徐偉

摘要：在信息社會持續(xù)發(fā)展進步的過程中，芯片以及半導(dǎo)體對其發(fā)展起到了重要的保障作用。現(xiàn)階段，半導(dǎo)體技術(shù)以及芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界各國高度重視的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，都在全力地開展著創(chuàng)新和突破。兩者的實際發(fā)展水平以及在全球分工中占據(jù)的位置，可以對一個國家在全世界這個科技競爭大環(huán)境下的實際地位產(chǎn)生直至關(guān)重要的影響。因此，本文便針對芯片產(chǎn)業(yè)以及半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新動向做出分析和研究。

關(guān)鍵詞：芯片產(chǎn)業(yè);半導(dǎo)體技術(shù);創(chuàng)新

前言：對于芯片產(chǎn)業(yè)以及半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展來講，其對于一個國家的發(fā)展能夠產(chǎn)生重要的推動作用?，F(xiàn)階段芯片已經(jīng)逐漸發(fā)展出多種系列規(guī)格，比如從處理信號的類型上能夠?qū)⑵浞譃閿?shù)字芯片以及模擬芯片，站在功能角度來分，又能夠劃分為微處理器芯片以及存儲芯片等等。現(xiàn)階段芯片產(chǎn)業(yè)以及半導(dǎo)體技術(shù)正在成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要基石，屬于我國在世界范圍內(nèi)角逐的一個關(guān)鍵內(nèi)容。

一、芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展趨勢分析

結(jié)合芯片的實際發(fā)展歷程來看，長期以來表現(xiàn)出了低功耗以及微型化的發(fā)展特征，同時其發(fā)展速度方面具備著較為明顯的高速化發(fā)展特性，而且多年來一直都是摩爾定律在促進以及影響著其實際發(fā)展態(tài)勢。近幾年，對于摩爾定律來講，有所放緩，這使得芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開始迎來一個新的拐點：

（1）目前現(xiàn)有技術(shù)處于極限狀態(tài)

芯片產(chǎn)業(yè)經(jīng)過50多年的快速發(fā)展，目前已經(jīng)能夠?qū)⑽⒂^器件加工面積有效縮小到將近1萬億倍，曾有研究指出，對于芯片行業(yè)來講，一般每隔20年，便會遇到一些新的危機，目前來看，此行業(yè)正處于危機循環(huán)節(jié)點，所以下一步究竟是“延續(xù)摩爾”或者是“超越摩爾”仍然屬于該芯片產(chǎn)業(yè)需要探討的話題[1]。

（2）新型技術(shù)的突破

現(xiàn)階段一系列新型技術(shù)爭相崛起，芯片產(chǎn)業(yè)正處于激烈競爭的狀態(tài)。具體技術(shù)種類如下：

第一種為新架構(gòu)晶體管技術(shù)，此項技術(shù)一般包括以下幾種：一是互補場效應(yīng)晶體管，二是遂穿場效應(yīng)晶體管等。

第二種為新材料晶體管技術(shù)，此項技術(shù)一般包括以下幾種：一是第三代半導(dǎo)體材料，二是是碳基納米材料等。

第三種為新型存儲芯片技術(shù)，此項技術(shù)一般包括以下幾種：一是是磁性存儲器，二是是鐵電存儲器等。

第四種為新架構(gòu)芯片技術(shù)，此項技術(shù)一般包括以下幾種：一是神經(jīng)形態(tài)，二是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

（3）產(chǎn)業(yè)組織的調(diào)適

現(xiàn)階段隨著芯片開始向著大規(guī)模集成電路以及芯片級系統(tǒng)方向發(fā)展，其相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)組織也逐漸地開展調(diào)適工作，在這種背景下芯片產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式開始出現(xiàn)較大的變化。以往較為傳統(tǒng)的商業(yè)模式演變?nèi)缦拢?/p>

一是系統(tǒng)廠商主導(dǎo)，二是集成設(shè)備制造商，三是無工廠芯片供應(yīng)商以及代工兩者之間有機結(jié)合，四是輕晶元模式，五是硅知識產(chǎn)權(quán)設(shè)計，現(xiàn)階段這些模式開始逐漸向著適應(yīng)小芯片以及異構(gòu)集成的集群虛擬垂直整合模式不斷演變，這一新的商業(yè)模式將會給芯片產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。

（4）芯片市場格局出現(xiàn)變動

目前芯片市場規(guī)?；旧峡梢赃_到5000億美元，對于美國來講其實際占比一半左右，所以遠超其他國家以及地區(qū)，但是對于整個包括中國在內(nèi)的亞太地區(qū)來講，其一直呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢，目前約有75%以上的芯片生產(chǎn)線基本上都在亞洲地區(qū)。

二、半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展趨勢分析

（1）重視封裝

結(jié)合現(xiàn)狀來看，對于芯片制造工藝而言，其已經(jīng)進入到了5nm節(jié)點，可以說越發(fā)接近物理極限。在這種背景下部分學(xué)者以及專家明確強調(diào)，處于后摩爾定律時代，隨著制造工藝達到瓶頸狀態(tài)，整個業(yè)界對待芯片制造的態(tài)度，將不會再單純地考察以及衡量線寬、線距或者是集成度的尺寸，也不會再將這些內(nèi)容作為評定企業(yè)制造水平的關(guān)鍵指標，開始更多地考慮怎樣去提升系統(tǒng)的性能或者是怎樣在整個微系統(tǒng)當中提升集成度，所以半導(dǎo)體技術(shù)當中封裝環(huán)節(jié)將會呈現(xiàn)出越來越重要的價值和作用[2]。

結(jié)合現(xiàn)狀來看，伴隨著科技發(fā)展而逐漸誕生的一些新興市場，（如：5G領(lǐng)域以及智能手機領(lǐng)域）也陸續(xù)地對封裝環(huán)節(jié)有了相對較高的要求，對于這種形勢來說，其將會推動封裝技術(shù)快速地向著以下幾個方面發(fā)展：即一是系統(tǒng)集成方向，二是三維方向，三是超細節(jié)距互連等。所以先進封裝將會逐漸成為半導(dǎo)體技術(shù)的一個主要創(chuàng)新發(fā)展方向，其中微型化以及集成化將會成為先進封裝技術(shù)發(fā)展的兩個主要趨勢，而且先進封裝將有可能在射頻芯片、人工智能以及互聯(lián)網(wǎng)等一系列領(lǐng)域大放異彩。

（2）重視特色工藝

隨著后摩爾時代的迅速到來，對于先進制程的研發(fā)而言逐漸進入到了發(fā)展瓶頸階段。而在這一形勢下，因為特色工藝本身并不過于重視器件尺寸方面的縮小，并且有著工藝發(fā)展相對較為成熟等相應(yīng)優(yōu)勢，所以開始成為后摩爾定律時代背景下能夠進一步提升以及優(yōu)化芯片性能的核心“利器”。近幾年，由于受到新型技術(shù)的強力推動，使得新興市場開始對特色工藝有著越來越大的需求量。而且這種需求在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展還有終端應(yīng)用開始變得更加多樣化的情形下，也呈現(xiàn)出了快速增長的態(tài)勢，比較典型的特例便是智能卡或者是分立器件等一系列半導(dǎo)體芯片種類，都對特色工藝有著非常大的需求。

結(jié)語：綜上所述，在信息化以及智能化時代不斷發(fā)展進步的背景下，芯片產(chǎn)業(yè)以及半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展將會成為一個國家信息社會持續(xù)向好發(fā)展的主要推動力，其也能夠影響到一個國家的國際競爭地位，對國家的健康長遠發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響。本文針對芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展趨勢以及半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展方向做出了分析和研究，以此來促進我國芯片產(chǎn)業(yè)以及半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)向好發(fā)展，從而推動我國在科技競爭方面的國際地位能夠得到進一步提高。

參考文獻：

[1]王超. 美國20世紀90年代半導(dǎo)體芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)復(fù)興的經(jīng)驗分析[J]. 網(wǎng)絡(luò)空間安全，2020，11（3）：100-105.

[2]鄭小龍. 砥礪前行，推進半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的"芯"潮[J]. 電子產(chǎn)品世界，2021，28（3）：14-15，18.