逆差2000億，還被卡脖子，中國集成電路發(fā)展思考丨CNCC劉明院士報告解讀

量子位的朋友們 2020-09-27 12:14:45 來源：量子位

目前我國在高端集成電路上高度依賴進(jìn)口，2019 年集成電路貿(mào)易逆差超過 2000 億美元。集成電路技術(shù)成為卡脖子清單上的 ” 芯 ” 病。CNCC 大會上劉明院士將圍繞 “集成電路的創(chuàng)新與發(fā)展“，結(jié)合我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出若干思考。超值早鳥票在售中 ( https://cncc.ccf.org.cn ) 。

今年 CNCC 大會將于10 月 22-24 日在北京（主會場）開幕，全國多地設(shè)立分會場和專場并進(jìn)行同步線上直播。今年講者陣容十分強(qiáng)大：CNCC2020 首批 KN 講者確認(rèn)：圖靈獎得主、院士、名企專家將做特邀報告（點擊了解首批 KN 講者）

首批確認(rèn)的 KN 講者中劉明院士是長期從事微電子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研究。研究興趣主要是存儲器機(jī)理模型、材料結(jié)構(gòu)、核心共性技術(shù)和芯片集成等。在美國對我國集成電路、芯片日益管控的今天，劉明院士的研究就更具價值，今年的 CNCC 邀請到劉明院士作為 KN 講者，她將為我們帶來《集成電路的創(chuàng)新與發(fā)展》的報告。

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CNCC 項目組特意邀請到中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所韓銀和研究員為我們做報告的解讀。

韓銀和：50 年前，Gordon Moore 提出了集成電路特征尺寸隨時間縮小的法則，被稱為 ” 摩爾定律 “。在 50 年間，半導(dǎo)體行業(yè)蓬勃發(fā)展，推進(jìn)了人類社會進(jìn)入信息時代。然而，隨著半導(dǎo)體特征尺寸的不斷縮小，特征尺寸越來越接近量子物理的邊界，研發(fā)集成電路高級制程工藝越來越困難，成本也隨之大幅增高。當(dāng)主流集成電路技術(shù)達(dá)到 3nm 節(jié)點時，由器件微縮帶來的芯片性能提升趨于飽和，成本紅利消失。未來摩爾定律將如何發(fā)展成為業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的問題。業(yè)界和學(xué)術(shù)界提出了 “More than Moore” 和 “Beyond CMOS” 等概念。”More than Moore” 通過在系統(tǒng)集成方式上創(chuàng)新，系統(tǒng)性能提升不再單純的靠集成電路特征尺寸縮小，而是更多地靠電路設(shè)計和系統(tǒng)算法優(yōu)化以及新的集成技術(shù)。比如：高性能的射頻、模擬以及混合信號模塊的設(shè)計，TSV ( Through Silicon Via ) 技術(shù)，2.5D 集成技術(shù)，Chiplet 技術(shù)等。”Beyond CMOS” 則通過用 CMOS 以外的新器件提升集成電路性能。比如：采用憶阻器件作為存儲器或存算一體器件，采用碳基材料來替代硅材料設(shè)計晶體管等，這些先鋒性工作陸續(xù)取得了一些突破。未來，基礎(chǔ)器件和集成技術(shù)的創(chuàng)新將有望成為集成電路發(fā)展的重要推動力。

當(dāng)前，隨著美國對我國集成電路的限售，集成電路的發(fā)展成為了國家和大眾關(guān)心的熱點和 ” 芯 ” 病。集成電路是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。但是，目前我國在高端集成電路上高度依賴進(jìn)口，2019 年集成電路貿(mào)易逆差超過 2000 億美元。集成電路技術(shù)成為卡脖子清單上的 ” 芯 ” 病。從美國將華為納入 ” 實體清單 “，到嚴(yán)格限制華為使用美國技術(shù)和軟件，再到臺積電斷供華為，可以看出我國集成電路的發(fā)展的重要性與迫切性。我國集成電路的發(fā)展面臨來自材料、裝備、制造、設(shè)計、產(chǎn)業(yè)等多個方面的挑戰(zhàn)，那么這些關(guān)鍵挑戰(zhàn)究竟有哪些？劉明院士將圍繞 ” 集成電路的創(chuàng)新與發(fā)展 “，結(jié)合我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出若干思考。

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劉明介紹

劉明

中國科學(xué)院微電子研究所研究員，IEEE Fellow，中國科學(xué)院院士，發(fā)展中國家科學(xué)院院士。1985 和 1988 年分別獲得合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位，1998 年獲得北京航空航天大學(xué)博士學(xué)位。長期從事微電子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研究，研究興趣主要是存儲器機(jī)理模型、材料結(jié)構(gòu)、核心共性技術(shù)和芯片集成等。

報告題目：集成電路的創(chuàng)新與發(fā)展

報告摘要：晶體管和集成電路是 20 世紀(jì)下半葉最大的技術(shù)革命。近 50 年來，集成電路技術(shù)沿著摩爾定律往前發(fā)展，影響了整個人類社會和我們的日常生活。然而，當(dāng)主流集成電路技術(shù)達(dá)到 3nm 節(jié)點時，由器件微縮帶來的芯片性能提升趨于飽和，成本紅利消失，未來基礎(chǔ)器件和集成技術(shù)的創(chuàng)新將成為集成電路發(fā)展的重要推動力。中國集成電路的發(fā)展面臨來自材料、裝備、制造、設(shè)計等多個方面的挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)綜合實力不強(qiáng)制約了企業(yè)的科技創(chuàng)新能力，結(jié)合我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出若干思考。

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