摩爾定律還將繼續(xù)左右集成電路發(fā)展

　　隨著摩爾定律走向極限，集成電路從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)都展現(xiàn)出與以往不同的特征。這也給了后進(jìn)者更多的追趕機會。在國家政策的助推下，中國集成電路形成一個新的發(fā)展高潮，未來應(yīng)如何把握機會，加快發(fā)展?《中國電子報》記者采訪了中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會IC設(shè)計分會理事長、清華大學(xué)微電子所所長魏少軍。

　　集成電路技術(shù)仍在持續(xù)進(jìn)步

　　記者：有關(guān)摩爾定律能否延續(xù)的話題很多，有的認(rèn)為在延緩，有的認(rèn)為沒有放慢，仍在持續(xù)進(jìn)步。您怎么看?

　　魏少軍：摩爾定律經(jīng)過50年的發(fā)展，已經(jīng)走進(jìn)1Xnm時代。由于工藝復(fù)雜度的提升，集成電路工藝換代的速度已經(jīng)從前面30年的每18-24個月前進(jìn)一代，放緩到現(xiàn)在的24-30個月前進(jìn)一代。摩爾定律是對工藝換代規(guī)律(工藝代密度)的一種觀察，并不能準(zhǔn)確地說明工藝技術(shù)的進(jìn)步步伐。工藝代密度和技術(shù)進(jìn)步不能等同為一件事。事實上，工藝技術(shù)的進(jìn)步并沒有放慢，例如IBM今年發(fā)布7nm測試芯片，近期有報道說采用193i浸沒式技術(shù)和EUV混合曝光的5nm的光刻技術(shù)取得進(jìn)展。此外，今年還報道了分子晶體管。因此，無論是從延續(xù)摩爾定律、拓展摩爾定律還是后CMOS等三個方向上看，集成電路技術(shù)仍然在持續(xù)進(jìn)步。當(dāng)然，沒有任何技術(shù)可以一直按照指數(shù)模式一直增長下去。目前業(yè)內(nèi)認(rèn)為摩爾定律在放緩的看法也是基于現(xiàn)行的硅基CMOS技術(shù)，隨著材料的突破和器件架構(gòu)的持續(xù)創(chuàng)新，摩爾定律在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)還會繼續(xù)左右集成電路的發(fā)展。如果有一天摩爾定律走不下去了，主要原因也應(yīng)該不是技術(shù)因素，而是經(jīng)濟因素。

　　在推動摩爾定律的因素中，至少工藝進(jìn)步導(dǎo)致產(chǎn)品成本下降的驅(qū)動力已經(jīng)減弱?，F(xiàn)在推動摩爾定律進(jìn)律前進(jìn)的主要動力是什么?

　　魏少軍：確實如此。按照等比例縮小的步伐，每一代工藝與上一大工藝相比有密度提升100%、功耗下降50%、性能提升40%的收益(即所謂的PPA)。當(dāng)工藝進(jìn)步到22/20nm，人們發(fā)現(xiàn)由于高額的建廠投入和研發(fā)費用，集成電路單位成本不降反升，28nm可能是單位綜合成本最低的一個節(jié)點。但是成本僅僅是諸多影響集成電路發(fā)展的因素之一，密度提升、性能提升和功耗降低仍然是人們追求的目標(biāo)。因此，追求更先進(jìn)的工藝來實現(xiàn)這些目標(biāo)仍然是推動人們進(jìn)一步延續(xù)摩爾定律的主要動力。另外，龐大的市場需求以及激烈的競爭也是原因。只要踏入集成電路這個行業(yè)，想不跟隨摩爾定律都難。因此“要么跟隨摩爾定律，要么就死”已經(jīng)是這個行業(yè)的共識。事實上，我們還找不到能夠不跟隨摩爾定律還能保持世界領(lǐng)先的例子。

　　集成電路產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)新趨勢

　　記者：工藝不斷進(jìn)步，成本沒有下降，會對制造或代工產(chǎn)業(yè)帶來什么樣的影響?

　　魏少軍：首先是成本的上升將極大地加劇芯片制造的競爭，畢竟人們在過去幾十年中已經(jīng)習(xí)慣與集成電路的不斷降價，誰的價格越低，就會天然地獲得客戶的青睞。影響價格的因素很多，成品率、進(jìn)入市場的時間等都會有影響。所以工藝進(jìn)步的本質(zhì)是技術(shù)水平，如果技術(shù)不夠好，綜合成本就會上升，競爭力就會下降。其次，隨著工藝的進(jìn)步，更換工藝廠商的代價也會越來越高，設(shè)計公司不會輕易更換代工廠，同樣代工廠也面臨著高額投入來獲取和穩(wěn)定客戶的挑戰(zhàn)，也不會輕易放棄一個客戶。因此，設(shè)計公司和代工廠的共生和“聯(lián)盟”關(guān)系將進(jìn)一步鞏固。這就要求代工廠的工藝進(jìn)步速度要跟得上市場的需求，越早進(jìn)入新工藝，越可以獲得優(yōu)質(zhì)客戶，也越可以長期保有這些客戶。第三，代工廠必須想方設(shè)法降低客戶的投入，幫助客戶加快進(jìn)入市場的步伐，因為這既是客戶的需求，也是代工廠的利益所在，早一點進(jìn)入量產(chǎn)可以早一點獲利，也可以騰出更多的資源支持其它客戶。因此，IP核和設(shè)計服務(wù)將成為代工廠競爭中不可忽視的重要武器。

　　記者：今年以來，國際半導(dǎo)體大廠(主要是Fabless)并購整合加劇，對制造廠特別是代工廠將有何影響?

　　魏少軍：對于具備先進(jìn)制造技術(shù)的代工廠而言，F(xiàn)abless的整合對他們是件好事，大企業(yè)的戰(zhàn)略預(yù)見性、可控性和定力都要好于小企業(yè)。這也是大企業(yè)往往是代工廠爭奪的對象的主要原因，因為這對于代工廠保持客戶穩(wěn)定、產(chǎn)量穩(wěn)定和產(chǎn)能優(yōu)化安排都有好處。但是對于那些尚不具備先進(jìn)制造工藝的代工廠來說，負(fù)面影響可能就會更大些，因為大型設(shè)計公司的議價能力更強，代工廠不得不更多地從成本上讓步，從而導(dǎo)致獲利能力下降。

　　記者：系統(tǒng)整機廠商強化集成電路產(chǎn)品研發(fā)對集成電路產(chǎn)業(yè)有什么影響?

　　魏少軍：系統(tǒng)整機廠商強化集成電路產(chǎn)品研發(fā)本身是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一種必然。其實，早期的集成電路并不是獨立于系統(tǒng)整機廠商的，只是產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中逐漸出現(xiàn)多業(yè)分立、單獨發(fā)展的情況?，F(xiàn)在系統(tǒng)整機廠商再次聚焦集成電路產(chǎn)品研發(fā)是事物發(fā)展的“否定之否定”，符合事物發(fā)展的客觀規(guī)律。當(dāng)然，系統(tǒng)整機廠商自己研發(fā)芯片的舉措必然會影響到設(shè)計業(yè)，因為一些靠向系統(tǒng)整機廠商提供產(chǎn)品的設(shè)計公司將被迫逐漸出局，或淪為第二或第三貨源。這是需要設(shè)計公司注意的。不過，集成電路產(chǎn)品的種類非常繁多，系統(tǒng)整機廠商也不會不計成本地自己研發(fā)所需的所有集成電路，而只會聚焦在影響其競爭力的核心芯片上，因為從成本的角度看，什么都自己做并不合算。因此，設(shè)計公司應(yīng)該重新審視自己的產(chǎn)品策略和布局，審視自己與客戶的關(guān)系，必要的時候也要對自己進(jìn)行重新定位。

　　推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵是度的把握

　　記者：中國在新的國際產(chǎn)業(yè)背景下，應(yīng)采取什么策略應(yīng)對?

　　魏少軍：首先我們要具備戰(zhàn)略判斷力，對集成電路的發(fā)展走向的戰(zhàn)略判斷非常重要，如果判斷錯了，后面就很難糾正。因此必須具備“謀萬世、謀全局”的能力;其次，要提升我們的戰(zhàn)略預(yù)見性。就像下棋一樣，能夠走一步、看三步。競爭中能夠取勝的原因很大程度上在于能夠比別人早一點看清未來的走向。這需要對全球產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展有深刻理解和把控;第三，要保持戰(zhàn)略的定力。想明白、看清楚的要堅持下去，不能三心二意，更不能翻烙餅。我國作為集成電路的后發(fā)國家，國內(nèi)外對我發(fā)展集成電路的作法和具體技術(shù)路線都存在不同看法，也一定會干擾到我們各個層面的領(lǐng)導(dǎo)，影響到他們的決策。保持戰(zhàn)略定力、堅定不移地發(fā)展集成電路是這一輪發(fā)展能否成功的關(guān)鍵。最后，也要具備強有力的戰(zhàn)略執(zhí)行力。執(zhí)行不到位，那就是紙上談兵，執(zhí)行延緩就會貽誤戰(zhàn)機。

　　記者：在集成電路產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的過程中，當(dāng)前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了泡沫、高估值、浮躁等現(xiàn)象，應(yīng)注意哪些?避免這些問題。

　　魏少軍：目前，國內(nèi)的集成電路產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了一些泡沫、高估值和浮躁，這不奇怪。其實幾年前在編制“綱要”的過程中，大家就有預(yù)見，也有一定的思想準(zhǔn)備。對于泡沫也要一分為二。例如一杯啤酒，如果沒有泡沫就說明它不再新鮮;泡沫太多，則實質(zhì)內(nèi)容縮水。所以關(guān)鍵是度的把握。集成電路是實業(yè)，一切還是要回歸實業(yè)的本質(zhì)，一是技術(shù)、二是產(chǎn)品、三是市場、四是盈利。所以在金融資本大力進(jìn)軍集成電路的同時，應(yīng)該重點鼓勵產(chǎn)業(yè)資本進(jìn)入這個領(lǐng)域，提升集成電路上下游產(chǎn)業(yè)資本的作用。在盈利的驅(qū)動力下，現(xiàn)在比較多的泡沫會逐漸消失。當(dāng)然，如果控制的不好，集成電路變成金融資本套利的工具，實體經(jīng)濟沒能得到十足的發(fā)展，那么集成電路的發(fā)展也會走到另一個極端。這是大家不愿意看到的。