铸好后,要将整个硅锭切成一片一片的圆盘,也就是我们俗称的晶圆,它是非常薄的。随后,晶圆就要进行抛光,直至完美,表面如镜面一样光滑。硅晶圆的直径常见的有8英寸(2mm)和12英寸(3mm),直径越大,最终单个芯片成本越低,但加工难度越高。六、光刻。首先在晶圆上敷涂上三层材料。第一层是氧化硅,第二层是氮化硅,最后一层是光刻胶。再将设计完成的包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜,掩膜可以理解为一种特殊的投影底片,包含了芯片设计蓝图,下一步就是将蓝图转印到晶圆上。这一步对光刻机有着极高的要求。紫外线会透过掩膜照射到硅晶圆上的光刻胶上,光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉,清除后留下的图案和掩膜上的一致。用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分,剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完成后,清除全部光刻胶,露出一个个凹槽。七、蚀刻与离子注入。首先要腐蚀掉暴露在光刻胶外的氧化硅和氮化硅,并沉淀一层二氧化硅,使晶体管之间绝缘,然后利用蚀刻技术使最底层的硅暴露出来。然后把硼或磷注入到硅结构中,接着填充铜,以便和其他晶体管互连,然后可以在上面再涂一层胶,再做一层结构。一般一个芯片包含几十层结构,就像密集交织的高速公路。经过上述流程,我们就得到了布满芯片的硅晶圆。之后用精细的切割器将芯片从晶圆上切下来,焊接到基片上,装壳密封。之后经过最后的测试环节,一块块芯片就做好了。

1、半导体芯片:在半导体片材上进行浸蚀,布线,制成的能实现某种功能的半导体器件。不只是硅芯片,常见的还包括砷化镓(砷化镓有毒,所以一些劣质电路板不要好奇分解它),锗等半导体材料。半导体也像汽车有潮流。二十世纪七十年代,因特尔等美国企业在动态随机存取内存(D-RAM)市场占上风。但由于大型计算机的出现,需要高性能D-RAM的二十世纪八十年代,日本企业名列前茅。

2、半导体芯片的制造材料:为了满足量产上的需求,半导体的电性必须是可预测并且稳定的,因此包括掺杂物的纯度以及半导体晶格结构的品质都必须严格要求。常见的品质问题包括晶格的位错(dislocation)、孪晶面(twins)或是堆垛层错(stacking fault)都会影响半导体材料的特性。对于一个半导体器件而言,材料晶格的缺陷(晶体缺陷)通常是影响元件性能的主因。目前用来成长高纯度单晶半导体材料最常见的方法称为柴可拉斯基法(钢铁场常见工法)。这种工艺将一个单晶的晶种(seed)放入溶解的同材质液体中,再以旋转的方式缓缓向上拉起。在晶种被拉起时,溶质将会沿着固体和液体的接口固化,而旋转则可让溶质的温度均匀。

3、应用:半导体芯片的发明是二十世纪的一项创举,它开创了信息时代的先河。大家都知道“因特网”和“计算机”是当今最流行的名词。计算机已经成为我们日常生活中的必备工具,那请问一句“你的计算机CPU用的是什么芯片呢?”是“Intel”,还是“AMD”呢?其实无论是“Intel”还是“AMD”,它们在本质上一样,都属于半导体芯片。

半导体芯片论文

2019年5月,美国商务部将华为列入实体清单,禁止美国企业向华为出口技术和零部件;2020年5月,美国进一步升级对华为贸易禁令,要求凡使用了美国技术或设计的半导体芯片出口华为时,必须得到美国政府的许可证,进一步切断华为通过第三方获取芯片或代工生产的渠道。

此前,高通、英特尔和博通等美国公司都向华为提供芯片,用于华为智能手机和其他电信设备,华为手机使用谷歌的安卓操作系统。华为自研的麒麟高端手机芯片,也依赖台积电代工。随着美国芯片禁令实施,华为手机业务遭遇重创,消费者业务收入大幅下滑,海外市场拓展也受到影响。

美国凭借芯片技术优势对中国企业“卡脖子”,使半导体产业陡然成为中美 科技 竞争的风暴眼。“缺芯”之痛,突显了中国半导体产业的技术短板。它如一记振聋发聩的警钟,惊醒国人看清国际 科技 竞争的残酷现实。

半导体产业是 科技 创新的龙头和先导,在信息 科技 和高端制造中占据核心地位。攻克半导体核心技术难题,解决高端芯片受制于人的现状,成为中国高 科技 发展和产业升级的当务之急。

全球半导体版图

半导体产业很典型地体现了供应链的全球化,各国在半导体产业链上分工协作,相互依赖。美国、韩国、日本、中国、欧洲等国家或地区发挥各自优势,共同组成了紧密协作的全球半导体产业链。

根据美国半导体行业协会发布的最新数据,美国的半导体企业销售额占据全球的47%,排名第二的是韩国,占比为19%,日本和欧盟半导体企业销售额占比均为10%,并列第三。中国台湾和中国大陆半导体企业销售额占比分别为6%和5%。

具体来看,美国牢牢控制半导体产业链的头部,包括最前端EDA/IP、芯片设计和关键设备等。具体而言,在全球产业链总增加值中,美国在EDA/IP上,占据74%份额;在逻辑芯片设计上,占据67%;在存储芯片设计上,占据29%;在半导体制造设备上,占据41%。

日本在芯片设计、半导体制造设备、半导体材料等重要环节掌握核心技术;韩国在存储芯片设计、半导体材料上发挥关键作用;欧洲在芯片设计、半导体制造设备和半导体材料上贡献突出;中国则在晶圆制造上发挥重要作用。

中国大陆在全球晶圆制造(后道封装、测试)增加值占比高达38%;中国台湾在全球半导体材料、晶圆制造(前道制造、后道封装、测试)增加值占比分别达到22%和47%。

以上国家和地区构成了全球半导体产业供应链的主体。

芯片是人类智慧的结晶,芯片制造是全球顶尖的高端制造产业之一,是典型的资本密集和技术密集行业。制造的过程之复杂、技术之尖端、对制造设备的苛刻要求,决定了芯片产业链的复杂性。半导体制造中的大部分设备,包含了数百家不同供应商提供的模块、激光、机电组件、控制芯片、光学、电源等,均需依托高度专业化的复杂供应链。每一个单一制造链条都可能汇集了成千上万的产品,凝聚着数十万人多年研发的积累。

芯片技术也涉及广泛的学科,需要长时期的基础研究和应用技术创新的成果累积。举例来说,一项半导体新技术方法从发布论文,到规模化量产,至少需要10-15年的时间。作为全球最先进的半导体光刻技术基础的极紫外线EUV应用,从早期的概念演示到如今的商业化花费了将近40年的时间,而EUV生产所需要的光刻机设备的10万个零部件来自全球5000多家供应商。

芯片制造的复杂性,创造了一个由无数细分专业方向组成的全球化产业链。在半导体市场中,专业的世界级公司通过几十年有针对性的研发,在自己擅长的领域建立了牢固的市场地位。比如,荷兰ASML垄断着世界光刻机的生产;美国高通、英特尔、韩国三星、中国台湾的台积电等也都形成了各自的技术优势。目前全世界最先进制程的高端芯片几乎都由台积电和三星生产。

中美芯片供应链各有软肋

“缺芯”,不仅困扰着中国企业。

自去年下半年以来,受新冠疫情及美国贸易禁令干扰,芯片产能及供应不足,全球信息产业和智能制造都遭遇了严重的“芯片荒”。

随着新一轮新冠疫情在东南亚蔓延, 汽车 行业芯片短缺进一步加剧,全球三家最大的 汽车 制造商装配线均出现中断。丰田称 9 月全球减产 40%。美国车企也不能幸免,福特 汽车 旗下一家工厂暂停组装 F-150 皮卡,通用 汽车 北美地区生产线停工时间也被迫延长。

蔓延全球的芯片荒,迫使各国对全球半导体供应链的安全性、可靠性进行重新审视和评估。中美两个大国在半导体供应链上各有优势,也各有软肋。

中国芯片产业起步较晚,但近年来加速追赶。根据中国半导体行业协会统计,2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元,同比增长17%,5年增长了超过一倍。其中,设计业销售额为3778.4亿元,同比增长23.3%;制造业销售额为2560.1亿元,同比增长19.1%;封装测试业销售额2509.5亿元,同比增长6.8%。中国2020年出口集成电路2598亿块,出口金额1166亿美元,同比增长14.8%。

中国芯片核心技术与美国有较大差距,主要突破在芯片设计领域,芯片设计水平位列全球第二。在制造的封测环节也不是我们的短板。中国芯片制造的短板主要在三方面:核心原材料不能自己自足、芯片制造工艺与国际领先水平有较大差距、关键制造设备依赖进口。

由于不能独立完成先进制程芯片的生产制造,大量高端芯片依赖进口。2020年中国进口芯片5435亿块,进口金额3500.4亿美元。

美国是世界芯片头号强国,拥有世界领先的半导体公司,但其核心能力是主导芯片产业链的前端,包括设计、制造设备的关键技术等,但上游资源和制造能力也依赖国外。美国在全球半导体制造市场的市占率急速下降,从 1990 年 37% 滑落至目前 12%左右。

波士顿咨询公司和美国半导体行业协会在今年4月联合发布的《在不确定的时代加强全球半导体产业链》的报告显示,若按设备制造/组装所在地统计,2019年中国大陆半导体企业销售额占比高达35%;美国则排名第二,销售额占比为19%。

世界芯片的主要制造产能集中在亚洲, 2020 年中国台湾半导体产能全球占比为 22%,其次是韩国 21%,日本和中国大陆皆为 15%。这意味着美国在芯片的制造和生产环节,也存在很大的脆弱性。这也是伴随东南亚疫情爆发导致芯片产业链产能受限,美国同样遭遇“芯片荒”的原因。

对半导体产业链脆弱性的担忧,推动美国加大对半导体产业的投资和政策扶持。今年5月美国参议院通过一项两党一致同意的芯片投资法案,批准了520亿美元的紧急拨款,用以支持美国半导体芯片的生产和研发,以提升美国国内半导体产业链的韧性和竞争力。今年2月24日,美国总统拜登签署一项行政命令,推动美国加强与日本、韩国及中国台湾等盟国/地区合作,加速建立不依赖中国大陆的半导体供应链。

除了产能问题,美国在全球半导体竞争中的另一个软肋就是对中国市场的依赖。中国是全球最大的半导体需求市场,每年中国半导体的进口额都超过3000亿美元,大多数美国半导体龙头企业至少有25%的销售额来自中国市场。可以说,中国是美国及全球主要半导体供应商的最大金主。如果失去中国这个最富活力、最具成长性的市场,那么依赖高资本投入的美国各主要芯片供应商的研发成本将难以支撑,影响其研发投入及未来竞争力。

这从另一方面说,恰是中国的优势,中国庞大的市场需求和发展空间,足以支撑芯片产业链的高强度资本投入与技术研发,并推动技术和产品迭代。

“中国芯”提速

随着中国推进《中国制造2025》,芯片制造一直是中国 科技 发展的优先事项。如今,美国在芯片供应和制造上进行霸凌式断供,使中国构建自主可控、安全高效的半导体产业链的目标更加紧迫。

客观上,半导体产业链需要各国协作,这从成本和技术进步角度,对各国都是互利共赢。但美国的断供行为改变了传统的商业与贸易逻辑。在大国竞争的背景下,对具有战略意义的半导体和芯片产业链,安全、可靠成为主导的逻辑。

中国要成为制造强国,实现在全球产业链、价值链的跃升,摆脱关键技术受制于人的困境,芯片制造这道坎儿就必须跨过。

随着越来越多的中国高 科技 企业被列入美国实体清单,迫使半导体产业链中的许多中国企业不得不“抱团取暖”,携手合作,努力寻求供应链的“本土化”。“中国芯”突围,成为中国 科技 界、产业界不得不面对的一场“新的长征”。中国半导体产业进入攻坚期,也由此迎来发展的重大战略机遇期。

在国家“十四五”规划和2035远景目标纲要中,把 科技 自立自强作为创新驱动的战略优先目标,致力打造“自主可控、安全高效”的产业链、供应链;国家将集中资金和优势 科技 力量,打好关键核心技术攻坚战,在卡脖子领域实现更多“由零到一”的突破。国家明确提出到2025年实现芯片自给率70%的目标。

2020年8月,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,瞄准国产芯片受制于人的短板,在投融资、人才和市场落地等方面进一步加大政策支持,助力打通和拓展企业融资渠道,加快促进集成电路全产业链联动,做大做强人才培养体系等。

全国多地制定半导体产业发展规划和扶持政策,积极打造半导体产业链。长三角地区是我国半导体产业重点聚集区,深圳市则是珠三角地区集成电路产业的龙头,京津冀及中西部地区的半导体产业也正在加快布局。

作为中国创新基地,上海市政府6月21日发布《战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》,其中集成电路产业列为第一位的发展项目,提出产业规模年均增速达到20%左右,力争在制造领域有两家企业营收进入世界前列,并在芯片设计、制造设备和材料领域培育一批上市企业。

上海市的规划中,对芯片制造也制定出具体目标和实施路径:加快研制具有国际一流水平的刻蚀机、清洗机、离子注入机、量测设备等高端产品;开展核心装备关键零部件研发;提升12英寸硅片、先进光刻胶研发和产业化能力。到2025年,基本建成具有全球影响力的集成电路产业创新高地,先进制造工艺进一步提升,芯片设计能力国际领先,核心装备和关键材料国产化水平进一步提高,基本形成自主可控的产业体系。

上海联合中科院和产业龙头企业,投资5000亿元,打造世界级芯片产业基地:东方芯港。目前东方芯港项目已引进40余家行业标杆企业,初步形成了覆盖芯片设计、特色工艺制造、新型存储、第三代半导体、封装测试以及装备、材料等环节的集成电路全产业链生态体系。

在国家政策指引和强劲市场的驱动下,国家、企业、科研机构、大学、 社会 资金等集体发力,中国芯片行业正展现出空前的发展动能和势头。

在外部倒逼和内部技术提升的共同作用下,中国芯片产业第一次迎来资金、技术、人才、设备、材料、工艺、设计、软件等各发展要素和环节的整体爆发。国产芯片也在加速试错、改造、提升,正在经历从“不可用”到“基本可用”、再到“好用”的转变。

中国终将重构全球半导体格局

中国芯片制造重大技术突破接踵而至:

中微半导体公司成功研制了5纳米等离子蚀刻机。经过三年的发展,中微公司5纳米蚀刻机的制造技术更加成熟。该设备已交付台积电投入使用。

上海微电子已经成功研发出我国首款28纳米光刻机设备,预计将在2021年交付使用,实现了光刻机技术从无到有的突破。

中芯国际成功推出N+1芯片工艺技术,依托该工艺,中芯国际芯片制程不断向新的高度突破,同时成熟的28纳米制程扩大产能。

7月29日,南大光电承担的国家 科技 重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”之光刻胶项目通过了专家组验收。

8月2日青岛芯恩公司宣布8寸晶圆投片成功,良率达90%以上,12寸晶圆厂也将于8月15日开始投片。

2017年,合肥晶合集成电路12寸晶圆制造基地建成投产,至2021年合肥集成电路企业数量已发展到近280家。

中国半导体行业集中蓄势发力,在关键技术和设备等瓶颈领域,从无到有,由易入难,积小成而大成,关键技术和工艺水平正在取得整体跃迁。

小成靠朋友,大成靠对手。某种意义上,我们应该感谢美国的遏制与封锁,逼迫我们在芯片和半导体行业加速摆脱对外部的依赖。

回望新中国 科技 发展史,凡是西方封锁和控制的领域,也是中国技术发展最快的领域:远的如两弹一星、核潜艇,近的如北斗导航系统以及登月、空间站、火星探测等航天工程。在外部压力的逼迫下,中国 科技 与研发潜能将前所未有地爆发。

实际上,中国的整体 科技 实力与美国的差距正在迅速缩小。在一些尖端领域,比如高温超导、纳米材料、超级计算机、航天技术、量子通讯、5G技术、人工智能、古生物考古、生命科学等领域已经居于世界前沿水平。

英国世界大学新闻网站8月29日刊发分析文章,梳理了中国 科技 水平的颠覆性变化:

在创新领域,中国在全球研发支出排名第二,全球创新指数在中等收入国家中排名第一,正在从创新落伍者转变为创新领导者。

人才方面,拥有庞大的高端理工人才库,中国已是知识资本的重要创造者,美中 科技 关系从高度不对称转变为在能力和实力上更加对等。

技术转让方面,中国从单纯的学习者和技术接收者,转变为技术转让的来源和跨境技术标准的塑造者。

人才回流,中国正在扭转人才流失问题,积极从世界各地招募科学和工程人才。

这些变化表明,中国 科技 整体实力已经从追赶转变为能够与国际前沿竞争,由全球 科技 中的边缘角色转变为具有重要影响力的国家之一。

中国的基础研究水平也在突飞猛进。据《日经新闻》8月10日报道,在统计2017年至2019年间全球被引用次数排名前10%的论文时,中国首次超过美国,位居榜首位置。报道还着重指出中国在人工智能领域相关论文总数占据20.7%,美国为19.8%,显示中国在人工智能领域的研究成果正在超越美国。

另有日本学者在研究2021QS世界大学排名后,发现世界排名前20的理工类大学中,中国有7所上榜,清华大学居于第一位,而美国有5所。如果进一步细分到“机械工程”、“电气与电子工程”,中国大学在排名前20中的数量更是全面碾压美国。

芯片技术反映了一个国家整体 科技 水平和综合研发实力,中国的基础研究、应用研究、人才实力具备了突破芯片核心技术的基础和能力。

正如世界光刻机龙头企业——荷兰ASML总裁温尼克今年4月接受采访时所说:美国不能无限打压中国,对中国实施出口管制,将逼迫中国寻求 科技 自主,现在不把光刻机卖给中国,估计3年后中国就会自己掌握这个技术。“一旦中国被逼急了,不出15年他们就会什么都能自己做。”

温尼克的忧虑,正在一步步变成现实。全球半导体产业正进入重大变革期,中国在芯片制造领域的发愤图强,正在改写世界半导体产业的竞争格局。

中国的市场优势加上国家政策优势、资金优势以及基础研究的深入,打破美国在芯片制造领域的技术垄断和封锁,这一天不会太遥远。

论有所为有所不为和战略产业战略产业的定义是什么,哪些产业算是战略产业,是有待深入研究的问题。战略产业问题,是在全球化冲击面前,“民族产业”处于全面守势的情况下提出的。对民族产业不分轻重缓急一概保护当然不可取。科技政策要“有所为有所不为”,经济政策要重视产业政策,国有企业改革要有进有退,抓大放小,关系到战略性全局性的产业部门,要由国家保持控制力,有的要禁止、限制外国企业进入。国家对战略产业有保护扶持的责任,不能任其在国际竞争中被“劣汰”。较早系统提出战略产业问题的是王小强先生。“ 如果我们说某一个产业是战略产业,也就是说,该产业不是从个人、企业、地方或部门的局部利益出发,而是从国家整体利益出发,有条件要上,没有条件创造条件也要上的少数产业(空中客车是典型范例)。这类企业的存亡,不仅关系到利润,而且关系到国家的安危,关系到国家在世界经济政治乃至军事事务中的战略行动能力。国家不能放任本国企业在全球竞争中,自生自灭。”“……我们这样一个超大型发展中国家,如何界定,什么产业应该在什么意义上和什么程度上保持民族工业的形态。有必要认真研究,我国中期发展的内外部约束条件(资源、技术和市场),根据发展的需要,找出若干关联产业,分析不同产业可能采取的发展方式……为综合国力的概念充实更具体的战略内容。”[1]“十五”计划把调整优化产业结构作为重点。有文章概括国有经济需要保持控制地位的行业和领域:“涉及国家安全的行业:造币工业、重要军事工业等。需要国有经济经营,不允许民间资本进入;“自然垄断的行业:电信、铁路、电力、煤气、自来水等。在管理体制上,政府与自然垄断企业的关系是规制与被规制的关系,即企业在获得垄断经营权的同时,必须承担价格、服务等方面的义务;“提供重要公共产品和服务的行业:大型水利设施、环保设施、城市公共交通、金融、保险等。这类行业具有显著的外部性,政府及其国有企业有足够的理由发挥作用;“支柱产业和高新技术产业中的重要骨干企业:大油气田、大矿山、大钢铁、大石化、汽车集团、重要的电子企业等。就总体情况而言,私人资本和乡镇企业有了很大发展。……但是在技术要求高,投资需求量达几亿、几十亿甚至上百亿的重点竞争性行业中,它们还难以成为主导力量,还难以取代国有经济在这些领域中的地位和作用。我国社会主义的性质、经济发展阶段和转轨时期的特征,决定了国有经济在这些领域应保持足够的控制力。”[2]这些行业之所以需要国家保持控制力,是由于他们具有以下特点:一、有国防意义的产业或新兴科技行业,在这些领域,西方国家对我实行技术禁运或限制,不能依靠外国,必须用自己的力量开发;二、支柱产业,即产业关联度强、企业规模巨大、市场利益巨大,不宜让外资(或私人)控制的产业;三、具有外部性和自然垄断性,国家必须进行管制的行业(公共设施、金融)。这也可以认为是广义上的“战略产业”。本书讨论的重点在第一和第二类。尚有存疑的是,一些高度竞争性的产业,如装备工业,同样对综合国力的提高意义重大,但国家政策对此不明朗。我们对“关联度强”的汽车工业实行多年高关税保护,同时又将装备工业早早抛进国际市场,值得注意和反思。总结:战略产业是对提高综合国力有至关重要的利益的、国家必须保持控制和支持的、不以短期利益决定取舍的产业群。也有作者提出大国“超级产业”概念。[3]在这个领域,简单把企业推向国际竞争市场“优胜劣汰”,将无力抵御跨国公司的强力竞争,企业的垮台会导致国家的全局性损失。在这里讲的是“有条件要上,没有条件创造条件也要上”。在全球化的环境下,战略产业发展的激励机制不能单纯依靠金钱,要“以爱国主义、集体主义、团队精神、百折不挠、顽强实干的进取精神和拼搏精神,以及相应的一系列制度安排”实现。[4]跨越“技术本国化”的门槛由于涉及国家安全、涉及“支柱”的产业,很多涉及高科技的问题。这里有必要从科技进步角度,就国家促进产业升级、优化结构的一些问题,作一些说明。技术本国化的障碍和国际压力:上面已经讨论过,发展本国现代工业,走依靠合资为主的道路,不可能获得先进的核心技术和自主开发能力。不是发展战略产业的路子。日韩式道路的核心,就是以“技术本国化”和本国产业的迅速升级为基本目标,“本国化”的基本手段和过程,就是高效率地进行技术引进—消化—扩散。但是,一般来说,后进国家要实现“技术本国化”和产业升级,无一例外地面临资金、技术、管理和市场这几大障碍。不同行业情况各有不同。尤其是高科技产业,资金门坎越来越高,半导体芯片加工设备价格,平均4-5年翻一番,8寸晶片生产线价值10亿美元。一个飞机型号的研制费用20-50亿美元。技术飞速发展,对管理水平的要求越来越苛刻。尤其严重的是,后进国家开放市场,必然对本国上游产业形成强大竞争。“顾客是上帝”,而上帝崇拜洋货,不愿意支持民族产业。开放市场对发展中国家的设备工业、国家科研力量的冲击,往往是致命的。这里的困难在于:如完全放开市场,冲击力过大,则本国的上游产业(如加工设备、民机、轿车)可能被彻底冲垮,永无翻身的可能(如我国的数控机床、感光材料工业,见附录),但完全保护则又在保护落后(如“普桑”1990年代初的情况)。所以,市场的开放度,要有利于战略产业在有限保护下逐渐成长。这对政策的制定和行业、部门间的协调能力提出了很高要求。办合资企业依靠外商,这四个障碍当然都可以比较顺利地解决(对局部来说,这叫作合资使“技术得到提高,市场有了销路”),但前面说过,这种“轻松过关”的代价,就是堵死了“技术本国化”的道路。必须遗憾地承认,20年来,在市场开放的冲击下,我国的“技术本国化”机制,大大退步了(有不少人说20年来科技没有进展,其实科技水平总是在进步,问题是科技进步的机制在“拉美化”)。地方部门分权,助长了崇尚短期的、局部的利益,不顾大局的行为,削弱了技术协作攻关的能力。在一些关键产业部门(航空、电子、汽车……),决策效率、内部协调效率降低、企业引进消化效率降低,技术扩散缓慢。面对国际竞争对手强大技术优势和对后进国家技术进步努力的有意打压,这种技术本土化自身的低效是致命伤:“ 当我们还没有开发出某一项技术的时候,他向我们封锁;一旦我们千辛万苦开发出来,他又会开放他的技术,并将其一部分下游产业转移给我们。这种梯次转移,抑制了发展中国家的自主技术研发和产业升级。所以,在全球化条件下,开放的经济对于……高新技术产业的发展是有抑制作用的。结果是:投资无回报,研究无成果,开发无市场”。[5]我们的微电子设备技术能力,在很大程度上就是这样被搞垮的。如果市场保护不力、再加上技术本国化效率太低,对来自外部的技术竞争的压力将无法招架,“四大门槛”就跨不过去。自己的技术队伍、自己的企业和自己的品牌就培育不起来,于是就一轮接一轮引进技术、引进设备,这被称为“引进陷阱”。“ 引进陷阱”的本质,是后进国家的主观追赶努力、国家的整体竞争力落后于国际经济和技术的发展步伐。20多年来,在汽车、电子、飞机、装备……等行业,对这种“引进的陷阱”我们已经是司空见惯,对提出这样的问题反而会大惊小怪。“引进陷阱”被西方冠以漂亮的名称:“雁行模式”。如果我们安于这样的现状,我们就可能永远被“锁定”在“发展中”状态中而不得自拔。跨越“门槛”的最低限度条件;在某种意义上可以说,后进国家摆脱“雁行模式”的努力,取决于整体经济运行效率(企业、行业、国家效率的综合)的竞争。要做到这一切,决非一个简单的市场机制、或单项措施可以奏效。要求有效动员本国的各项经济技术资源(资金、科技力量、组织、政策…),缩短技术引进—消化—再创新周期。需要国家意志和组织作用,需要完整的发展战略和政策,需要合理的企业规模和产业组织,需要各层次组织的高度经济活力和高水平的管理。这是跨越“门槛”的最低限度条件。国家的意志:国家目标、贯彻目标的意志和能力。政府主导作用:各产业部门的市场前景,技术路线,单个企业往往无法看清,需要国家来决定大的战略方向和产业发展规划。合理的规划:后进国家财力有限,科研实力弱,仅靠民间企业和科研机构层次的决策,门坎过高,无力承受风险。政府的支持不仅在财力方面,也有必要在技术路线的层面参与战略规划。“一些具有战略意义的产业,由于技术密集程度高,投资规模大,建设周期长,风险大,如没有政府的支持,就会长期落后,受制于人。” [6]企业规模和产业重组:行政性的分权所造成的条块分割,企业规模过小、产业集中度低的问题,始终得不到解决。在战略性的产业,如再不及时进行产业整合,在跨国公司大举进入的形势下,对各地方争相和国外合资、置全局利益于不顾的局面,中央就没有了调控手段。“ 过去,我国企业之间的产业联系(如行业分工与产品调拨)通过计划体制实现,工业部门既是政府部门,也是大托拉斯。割断这种技术联系,分散的单位往往不能成为独立生存的企业,自负盈亏”。“这种条件下,散兵游勇式的分散合资,被动地纳入跨国公司的国际分工体系,对中国产业的长期发展会产生什么影响,值得研究”。“ 日本特别是韩国的经验也证明,后进国家以民族工业的发展实现赶超,参与国际竞争,必须组建非常巨大的企业或企业集团(以负担昂贵的研究开发费用),并辅之以动态的政府保护和扶持政策。我们显然不应该把已经细小得难以成为独立企业的企业越分越小。当前的紧迫课题是,尽快重新组合,形成与已有生产能力相匹配的企业,组成面对国际强手有能力自负盈亏的企业,已成当务之急”。 [7]“我们原来各大部委,承担的主要是应用研究前期的工作。按现在的办法,这个研究就要基本解体。要求我们的集团公司来承担起基础、前期研究的工作,目前我们的企业集团没有这个能力。这就会形成一个空白。所以(把产业部门拆散的做法),受害最大的并不是企业,而是科研机构”。“我们是后发展国家,中国的科研体制,稍微没有一点政府的强制性措施或者是鼓励性措施,根本就发展不起来。你完全按平等竞争的话,那么所有清华毕业的,北大毕业的大学生都要去美国。你要把这部分人吸引下来,必须超越经济的利益。”[8]组织行业级攻关,培育技术合作机制:有人强调自主开发困难重重,没有科技实力,没有钱。自主开发投资太大。外国开发一个轿车要20亿美元。我们怎么拿的出来?怎么办?合资。合资拿不来,再想法买。自主开发,提高国际竞争力?你唱什么高调。什么年代了,还讲自力更生?[9]我们现在从计划经济转到市场经济了,似乎企业之间只有竞争的关系。这种看法是不对的。西方在许多领域,企业之间也是既有竞争,又有合作。典型的就是半导体的国际协作组织(见半导体篇)。空中客车,超大型国际合作项目,法德英西四国财政支持20年,形成共享技术和品牌,都是现成的例子。日本曾在半导体领域,在基础性、共性的技术方面,由政府出面组织各企业,集中技术力量,共同攻关,取得了骄人成就,为电子工业一度称雄世界打下了牢固基础。“1970年代末,日本为打破美国在集成电路的一统天下,组织企业,联合攻关上集成电路制造工业(2-3微米级)。通产省出面组织四家公司(富士通,NEC等),每家出30名研究人员,都是20-30岁有才华的年轻人,共120人。然后通产省出一个所长,每公司出一名室主任,4个研究室。分解了30多个课题,包括设备、工艺的各个方面,计划3年拿下来,结果3年不到,这些课题全部解决。成功后,形成共享性基础技术,各企业回去用此开发自己的产品,形成竞争。谁的质量好,成本低,谁可占领市场”。[10]就是说,市场经济不是你死我活,也要讲合作机制。如今经济的科技含量越来越高,对规模经济和超越企业范围的组织效率,要求也越来越迫切。我们很多人,把市场片面理解为“原子式竞争”,把我们原来的全行业、全国协同攻关机制(见航空工业篇)的巨大组织效率,片面斥之为“计划经济的残余”,是走到另一极端,也是属于无知。今天,我们要让合资企业整合起来进行技术自主开发,创民族品牌,已根本没有可能。唯一可能的是,就是以现有的大型国有企业为依托,效法日本经验,组织行业级技术攻关。我国一些国有骨干企业经过20多年技术改造,已经具备了一定的技术开发能力,按照行业机构组织、风险共担、技术共享、利益格局不变的原则,是完全可以把力量集中起来,搞出成果的。对外保护,对内竞争:在把握开放度和产业发展的配合的同时,要提供适宜的体制环境,鼓励创新能力的提高。技术的进步不是低水平的竞争所能获得,而是“硅谷机制”。科研开发和产业竞争的“无缝结合”。人才的国际化竞争,灵活的筹资机制和融资环境。企业经营管理的灵活高效。首先要在精神上挺起腰杆,奋起自强最近,有学者尖锐指出:世界上任何国家都不会容忍外资控制本国经济、摧垮民族产业,都会努力将其纳入本国发展战略并加以控制,这与开放与否无关。当前普遍盛行的不加分析地赞美跨国公司、把引进外资数量当成宏观经济分析的重头指标、把合资作为“国企改制”的“理想途径”的观念,实际上是牺牲中国明天的前途来换取眼前的短期增长,在政策上是近视眼,在思想观念上是把改革开放作为发展目标本身,这已经构成新的教条、成为思想解放的真正障碍。近20年来,我们对西方国家对我们的开放程度,始终估计过高。从崇拜西方、看不起自己力量,发展到对民族产业的虚无主义态度。片面强调市场经济的利益驱动机制,机械“拿来”西方观念中甚至是最消极的部分,不同程度地影响了社会很大一部分人的思想。民族精神的矮化是可怕的。崇洋自卑,苟安短视的风气在滋长,民族自尊自强、自力更生、艰苦奋斗,全局利益高于个人利益的优秀传统正在失落。这种不健康的精神状态,正在渗透到社会各个层面,造成了不可忽视的消极影响。在经济政策上,始终对西方对我开放的程度、对洋人的力量抱有太多不切实际的幻想,这又助长了精英层无所作为的精神状态和行为,降低了政府运作效率、助长了不正之风,削弱了用高尚的精神感召力将国家发展目标贯彻到底的能力。长此下去,我国经济发展就难以避免“拉美化”前途,就会长久处于国际舞台的边缘地位,就无法贯彻捍卫国家主权的意志。几十年的曲折历程告诉我们,发展国家经济,靠洋人是靠不住的。我们当然要尽最大努力争取外援,但国家的建设必须坚持独立自主、自力更生的原则,把立足点放在依靠自己力量的基础上。现在我们要发展自己的战略产业,最缺的是什么?是精神,是志气。就是敢于跟跨国公司竞争的志气和勇气。发展战略产业,首先要做的是大力弘扬正气、振奋民族精神。今天,“两弹一星”的辉煌历史,已经成为激励人民的伟大精神力量。以“两弹一星”为代表的我国独立自主、自力更生的科技、工业发展道路,尤其应该提倡。要知道,原子弹的上马,是在1960年代初空前困难的时期、被赫鲁晓夫讥笑为“中国人三个人穿一条裤子,喝大锅清水汤”的时代。当年对是否上马还是下马有大争论,如果真的下马,那就前功尽弃。统一认识,咬着牙挺住不下马,才有今天的辉煌。今天,我们的航天科技工业界,继承了两弹一星的光荣传统。载人宇宙飞船以常人想象不到的速度,取得了了不起的突破,20世纪末再创辉煌,为21世纪我国航天事业、国防事业带来了美好希望。这个成就的背后,有多少呕心沥血,多少不眠之夜,有多少默默无闻奉献国家的感人故事!王铁人说“国家要有民气,军队要有士气,一个人要有骨气”,这就是民族的骨气,这才是我们民族的脊梁。这充分说明,自力更生、集体主义、自我牺牲、无私协作的两弹一星传统,在普遍崇尚物质利益的今天,照样是克服困难、赢得成功的法宝和宝贵的精神力量。这才是全球化的条件下,有中国特色的科技、工业赶超机制和发展方向。事实上,改革开放以来,我们在科技界取得的许多成就,都是振奋民族自强精神的成果。我国的船舶工业,80年代就打进国际市场,现在占世界上份额,差不多占了20%。我们的程控交换机,原来基本被外国占领。90年代发展很快。巨大中华,接近国际水平,占领新增市场的大部分。我们的汽车工业,这困难那困难,难道造汽车比造载人宇宙飞船还难?最近15年来,我们的民用飞机产业是一部伤心史。了解内情的人都会得出这样的结论:并不是我们没有能力,缺乏高科技的“比较优势”,否则我们的大型民用喷气飞机是怎么上天的?是用洋铁皮敲出来的?15年徘徊的根本原因,是我们行业内的部分人员,放弃了以我为主的发展方针,缺乏自信心和自力更生的勇气,看不起自己的科研成果,一味依靠洋人的结果。国家不止一次作出决定支持上马,就是说自己干不了,非要拉一个外国人当拐棍。没有外国人就没有了主心骨。先拉新加坡合作,新加坡不干。后来又拉南韩,人家总统一换就黄了。最后看准了空客好。人家一转眼又把我们甩了。最后什么也没有干成,白白丧失了20年时间。20年,消磨了自己的锐气,损害了行业的信誉,成了扶不起来的天子。中华人民共和国50周年国庆,我们的加油机编队(轰6)飞过天安门,多少人欢呼雀跃。懂行的人们,却为此而叹息、悲伤!新的世纪,我们会继续开放,能拿到的东西要拿,毫无疑问。但是我们的立足点,无论如何要总结20年的教训,要转向自力更生为主,要以我为主,自己先站起来。然后别人才尊敬你。自己站不起来,别人就永远把你看成矮子。我们的民族没有希望。在民族面临生存危机的转折关头,我们要弘扬正气,弘扬民族自尊自强,敢于斗争,勇攀高峰的气概,要用振兴民族产业、振兴战略产业的大义,加强我们的民族凝聚力。留给我们的准备时间是很有限的,奋起自强才是出路。参考文献[1]王小强:《产业重组,时不我待》,1998年。[2]冯飞:《“十五”产业政策要点:战略性产业的发展》国研网,2000年8月25日。[3] 赵英:《大国世纪》。关于超级产业:超级产业以国防产业为核心;需要巨大投入和巨大的市场空间;市场结构是不完全竞争、寡头垄断,产业组织高度集中,少数大企业居主导地位;上什么产业,非单一的市场经济利润导向,要考虑综合国力和综合利益,进行综合选择,需要政府决策;成为主要国家综合国力和战略能力的主要来源与体现;和进入大国俱乐部的门坎,是国家在世界大博弈中的战略工具。超级产业的国际合作也在迅速发展。“21世纪,全世界只有10个左右的国家有能力发展超级产业。包括美国、日本、俄罗斯、中国、德国、法国、英国、意大利、巴西和印度。”(转引自杨帆《大国间的产业竞争:21世纪中国参与国际竞争的环境与定位》,《产经新闻》2001.5[4]王小强,1998。[5] 房宁,2001年。[6]马宾,1996年。[7]王小强,1998年。[8]丁宁宁,1999年。[9]科技部研究中心金履忠认为:关于我国技术开发的资金障碍的问题,普遍的情况是,自主开发所需费用比国外同等项目少得多。蜂窝式移动电话设备,国外开发用8亿美元。我们共花了7000万,不到他的2%。我国巨龙公司开发的04机(最早开发的程控交换机型),开发费用1000万元。国外同类设备开发费用1亿美元,我们是它的2%。长3 甲火箭。国防科工委宣布,开发费用只占国外的几十分之一。具体数字没有讲。羊绒分梳机,我们自己开发的费用,是从意大利进口价格他的1/10(人民日报)。国外汽车界说,开发一个车型要20亿美元。外国人用这个费用来吓唬我们。我们是自己吓唬自己。。我们的开发费用相对较低的原因,第一是我有“后发优势”,即我们可以享受部分的技术扩散;第二是设备有一部分自己可以做。第三是人工费比国外低得多。一般的情况是国外花多少美元,我们就花多少人民币。

半导体芯科技杂志

1.第一名:海思各位用的华为手机里面就有大量的海思处理器和海思基带芯片,另外买的智能电视...2.第二名:紫光展锐展讯,锐迪科合并之后成立,目前是三星手机处理器和基带芯片除自家产品之外的...3.第三名:中兴微电子主要是自家的通信设备用的部分芯片,手机芯片也还是外购。4.第四名:华大半导体是中国电子信息产业集团有限公司(CEC)整合旗下集成电路企业而组建的...5.第五名:智芯微电子是国网信息产业集团全资子公司,涉及芯片传感、通信控制、用电节能三大业务...

中芯国际是电路制造公司而中芯科技是专业从事电声产品研发、生产和销售的高科技企业

中芯国际

中芯国际集成电路制造有限公司于2000年4月3日根据开曼群岛法例注册成立。2004年3月18日于香港联合交易所主板上市。 2020年7月16日在上海证券交易所科创板鸣锣上市。

中芯国际控股有限公司注册成立于2015年7月28日 ,是中国内地规模大、技术先进的集成电路芯片制造企业。

中芯国际主要业务是根据客户本身或第三者的集成电路设计为客户制造集成电路芯片。中芯国际是纯商业性集成电路代工厂,提供 0.35微米到14纳米制程工艺设计和制造服务 。荣获《半导体国际》杂志颁发的"2003年度最佳半导体厂"奖项。

2020年7月,2020年《财富》中国500强排行榜发布,中芯国际集成电路制造有限公司排名第427位。

2021年8月,2021年《财富》中国500强排行榜发布,中芯国际集成电路制造有限公司排名第382位。

中芯科技

中芯科技创建于2001年,是专业从事电声产品研发、生产和销售的高科技企业。研发的高质量喇叭、耳塞、耳机产品多次荣获国家专利。 2001年公司成功注册了“华旗”和“OVR” 商标,2002年公司通过了 ISO 9001质量体系认证 公司成立以来,以卓越的核心技术和高品质的产品质量赢得了国内外广大客户的认可和赞誉。以“华旗”为商标的产品行销全国几十个省市,并建立起了长期的合作伙伴关系。以“OVR”为商标的产品出口到美国、西班牙、法国、俄罗斯等十多个国家。 以卓越科技为用户创造自由生活,是公司的文化理念。在广大客户的支持下,我们将努力提供更多更好的产品和专业热忱的服务。

深圳市芯中芯科技有限公司,是一家高端智能化产品软件解决方案服务商,公司致力于智能云播放、智能大数据、智能语音识别、智能家居控制系统、智能穿戴设备。

物理学报》:发展与成就《物理学报》是由中国物理学会主办的,创刊于1933年,原名“Chinese Journal of Physics”,创刊初期用英、法、德三国文字发表论文。这是中国出版的第一份物理类综合性学术期刊,1953年易为现名的中文期刊。《物理学报》首任主编为我国第一代著名物理学家严济慈与丁燮林,随后担任主编的有吴大猷、王竹溪和黄祖洽,现任主编是原国家自然科学基金会副主任、中国原子能科学研究院研究员王乃彦院士。70余年的变迁,《物理学报》从初创到成长、壮大,特别是改革开放以来的发展,从一个侧面展现了我国现代物理学崛起与发展的梗概和脉络。现在,《物理学报》已成为目前中国历史最悠久、在国内外发行量最大、影响面最广的物理类学术期刊,赢得了国内外物理学界的普遍认同和信誉,受到包括诺贝尔物理奖获得者杨振宁教授在内的一些著名物理学家的高度评价,被认为是“中国权威性的物理刊物”,奠定了它在中国科技期刊中的重要地位。由中国科技信息所统计, 2003年《物理学报》被SCI-CD,SCI-E,EI-P,CA,INSPEC,JICST,AJ和MR等检索系统收录。根据SCI数据库统计,2003年《物理学报》的影响因子为1.130,总被引频次为2410次。特别是该统计显示,在本学科国际同类期刊中,其影响因子和总被引频次位于中上水平,在68种国际上综合性物理类期刊中,《物理学报》的总被引频次和影响因子分别位居第23和第28。其中,本刊的总被引频次居中国物理类期刊第1位、中国科技期刊第1位,影响因子为中国物理类期刊第2位。这几年来,本刊继续以提高质量为增强核心竞争力的主线,在办刊理念、学术品位、编辑质量、出版发行与宣传,以及运用现代信息技术等方面,进一步加快与国际接轨的步伐。特别是进一步提高期刊学术水准,《物理学报》面向国际学科发展的前沿领域,以国家知识创新体系的建设为依托,跟踪热点课题加强组织和征集优秀稿件,进一步提高学术论文的创新性、导向性和权威性。主要刊登由国家知识创新体系组成的国家科技攻关项目、国家“863”计划项目、国家“973”基础研究项目,以及国家自然科学基金项目等一批最新科研进展或取得科技成果的优秀论文。其中,在2004年《物理学报》刊登的论文中,基金资助论文比例为87.5%。这表明《物理学报》吸收前沿科学和高质量学术论文的能力在不断增强,提高了期刊自身的整体学术水平。据有关部门的不完全统计,《物理学报》被引相对较多的论文,其学术内容按国际物理学分类来看,主要涉及混沌系统的理论和模型、量子光学、流体力学、量子论、离散系统的经典力学、黑洞、点阵理论和统计学、介观体系和量子干涉、表面电子态、聚合物、薄膜与低维结构、光电效应、固体团簇结构与碳纳米管及纳米结构材料、超导电性、分子运动论、辐射的发射与吸收及散射、自旋电子学、磁熵变材料等研究领域,其中反映了当今物理学研究中的热点问题和新的方向。目前,对国内外发行和交换约1700份,光盘发行量约为600多个平台。2003年《物理学报》在科技部西南信息中心期刊网站中论文下载为3080篇次;在清华同方数据中,本刊2003年web下载3.58余万篇次,印刷版总被引频次2845次,其web扩散系数为12.61倍,在物理类期刊中,下载论文篇次居第1位。该统计显示,《物理学报》2003年即年指标17.2715,web影响因子14.4813。本刊2003年总被引频次、影响因子均居物理类期刊第1位。并在2001-2003年中,《物理学报》平均被引频次和影响因子均居物理类期刊第1位。近几年来,《物理学报》先后获得第一、二、三届国家期刊奖,2001、2002、2003年度百种杰出期刊奖,以及中国科学院特别奖、一等奖等多项重要奖项。2003年10月《物理学报》创刊70周年。中国科学技术协会主席周光召题词祝贺:“格物唯实,推理求真”。全国人大副委员长、中国科学院院长路甬祥的题词为:“格物致知、勇创一流”。题词的著名科学家还有彭桓武、黄昆、杨振宁、李政道、冯端、陈佳洱、李荫远、黄祖洽、白春礼、王乃彦、赵忠贤、杨国桢、李方华、梁敬魁等。《物理学报》主管部门与主办单位及一些科研机构和高等学校也以各种方式表示祝贺。这些都表明《物理学报》的建设与发展始终得到物理界及各方面的高度重视与全力支持。其中除杨振宁教授上述对《物理学报》的评价外,我国著名超导专家赵忠贤院士指出:“《物理学报》是我国少数几个具有权威发性的高层次刊物之一,刊载的论文大多是在国内外处于领先地位的科研成果,审稿制度严格,对论文质量严格把关,编辑出版严谨细致认真”。“《物理学报》是我国物理学界水平最高、影响最大的著名学术期刊,是进行学术交流的重要刊物之一,一直受到国际物理学界专家的注目和好评。《物理学报》创刊71年来为繁荣我国的科学事业做出了重要贡献”。原国家自然科学基金委主任、中国物理学会理事长、北京大学校长陈佳洱院士称:《物理学报》是我国物理学界水平最高、影响最大的著名学术刊物,所登的许多论文达到国际先进水平,编辑出版质量高,是我国少数几个具有权威性的高层次刊物之一,受到国际物理学界专家的注目和好评。当今,科技期刊已成为一个国家科技发展和社会经济文化进步的重要标志。可以看到,面对我国入世后激烈的挑战,中国期刊的使命更加艰巨。时代呼唤期刊工作者与科学家、出版社和信息系统团结起来相互支持合作,在我国政府及其主管部门的组织的协调下,共同营造我国科技期刊发展的优良环境,为创办国际一流的学术刊物作出积极贡献,让中国科技期刊加快融入国际学术交流。《半导体学报》简介 《半导体学报》是中国电子学会和中国科学院半导体研究所主办的学术刊物。它报道半导体物理学、半导体科学技术和相关科学技术领域内最新的科研成果和技术进展,内容包括半导体超晶格和微结构物理,半导体材料物理,包括量子点和量子线等材料在内的新型半导体材料的生长及性质测试,半导体器件物理,新型半导体器件,集成电路的CAD设计和研制,新工艺,半导体光电子器件和光电集成,与半导体器件相关的薄膜生长工艺,性质和应用等等。本刊与物理类期刊和电子类期刊不同,是以半导体和相关材料为中心的,从物理,材料,器件到应用的,从研究到技术开发的,跨越物理和信息两个学科的综合性学术刊物。《半导体学报》发表中、英文稿件。《半导体学报》被世界四大检索系统(美国工程索引(EI),化学文摘(CA),英国科学文摘(SA),俄罗斯文摘杂志(РЖ))收录。 《半导体学报》1980年创刊。现为月刊,每期190页左右,国内外公开发行。每期均有英文目次,每篇中文论文均有英文摘要。《半导体学报》主编为王守武院士。国内定价为35元。主要读者对象是从事半导体科学研究、技术开发、生产及相关学科的科技人员、管理人员和大专院校的师生。国内读者可直接到全国各地邮局订阅。

中芯国际好。中芯国际的产品都是高端的,产品质量会更加的有保障一些,而且投入的资金也比较多。中芯国际集成电路制造有限公司(“中芯国际”,纽交所代号:SMI,港交所股份代号:981),是世界领先的集成电路芯片代工企业之一,也是中国内地规模最大、技术最先进的集成电路芯片制造企业。主要业务是根据客户本身或第三者的集成电路设计为客户制造集成电路芯片。中芯国际是纯商业性集成电路代工厂,提供0.35微米到28纳米制程工艺设计和制造服务。荣获《半导体国际》杂志颁发的"2003年度最佳半导体厂"奖项。

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