2021年是建黨100周年，也是“十四五”的開局之年。盡管新冠肺炎疫情對產業鏈供應鏈的影響依然明顯，但是面臨全球集成電路產業的技術換擋期和產業鏈重組機遇期，發展空間進一步拓寬，在全體從業者的共同努力下，中國集成電路產業依然取得了豐碩成果。

　　強產鏈：集成電路“三業”同步發展

　　在旺盛需求的驅動下，中國集成電路市場呈現穩定增長的態勢。根據中國半導體行業協會的統計， 2021年1-9月中國集成電路產業銷售額為6858.6億元，同比增長16.1%。其中，設計業同比增長18.1%，銷售額3111億元；制造業同比增長21.5%，銷售額1898.1億元；封裝測試業同比增長8.1%，銷售額1849.5億元，保持了中國集成電路產業一貫的穩健增長態勢。

　　從集成電路“三業”發展情況來看，我國集成電路設計業的規模進一步擴大，2016—2020年期間，從1325億元增長到3819億元，年復合增長率達到23.6%，是同期全球半導體產業年復合增長率的近6倍。2021年表現同樣良好，1—9月市場規模已達3111億元。集成電路設計企業規模與創新能力進一步提高。銷售額超過1億元的規模設計企業超過289家，技術創新能力進一步增強。除華為海思推出5nm工藝設計的麒麟9000 SoC芯片之外，阿里巴巴旗下半導體公司平頭哥發布的服務器芯片倚天710同樣采用5nm工藝；吉利旗下芯擎科技發布國內首顆7nm車規級SoC芯片；中興通訊的7nm 5G通信基站芯片實現商用，5nm也在技術導入當中。

　　我國集成電路晶圓制造業競爭力大幅度提升。特色工藝的產品種類不斷豐富、品質不斷提高，已經開始具有國際競爭力；與此同時，先進工藝的產品技術水平也在逐步提高。

　　封裝測試業從中低端進入高端。集成電路產業鏈各環節互動日趨緊密，先進封裝受到越來越多重視，我國封測企業的先進封裝銷售占比達到35%，表現出良好的發展勢頭。封裝技術成為集成電路產業各環節中與國外差距最小的一環。

　　之所以能夠取得如此快速的進步，與中國市場對集成電路產品的巨大需求密切相關。新基建等基礎建設的實施，有力推動了集成電路產業的發展。賽迪顧問副總裁李珂指出，中國已經成為全球最大的電子產品制造基地，多年來對集成電路產品的市場需求均保持快速增長。從區域市場結構來看，中國在全球主要國家和地區半導體市場規模中占比最高。

　　補短板：穩定產業鏈供應鏈

　　我國集成電路企業在保障供應鏈穩定、補強產業鏈短板方面也做出了大量努力。受到新冠肺炎疫情影響，今年以來全球范圍內都出現芯片短缺現象，汽車行業受到的影響最為明顯。隨著汽車行業電動化、智能化、網聯化的興起，車上搭載的電子設備越來越多，對半導體產品的需求量迅猛增長。半導體產品在汽車中所發揮的作用越來越重要。這也導致了車用芯片供應的短缺。調研顯示，2021年車用MCU從用戶下單到收貨，交付周期達到20.2周，部分缺貨產品交貨周期甚至長達69周。

　　針對這種情況，國內芯片企業積極發力汽車用芯片領域，對產業鏈進行“補位”。比亞迪通過旗下子公司比亞迪半導體的自主研發，在車規級MOSFET和IGBT方面取得巨大進步，不但沒有受缺芯的太大影響，還能做到芯片對外出售，深溝槽型SiC功率模組在真車實驗中的性能表現優于國外供應商的產品。吉利旗下芯擎科技自主研發出7nm車規級SoC芯片“龍鷹一號”，采用7nm工藝，集成88億個晶體管，于2022年第三季度實現量產。聞泰科技全資子公司安世半導體完成對英國新港晶圓廠（Newport Wafer Fab） 的收購，擴大車用半導體的制造能力。華為自研的5G基帶芯片巴龍、AI芯片昇騰以及CPU芯片鯤鵬開始在車用領域發揮作用。公開資料顯示，搭載華為昇騰310、鯤鵬920的MDC車載計算平臺陸續裝車應用，MDC600被用在了奧迪在華生產的汽車上，MDC810則用在了極狐阿爾法S HI版上。

　　集成電路企業也致力于彌補自身供應鏈的短板與不足。裝備材料與EDA工具作為產業鏈上游，一向是我國集成電路產業的薄弱環節，近年來得到快速發展。2021年上半年，我國集成電路生產設備完成銷售收入59.03億元，同比增長123.7%。集成電路制造裝備大類的研發布局已經完成，細分品種不斷豐富，同時本地零部件配套能力逐步改善。至2020年我國集成電路材料銷售已達388億元，從2020年材料銷售收入結構來看，硅材料占比最高達40.20%，電子氣體占比為28.60%。裝備和材料對55~28nm技術形成整體供給能力，部分產品進入14~7nm，被國內外生產線采用。

　　對此，中國半導體行業協會集成電路分會理事長葉甜春指出，在國家科技重大專項、國家產業基金、相關政策的支持下，集成鏈路全產業鏈實現了快速發展，更重要的是開始建立起技術創新體系以及產業體系，而體系的建立給我們整個產業的發展帶來了基本的底氣和信心。

　　謀新局：強化“后摩爾”布局

　　隨著摩爾定律的持續推進，單純靠工藝進步來提升芯片性能的方法已無法充分滿足時代需求，集成電路行業逐步進入“后摩爾時代”，這也給國內集成電路產業帶來了新的發展機遇。我國集成電路企業在寬禁帶半導體、碳基半導體、先進封裝、RISC-V等潛在顛覆性技術領域積極發力，跳出原有框架，探索集成電路性能突破的新路徑。

　　寬禁帶半導體能實現硅材料難以實現的功能，也能在部分與硅材料交叉的領域具備更優性能和更低系統性成本，是后摩爾時代材料創新的關鍵。快充和新能源汽車的普及為寬禁帶半導體在國內消費市場的滲透創造了新的機遇。碳化硅方面，國內多家企業推出車規級量產產品；氮化鎵方面，數十家國內主流電源廠商開辟了氮化鎵快充產品線，氮化鎵功率器件、快充協議芯片以及氮化鎵控制芯片全面實現本土化。

　　碳基半導體是以碳納米管（CNT）、石墨烯為代表的新型半導體材料，采用28納米工藝的碳基芯片可以實現等同于7納米技術節點的硅基芯片。2017年，中國科學院院士、北京大學電子學系教授彭練矛和張志勇教授團隊首次制備出柵長5納米的碳管晶體管；2018年，該團隊再次突破了傳統理論極限，發展出超低功耗狄拉克源晶體管；2020年，該團隊研究出了多次提純和維度限制自組裝方法，解決了長期困擾碳基半導體材料制備的材料純度、密度和面積問題。

　　先進封裝能降低生產成本，讓芯片尺寸更小、性能更高、功耗更低。目前主流先進封裝技術路線有2.5D/3D封裝、Fan-out（扇出型）封裝和異構集成Chiplet（芯粒）封裝。2021年，長電科技正式發布XDFOI全系列極高密度扇出型封裝解決方案，將為芯片成品制造提供一站式服務；通富微電子推出引腳數分別為8、9、10的SiP封裝方案；天水華天已經具備基于FOWLP、FC、WB等互連方式的SiP封裝方案；晶方科技擁有超薄晶圓級芯片尺寸封裝技術（ThinPac）、MEMS和LED晶圓級芯片尺寸封裝技術。

　　RISC-V是繼x86、Arm、MIIPS之后又一躋身主流市場的CPU架構，其開源模式改變了傳統封閉性x86和Arm的授權模式，能讓整個產業以更低成本、更靈活自主的方式實現產品設計。中國RISC-V創業團隊正不斷涌現；阿里和華為均加入了RISC-V基金會董事會；阿里旗下的平頭哥半導體推出了基于RISC-V的玄鐵910芯片；華為openEuler已支持RISC-V架構。（記者 陳炳欣）

　　 轉自：中國電子報