書名: 2018—2019年中國半導體產業發展藍皮書作者名: 中國電子信息產業發展研究院編著本章字數: 1005字更新時間: 2024-01-19 15:12:46
三、全球半導體產品和技術創新步伐加快
2018年,集成電路技術仍沿著摩爾定律不斷迭代演進。在集成電路設計方面,手機芯片、人工智能芯片、礦機芯片等引領著技術變革。華為、蘋果、高通紛紛發布融合了更強的計算處理和人工智能技術的7nm手機芯片,英偉達、AMD 等公司則繼續發力人工智能市場,其 GPU 廣泛應用于人工智能云端訓練和推理。在集成電路制造方面,同樣摩爾定律仍如期推進,臺積電和三星在先進工藝制程繼續競賽領跑,相繼實現7nm工藝量產,進一步鞏固代工優勢,三星、東芝、英特爾等相繼推出96層NAND存儲技術,DRAM也加速邁向1ynm。在集成電路封測方面,扇出型封裝等高端封裝技術競爭激烈。我國臺灣地區臺積電、日月光等仍為技術引領龍頭,我國大陸地區長電科技、通富微電、華天科技等企業也在積極擴產加快部署。預計在 5G、人工智能等需求驅動下半導體技術將繼續加快變革創新,芯片設計、工藝、封測等都實現進一步提升。
芯片設計方面,架構和指令集開源將成為重要發展趨勢。隨著工藝制程的進步和市場競爭日趨激烈,半導體產品應用也加強定制化和差異化競爭,將推動未來在體系結構、EDA工具和開源設計方面加快變革。作為近年來開源技術的突出代表,RISC-V 開放指令集已經受到國內外各領域的廣泛關注,印度等國針對RISC-V推行國家指令集計劃,加大對基于RISC-V的芯片產品和產業生態的投入,一些大型企業如西部數據等已經明確表示將全面轉型 RISC-V,谷歌等軟件企業也正在積極跟進,加快構建產業生態。此外,為順應開源潮流,2018年12月18日,Wave Computing宣布開放MIPS架構最新版本,為全球的半導體企業、開發人員及高校提供免費的MIPS架構用于開發新SoC。
制造工藝方面,先進工藝制程繼續延續摩爾定律。2018年8月,臺聯電宣布不再投資 12nm 以下的先進制程,隨后代工巨頭格芯宣布放棄 7nm 工藝研發,同時,英特爾也宣布延緩7nm工藝研發,目前能進行7nm工藝生產的只剩下臺積電和三星。臺積電和三星等代工廠將取代英特爾承擔起推動摩爾定律前進的重任,繼續縮小工藝制程。2018年,7nm工藝已經實現量產,在手機SoC等芯片代工中得以使用,預計2019年將實現5nm工藝試產,2020年量產。
芯片封測方面,先進封裝和異質集成技術等將成為重要趨勢。制造業格局的變化和摩爾定律物理極限的逼近,使得更多企業和產品結構站在同一起跑線上,催生出更多體系架構創新、應用產品創新和異構集成技術創新。例如,為適應 5G 高頻需求,高通聯合村田公司采用將天線、射頻前端和收發器整合成單一系統的AiP(Antenna in Package)封裝技術,預計在5G商用后實現大規模應用。