在全球科技競爭日趨激烈的今天,集成電路產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)的“心臟”和“大腦”,其戰(zhàn)略地位日益凸顯。中國作為全球最大的電子信息產(chǎn)品制造國和消費(fèi)國,集成電路產(chǎn)業(yè)的自主可控與創(chuàng)新發(fā)展,直接關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)安全與產(chǎn)業(yè)升級的未來。筆者專訪了中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所的田彤教授,圍繞“補(bǔ)齊集成電路短板”這一核心議題,探討了我國在該領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)、機(jī)遇以及上海信息系統(tǒng)集成服務(wù)在其中扮演的關(guān)鍵角色。
正視短板:從“卡脖子”到自主創(chuàng)新的必然之路
訪談伊始,田彤教授便開門見山地指出,我國集成電路產(chǎn)業(yè)在部分關(guān)鍵環(huán)節(jié),如高端制造工藝、核心裝備、高端材料以及核心IP(知識產(chǎn)權(quán)核)等方面,與國際先進(jìn)水平仍存在明顯差距。“這種‘短板’不僅體現(xiàn)在技術(shù)層面,更體現(xiàn)在完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和持續(xù)創(chuàng)新能力上。”田教授表示,過去依賴全球化供應(yīng)鏈的模式在復(fù)雜國際形勢下暴露出脆弱性,推動全產(chǎn)業(yè)鏈的自主創(chuàng)新與安全可控,已從“選項(xiàng)”變?yōu)椤氨剡x項(xiàng)”。
他強(qiáng)調(diào),補(bǔ)齊短板并非意味著關(guān)起門來搞建設(shè),而是在開放合作中堅(jiān)持自主攻關(guān),在深刻理解國際產(chǎn)業(yè)規(guī)律的基礎(chǔ)上,走出一條符合中國國情、發(fā)揮自身優(yōu)勢的發(fā)展道路。這需要國家頂層設(shè)計(jì)的持續(xù)支持、產(chǎn)學(xué)研用的深度融合以及市場力量的充分激活。
聚焦關(guān)鍵:制造、材料與設(shè)計(jì)的協(xié)同突破
田彤教授認(rèn)為,補(bǔ)齊短板需要系統(tǒng)思維,抓住幾個(gè)關(guān)鍵突破口。
首先是制造環(huán)節(jié)。先進(jìn)制程工藝是集成電路性能提升的核心驅(qū)動力。我國需要集中力量攻克極紫外光刻(EUV)等關(guān)鍵裝備與技術(shù),同時(shí)在成熟制程領(lǐng)域做到極致優(yōu)化,提升可靠性、良率和成本控制能力,鞏固基本盤。
其次是材料與裝備。“工欲善其事,必先利其器。”高純度硅片、特種氣體、光刻膠、拋光材料等是芯片制造的基石。田教授指出,國內(nèi)相關(guān)企業(yè)正在奮起直追,但需要更多的時(shí)間和耐心,以及應(yīng)用端的協(xié)同驗(yàn)證與迭代。
第三是芯片設(shè)計(jì)與架構(gòu)創(chuàng)新。在摩爾定律逐漸放緩的背景下,通過先進(jìn)的芯片架構(gòu)(如Chiplet/芯粒技術(shù))、專用芯片(如AI芯片、汽車芯片)設(shè)計(jì)以及軟硬件協(xié)同優(yōu)化,可以在一定程度上繞開最尖端制程的限制,實(shí)現(xiàn)性能的跨越式提升。這正是我國可以發(fā)揮市場廣闊、應(yīng)用場景豐富優(yōu)勢的領(lǐng)域。
上海角色:以信息系統(tǒng)集成服務(wù)賦能產(chǎn)業(yè)躍升
作為中國集成電路產(chǎn)業(yè)的重鎮(zhèn),上海匯聚了從設(shè)計(jì)、制造到封測的完整產(chǎn)業(yè)鏈條,以及眾多頂尖的研究機(jī)構(gòu)和高科技企業(yè)。田彤教授特別強(qiáng)調(diào)了 “上海信息系統(tǒng)集成服務(wù)” 在產(chǎn)業(yè)升級中的獨(dú)特價(jià)值。
“這里的‘信息系統(tǒng)集成服務(wù)’,遠(yuǎn)不止傳統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)搭建。”田教授解釋,“它更指向一種更高層次的、面向復(fù)雜產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的‘集成創(chuàng)新能力’。” 這包括:
- 創(chuàng)新要素集成:上海具備集成高校、科研院所、龍頭企業(yè)、金融資本、高端人才等創(chuàng)新要素的天然優(yōu)勢,能夠構(gòu)建高效的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺,加速技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)線。
- 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同集成:通過建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)園區(qū)、共性技術(shù)平臺、公共服務(wù)平臺等,促進(jìn)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)、制造廠、封測廠、設(shè)備材料供應(yīng)商、下游應(yīng)用企業(yè)之間的緊密協(xié)作,降低創(chuàng)新成本,縮短產(chǎn)品周期。
- 應(yīng)用場景驅(qū)動集成:上海在人工智能、智能制造、智慧城市、新能源汽車等領(lǐng)域擁有豐富的落地場景。以應(yīng)用需求為牽引,可以反向定義芯片規(guī)格,驅(qū)動定制化、差異化芯片的開發(fā),形成“應(yīng)用-芯片”雙向促進(jìn)的良性循環(huán)。
- 政策與服務(wù)集成:上海在產(chǎn)業(yè)政策、人才引進(jìn)、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、國際合作等方面提供的綜合服務(wù)體系,為集成電路企業(yè),特別是創(chuàng)新型中小企業(yè),提供了優(yōu)質(zhì)的成長土壤。
田教授認(rèn)為,上海若能充分發(fā)揮這種系統(tǒng)級的“集成服務(wù)”能力,將成為破解集成電路產(chǎn)業(yè)“碎片化”難題、提升整體競爭力的關(guān)鍵樞紐,不僅服務(wù)于本地,更能輻射長三角乃至全國。
展望未來:書寫中國工業(yè)的輝煌明天
面對田彤教授充滿信心但也保持清醒。他指出,集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一場“馬拉松”,需要持之以恒的戰(zhàn)略定力、扎實(shí)的基礎(chǔ)研究、寬容失敗的氛圍和大量甘坐冷板凳的專業(yè)人才。
“補(bǔ)齊短板、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自立自強(qiáng),其意義遠(yuǎn)超產(chǎn)業(yè)本身。”田教授道,“它是中國從工業(yè)大國邁向工業(yè)強(qiáng)國、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的核心標(biāo)志之一。每一顆自主創(chuàng)新、穩(wěn)定可靠的‘中國芯’,都是支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)、智能社會、國防安全的堅(jiān)強(qiáng)基石。我們這代科研工作者的使命,就是通過一點(diǎn)一滴的突破,助力國家在這場關(guān)乎未來的競賽中贏得主動,共同書寫中國工業(yè)更加輝煌的明天。”
通過田彤教授的深入剖析,我們看到了中國集成電路產(chǎn)業(yè)攻堅(jiān)克難的清晰路徑,也看到了以上海為代表的產(chǎn)業(yè)高地通過提升系統(tǒng)集成服務(wù)能力,賦能全產(chǎn)業(yè)鏈升級的宏偉藍(lán)圖。前路雖充滿挑戰(zhàn),但自主創(chuàng)新的浪潮已勢不可擋,中國集成電路產(chǎn)業(yè)正蓄力邁向新的高度。