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文 Ÿ 朱晶  赵佳菲  史弘琳  韩晓琳  | CICMAG

全球集成电路产业发展表现出三大趋势：中美技术脱钩下的不确定性；政府干预力度加强；新材料、新架构助推诸多颠覆性技术推动产业革新。我国集成电路产业发展需：把握市场优势，发挥内需潜力，以新型举国体制突破传统创新组织和模式，加大力度投入基础性、颠覆性技术研究，集中力量进行关键核心技术攻关，加强宏观规划，引导产业发展。

    从上半年全球产业发展看到的三大趋势    

（1） 中美科技趋向“脱钩”，增加产业不确定性

从集成电路产业发展的长期规律和特点来看，其供应链体系一直维持着“你中有我、我中有你”的全球化互相依赖，客观上大大增加了中美技术脱钩的难度和成本，中美之间在集成电路价值链上的广泛协同合作也降低了技术脱钩的潜在可能性。但2018年以来，美国对中国的科技封锁呈现频发与全面的常态化状态，尤其是在集成电路领域，以针对华为展开的一系列限制性措施为例，试图阻碍中美在集成电路技术、资本、市场、人才各方面的自由流动，可以说美国在客观上作为推动力开启了“脱钩”进程，不但使得全球集成电路供应链重新布局的可能性加大，也深刻影响着中美乃至全球集成电路价值体系分布与发展方向。必须看到，技术不同于贸易，技术本可以全球通用，但应用技术需要相配套的生态。作为在诸多高科技领域占据引领地位的中美两国，在技术上的“脱钩”极可能意味着全球将出现两套技术标准和规则体系、两类技术思维并行的分裂局面^[1]。尽管这会在很大程度上加速国内集成电路产业的国产化进度，但更多的则是造成资源浪费，不利于本应共享的知识与智力资源研发创新合作，极大地加剧了全球供应链体系的不确定性，也影响到企业对市场机会的判断，以及在研发、生产交付以及整个供应链的资源投入，进而影响企业整体利润及企业未来可持续发展的能力。

集成电路产业成长的各个阶段都离不开政府的干预：在起步期，政府通过公共采购、关税保护为集成电路企业提供最初的启动市场，使集成电路产业迅速形成规模；在成长期，政府利用研发补贴、放松产业管制、专利保护等措施，推动技术的跃进，保证技术难以被复制；在成熟期，政府通过谈判、援助、开展反倾销调查等多元化手段促进集成电路产品出口，维持或扩大市场份额。可以说，集成电路技术的每个关键阶段都离不开政府的战略扶持。但近年来，受地缘政治和集成电路作为大国竞争战略物资储备的地位愈加明显等因素影响，政府对集成电路产业的干预力度逐步加强。

美国国防部下属的国防研究与工程现代化局对其监管的11项尖端技术在优先顺序上进行了调整，将微电子位列第一，理由是因为“当今这个时代的一切都依赖微电子技术”。欧盟紧随其后推出提振本地芯片生产的计划，预计引发超过340亿美元的公共投资，比其2018年制定的投资目标多出5倍。日本政府也一改以往支持企业在海外投资的姿态，更积极的希望吸引国际领先的芯片制造商在日本建立先进工艺产线，并计划未来数年向在日本建厂的海外芯片商提供总计数十亿美元的资金，以促进日本在集成电路行业的发展。而中国大陆，也在2020年出台了新的《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》，不仅拓宽产业链支持范围，还提出了最高十年免税的政策优惠，在支持力度上极大提升。可以看出，华为事件之后，全球集成电路产业的政治属性明显上升。

当前，在摩尔定律放缓以及算力和存储需求爆发的双重压力下，以硅为主体的经典晶体管很难维持集成电路产业的持续发展，整个产业正快速进入一个大变革的时代，技术创新密集活跃，尤其是围绕新材料和新架构的颠覆性技术将成为后摩尔时代集成电路产业的主要选择。新材料将通过全新物理机制实现全新的逻辑、存储及互联概念和器件，推动半导体产业的革新。例如，拓扑绝缘体、二维超导材料等能够实现无损耗的电子和自旋输运，可以成为全新的高性能逻辑和互联器件的基础；新型磁性材料和新型阻变材料能够带来高性能磁性存储器如MRAM和阻变存储器^[2]，三代化合物半导体材料、绝缘材料、高分子材料等基础材料的技术也在孕育突破。架构方面，以RISC-V为代表的开放指令集及其相应的开源SoC芯片设计、高级抽象硬件描述语言和基于IP的模板化芯片设计方法，将取代传统芯片设计模式，更高效应对快速迭代、定制化与碎片化的芯片需求。类似脑神经结构的存内计算架构将数据存储单元和计算单元融合为一体，能显著减少数据搬运，极大地提高计算并行度和能效。计算存储一体化在硬件架构方面的革新，将突破AI算力瓶颈。基于芯粒（chiplet）的模块化设计方法将实现异构集成，被认为是增强功能及降低成本的可行方法，有望成为延续摩尔定律的新路径。

    对我国集成电路产业发展的四个建议   

（2）积极探索关键核心技术攻关新型举国体制

（3）加大力度投入基础性、颠覆性技术研究

（4）加强宏观规划，有序及合理引导产业发展

具体建议，一是国家产业扶持政策和主要投资基金要有针对性。国家相关部门及主要产业基金有必要探索建立相关产业调查和分析的模型和方法，应区分研究哪些是中国集成电路产品适合发展的“有效市场”，为中国集成电路下一步精细化发展做好准备，同时加强产业容量分析和产业安全预警，适时公布需求量大及需要进口替代的核心集成电路产品相关的经济运行数据，对重点项目投资形成指导，对重点发展的领域和产品在资本投入和产能扩充上有所倾斜，保障投资项目的质量，引导重大项目的投资流向，引导产业合理有序发展；二是把经济手段和市场调节紧密结合，要减少政府对经营性活动的参与，努力创造一个有利于公平竞争的市场环境。在项目审批、银行贷款、土地征用等方面加强对企业投资行为的监督和检查，防止新的盲目投资。加强信贷管理，商业银行和宏观调控部门要密切配合和协调，规范审贷程序，强化信贷审核，对扎堆建设的项目领域，以及能耗高、污染重、技术水平低的企业，从严控制贷款审核。

    参 考 文 献    

[1] 刁大明, 王丽. 中美关系中的"脱钩": 概念、影响与前景[J]. 太平洋学报, 2020, 28(7): 12-27.

[2] 耿晓军. 2020十大科技趋势: 多个领域或出现颠覆性技术突破[J]. 物联网技术, 2020, 10(1): 3-4.

[3] 朱晶.我国集成电路产业高端化突破面临的问题研究及有关建议[J]. 中国集成电路, 2020, 29(5): 14-19.

[4] 朱德成, 刘从, 李欣欣. 新时期重大科技任务集中力量办大事的组织模式研究[J]. 中国电子科学研究院学报, 2020,15(4): 299-305.

出品  中国集成电路

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作 者 简 介

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