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我国集成电路落后的原因是什么 当前集成电路行业的发展方向是什么？

来源：星际派

我国集成电路落后的原因是什么?

集成电路(IC)是将晶体管、电阻、电容和电感等元器件及互连线制作(集成)在一小块半导体晶片或介质基片上，形成具有预期功能的电路。

所有元器件在结构上组成一个整体，使电路向着高密度、大规模、小型化、低功耗、低成本和高可靠性方向发展。

集成电路是一个国家综合科技实力乃至综合国力的反映，是“有钱也买不到”的被“卡脖子”的关键高科技赛道，中国每年都花费巨资进口集成电路，高端芯片基本依赖进口。

回溯我国集成电路落后的原因，既有先进技术受西方封锁，也有此前曾有一段发展阶段瞻前顾后，产学研脱节。

具体到细分领域，EDA 落后的主要原因是研发算法的较多，但很零散，没有规划、集成;大型软件工程能力较弱，经验较少，用户不愿意用国产软件工具，恶性循环。

半导体装备落后则主要是受整体能力和市场环境等多方面因素影响。器件与电路落后的原因包括材料落后，工艺的精细度、稳定性不足，缺工匠精神和工艺大师。

现阶段，我国集成电路急需大批的高端人才。

当前集成电路行业的发展方向是什么?

当前集成电路行业的发展方向包括延续摩尔定律(More Moore)和绕道摩尔定律(More than Moore)，前者面临物理原理极限、技术手段极限、经济成本极限等挑战，后者的主流趋势有 chiplet、异质异构、集成系统等。

毛军发院士判断，过去 60 年是集成电路(IC)的时代，而未来 60 年是集成系统(IS)的时代。

他谈道，集成电路(芯片)只是手段，微电子系统才是目的。集成系统从系统角度进行一体化设计制作，将各种芯片、传感器、元器件、天线、互连线等制作集成在一个基板上，形成具有预期功能的系统，所有芯片和元器件在结构上组成一个整体，使系统高密度、小型化、强功能、低功耗、低成本、高可靠、易设计、易制作。

这种思路，可以进一步提高系统的设计效率和综合性能，减少系统的成本，增加其可靠性，并降低对芯片设计以及设备的要求。

实现从集成电路到集成系统的跨越有三点意义，是复杂微系统集成技术发展的新途径、后摩尔时代集成电路发展的新方向，也是半导体技术变道超车的发展新机遇。

小芯片或晶粒(chiplet)技术就是一种特殊的集成系统概念，它将单一先进工艺的大芯片分解成多个特征模块，每个模块(小芯片)用各自最适合的工艺实现。小芯片技术与 SoC 逆向思维：SoC 将半导体 IP 平面集成在一个芯片里，SoIC 则是将多个 chiplet 以 3D 堆叠集成。

当前集成电路前道设计加工与后道封装逐步收敛融合。封装集成技术的重心正慢慢从传统后端封装移到前端半导体代工。

中国台湾晶圆代工龙头企业台积电的 3DFabric 平台的 SoIC 采用最先进封装互连技术 Hybrid Bonding，堆叠芯片间互连间距可以小到亚微米。目前台积电已实现用 3DFabric 完成 12 层堆叠 SoIC。

如果台积电助推的 3DFabric，特别是 SoIC，成为下一代芯片系统的主流技术，那么台积电将在半导体行业更加强势，而中国大陆原本代工较弱、封装较强的局面将变成代工和封装都落后。

另一个集成系统的例子是封装中天线(AiP)技术。AiP 是指包含无线芯片的封装结构中(上)实现的天线，相比于普通分立天线，AIP 具有更好的系统性能、更小的 PCB 面积、更低的成本，以及更短的研发周期。

第三个例子是多功能无源元件技术。电子系统中包含大量的无源元件，不同功能元件、天线级联需大量转接，引入了额外的损耗与体积;将多种元件结合为协同设计的多功能元件，则能显著减少系统所需元件和转接个数，降低插损，实现小型化。

关键词： 集成电路 高端人才 先进技术 西方封锁

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