求是缘2021年会报道:回顾与展望变局中的中国半导体


11月20日,求是缘半导体产业2021峰会暨求是缘半导体联盟2021年会在浙江大学杭州国际科创中心举行。在当前中美贸易摩擦、科创板支持半导体行业以及新冠疫情反复等情形下,国内半导体业迎来了更好的发展机遇,求是缘半导体联盟也把今年年会的的主题定为“变局中的中国半导体•回顾与展望”。会上,与会老师、学长和嘉宾就后摩尔时代集成电路产业的发展、中国半导体业的现状、芯片国产化的机遇等话题分享了想法,进行了热烈的讨论。


新冠疫情在各地还时有复发,年会组委会严格遵守杭州的疫情管控政策,确保活动得到安全有序地进行。本次大会吸引了众多求是缘半导体联盟成员和关注半导体领域的人员,齐聚一堂,分享知识、结交朋友、探求合作。


一、开幕致辞和主旨报告


求是缘半导体联盟理事长陈荣玲致辞


求是缘半导体联盟理事长陈荣玲学长致欢迎辞,非常感谢顾问理事、会员的支持,感谢参会嘉宾的到来,感谢筹备本次活动的老师和志愿者们。陈荣玲谈到,随着国家科技战略的提升,近年来半导体集成电路行业获得了政策层面的大力支持,以及社会资本的日益青睐,这对行业的发展是非常有帮助的,让从业人员有更好的条件做事情。陈荣玲认为,高科技不是迷信或玄学,在引进学习吸收或是自研突破攻关的过程中,它是可以做出来的,即所谓“精诚所至,金石为开”。



浙江大学杭州国际科创中心副主任夏雷、求是缘半导体联盟北美分部负责人张朔、求是缘半导体联盟日本分部负责人杨耀宇分别致辞,杨耀宇学长的致辞由求是缘半导体联盟副理事长韩雁老师代述。求是缘半导体联盟副秘书长徐若松做了2021联盟工作汇报,还担任本次年会主题演讲的主持人。



浙江大学微纳电子学院院长吴汉明院士做了交叉学科支持后摩尔时代的集成电路产业发展的主题报告。吴汉明谈到,很长时间内芯片制造领域都存在摩尔定律的现象,即当价格不变时,单位面积芯片上的晶体管数量每两年能实现翻番,摩尔定律其实是芯片制造发展速度和经济效益的妥协。随着摩尔定律的推动,芯片越做越小,单个晶体管的成本越做越低。但是28nm工艺节点后制造成本下降趋缓,研发和建厂成本成倍上升。TSMC在2020年推出了5nm制程的代工,Intel在2019年推出10nm制程的产品后还未看到更小制程的产品发布,因此Intel已经放弃每两年晶体管密度加倍的发展步伐,可以说芯片制造领域进入了后摩尔时代。


吴汉明总结到,后摩尔时代具有五大特点及对应的发展机遇:1、技术方向依然在探索中发展,存在巨大的创新空间;2、不仅仅刻意追求特征线宽,对于设备和其他条件不苛刻;3、技术范围增宽,上天入地、日常生活都会涉及,市场空间极大;4、市场碎片化,没有明显的垄断,创新的中小企业有成长空间;5、研发经费相对低廉,产品研发容易启动。


而且,后摩尔时代主流工艺节点依然发展空间大,55nm及以上节点支撑了我国芯片制造产业的主体。55nm技术节点支持多条产品线(如以太网、多媒体、存储器、MCU、MOSFET、IGBT、BCD等),生命周期长、性价比高,在材料、设备、工艺、EDA等方面国产化自主可控。吴汉明说到,自己以前一直在工业界做技术研发,现在来到教育界培养学生,发现集成电路制造在各大高校微电子类专业中的课程占比很少,芯片设计占据大部分。正是基于上述工业界的特点和教育界的需求,浙江大学杭州国际科创中心正在建设一条55nm节点的CMOS成套工艺研发线,计划2022年3月开始流片。在这条产线中将通过成套工艺体现交叉学科的价值,通过交叉学科支持后摩尔时代的集成电路产业发展。


求是缘半导体联盟荣誉顾问莫大康学长做了冷静看待中国半导体业的主题报告。莫大康引用行业数据,谈到全球半导体市场增长可期,预计2035年会到上万亿美元(WSTS预测,2021年会到5272亿美元),今年各大巨头也在争相扩充投资。关于下一步全球半导体业的发展方向,莫大康认为,尺寸缩小会持续,但趋势减缓;芯片会继续降低功耗;2.5D/3D集成及先进封装会多起来;芯片的可靠性会进一步提高;AI辅助会流行起来。所以未来半导体业发展,要更智能,而不仅更小。


参考中国半导体行业协会的数据,莫大康总结说,国内芯片设计、半导体制造、封装测试的市场规模也一直是增长的,设计和制造的增长幅度较大,封装测试的趋于稳定。国内半导体领域有发展空间,但是面对美国的持续加压,从“瓦圣纳”条约、“实体清单”到“出口许可证”(华为、中芯国际等列入),中国半导体业的发展存在不确定性。美国在半导体领域限制中国有两个“杀手锏”武器,EDA工具与IP、半导体设备等,这种限制“时紧时松”是常态。


当华为、中芯国际等被列入“实体清单”后,芯片国产化的呼声升得很高,它涉及产业发展的安全。莫大康认为,国产化在半导体产业中,是能打开西方禁运“缺口”,实现自主可控,或者反制西方打压的能力,至少是一种可以讨价还价的手段。国产化有四项任务攻坚,存储器(长江3D NAND以及长鑫DRAM)、中芯国际的先进逻辑工艺制程(14nm及以下)、EDA工具与IP、28nm去美化引导线(半导体设备与材料国产化攻坚主导)。


在结语中,莫大康说到,应该正确看待贸易战,它是常态,当下要做的是努力提升竞争力。冷静看待中国半导体业,成绩来之不易,要充满信心与勇气,用部分国产化来打开禁运的“缺口”,破除“紧箍咒”,这是产业发展的必由之路。中国半导体业发展有全球最大的市场及国家资金等的支持一定会在全球取得话语权。


南京大全电气有限公司副总经理赵伟做了创新驱动智创未来的主题报告。赵伟通过大全集团的案例生动地阐述了创新在企业发展中的驱动作用,为此大全集团还多次获得国家科技进步奖项。赵伟介绍,大全集团是电气、新能源、轨道交通领域的领先制造商,主要研发生产中低压成套电器设备、智能元器件、轨道交通设备、新能源硅材料等。在这些领域当中,大全集团都取得了不错的成绩。


上海晶丰明源半导体股份有限公司创始人、董事长兼CEO胡黎强做了国产芯片创业的战略研讨的主题演讲。胡黎强列举了几个国产芯片创业的案例,发现它们做的不错有如下特点:把握国产芯片替代进口芯片的机会,如卓胜微、圣邦微、格科微、艾为、汇顶、兆易创新、思瑞浦等;抓住国内早期新兴市场的发展机会,如恒玄科技基于TWS的兴起做智能音频SOC芯片、晶丰明源基于LED照明的兴起做LED照明驱动芯片、乐鑫科技基于智能家居的兴起做WiFi MCU芯片和模组。


关于芯片创业的战略探讨,胡黎强认为要考虑三个要素:对的市场、竞争优势、合理利润。分析对的市场,进口芯片替代是一个确定的市场,市场风险小;早期新兴市场有起不来的风险(比如卓胜微早期CMMB)。在早期新兴市场中,大公司不重视、积累少,创业公司劣势小,但是有可能成为先烈。在增长期和成熟期市场中,进口替代机会大,客户希望国产芯片,可以牺牲价格弥补技术劣势;但是打败老乡机会小,创业公司运营无优势,创业公司技术领先时间不会长。


分析竞争优势,需要在降低成本和提升价值上努力突破,寻求价值创新,做到更快(天下武功,唯“快” 不破)、更好(更“好” 性能,更好质量)、更省(华山论剑,至“贱” 无敌)、更多(更“多”品类,一站服务)。当然能做到技术差异化,即妖(与其更好,不如“不同”),对手将会需要更长的时间来跟进。


分析合理利润,利润确保企业可持续经营,需要充分理解业务持续增长的路径,在产品应用和市场客户上找到交集,提升企业的盈利能力。如,作为芯片端,理解整个系统,有利于系统方案创新,提升技术支持的有效性,提高销售的服务效率,加强客户粘性,同样还可以围绕客户做不同应用。



香远国际物流有限公司总经理蔡正东做了被忽略的半导体产业供应链安全的主题演讲。2014年,蔡正东创办香远国际物流,十多年间一直专注于半导体行业物流供应链,致力于为半导体行业提供全方位的物流服务和仓储服务,为带领香远国际成为半导体供应链细分化发展引领者而不断努力。


蔡正东介绍了半导体产业、供应链全景图,半导体设计公司供应链安全,半导体工厂供应链安全,半导体贸易商供应链安全,泛半导体供应链安全,以及共建全球领先价值链平台。


中微半导体设备(上海)股份有限公司副总裁曹炼生做了改革财务制度促进研发投入的主题演讲。曹炼生说到,企业的研发投入是产业竞争的制胜关键,但是目前的财务制度束缚了企业的研发投入,因此建言有必要改革财务制度解放和促进企业研发投入。


曹炼生从一份真实的财报谈起,“研发费用”投资未来,该项数值应当是越大越好。“销售和管理费用”反映当下的管理效率,该项数值自然是越小越好。在财务报表中,上述两个具有相反属性的费用被不问青红皂白地揉合在了一起,成为“期间费用”,并且因其冲抵净利润而具有了数值越小越好的属性和偏好。现行的财报设计是不支持加大研发投入的,是反研发投入的,已经严重束缚了企业加大研发投入的积极性。


曹炼生建议,制度中存在的问题,只能通过对制度的改革才能解决。建议改革财务制度,在财务报表中将研发成本,即研发费用单列,与销售和管理费用分开,不冲减当期净利润项。判断企业当期盈利能力,有P/E值(市盈率,本益比),能不能有一个P/R值呢,用以动态地指示企业的发展潜力、发展速度和发展前景。


中环领先半导体材料有限公司孙晨光做了超摩尔定律驱动下功率器件的发展趋势的主题演讲。孙晨光介绍了半导体市场及技术发展动态,功率器件市场发展与应用前景,功率器件技术发展路径与硅材料的关系。


孙晨光谈到,半导体产业在周期性起伏中稳步发展,与全球GDP走势相关性持续增强。全球半导体行业步入“超级周期”,CAGR ~8%。中国是全球最强劲的半导体发展区域,CAGR 15%。国内半导体发展最迅速的版块:模拟器件,分立器件(功率类),为中环领先的优势领域。


分立器件未来5年预期CAGR 4%,功率器件是增长主力CAGR 4.5%。中国是分立器件增长的主要贡献者,未来5年CAGR 5.2%,全球占比提升3%。MOSFET和IGBT是功率器件增长的主要贡献者,规模最大,增速最快。从应用领域看,所有应用方向在未来5年都是正向增长,尤其工业控制和汽车电子是功率器件增长的主要应用贡献。


中环领先致力于成为国际领先的功率器件半导体用材料供应商,服务全球功率半导体客户,为客户提供全面解决方案(MCZ+FZ @150mm+200mm+300mm @抛光+外延 @磷+砷+锑+硼掺杂 @全电阻率)。面对各应用领域,提供技术支持+质量保障,向客户提供具备性价比优势的产品。


生特瑞(上海)工程顾问股份有限公司工业技术总监丁启伦做了制程进化过程中的柔性设计模型的主题演讲。丁启伦说到,面对工艺技术的不断提升,工艺设备与布局也需要常态性的调整,这对于已经在运行中的芯片厂而言,无疑是一场灾难。主要的风险可归纳如下:1、设备布局,空间不足,造成洁净空间浪费,运行效率降低。整体洁净环境、气流、与温湿度控制不易。2、动力设备,动力系统容量不足,无法支持线上扩充。局部分区设备数量增加,造成动力管线容量不足。洁净下夹层空间管理混乱,无法有效快速的支持设备调整。3、厂房形态,初始动力设施规划,无法实现就近供应。设备分期实施困难,功能分区破碎。


全球晶圆制造不论是技术与规模,不断在挑战物理极限,为了追求成本的控制,在设备布局上必须考虑更多产品与技术路径变化等因素,提高未来扩充升级的灵活性,兼顾运转效率。空间利用上,将部分非关键设备,譬如线下量测,布置于支持区或洁净下夹层区。无设备辅机之工艺设备,譬如WAT或部分检测设备,脱离主厂房洁净区,或布置于支持区,节省主厂房空间,提供瓶颈设备更大的扩充弹性。工艺流线与路径,采用严谨的分析计算,与同类型生产厂房,进行对标,寻找合理的功能分区配置。


二、沙龙环节


沙龙一,芯片设计与制造


士兰微电子半导体制造事业部质量总监何金祥做了芯片制造过程中的AMC管控的演讲,浙桂半导体有限公司(筹)创始人朱弘博做了基于单光子雪崩二极管的激光雷达接收端芯片的演讲,视光半导体科技公司创始人黄锦熙做了固态激光雷达的现状与发展思考的演讲。


在嘉宾互动环节,讨论了半导体行业抢人大战的现象,为何会出现抢人大战的局面?学校与企业如何合作培养人?半导体企业如何留人吸引人?韩雁老师说到,如果芯片设计公司缺研发人才,可以考虑产学研合作的方式,比如把研发项目放到高校来做,这样同时还可以培养研究生。


招商证券投资银行总部总经理王炳全认为,抢人是好事,说明行业有活力。出现人才短缺,需要从人才培养体系上去改变,比如高校成立了微电子学院,建设集成电路科学与工程一级学科博士点。如何留人,这个比较复杂,首先半导体行业的工作是职业,人才需要足够的薪水养家糊口;更重要的是,人才一般是有追求的,他会受干一番事业的前景感召。


沙龙二,半导体设备、零备件及材料


沈阳富创精密设备股份有限公司CTO杨登亮做了半导体设备和材料行业2021洞察的演讲,浙江大学“百人计划”研究员、化工系博导、竺可桢学院专聘副院长赵俊杰做了区域选择性原子层沉积(ASD)技术进展的演讲。


圆桌论坛


在嘉宾互动环节,还有上海众鸿电子科技有限公司董事长金浩天中泰证券股份有限公司副总裁常乐宁波云德半导体材料有限公司总经理顾永明,一起探讨了材料耗材开发、提升设备研发能力以及产学研设立共性研发基金等话题。此次沙龙,使我们对于我国半导体设备、零备件及材料有了深度的了解。


沙龙三、半导体绿色厂务


生特瑞(上海)工程顾问股份有限公司工业技术总监丁启伦做了厂务管理如何适应制程进化的演讲,浙江大学制冷与低温技术研究所“百人计划”研究员、博导赵阳做了能源数字化的挑战和实践的演讲。


丁启伦先生结合主题演讲中的“制程进化过程中的柔性设计模型”的内容,延伸到由此给厂务方面带来的新的要求和机遇,在厂房布局、流程规划等方面提出了很有预见性的观点。大全、丹佛斯、海尔、士兰微、亿鼎、十一院、电子院等单位的代表分别从自身的经历出发,提出了一些想法与丁总一起探讨,一方面是希望能够深入了解半导体厂房设计的逻辑,以主动融入到体系中来,另一方面也将自身的需求和努力的方向传递给丁总,希望EPC方能够及时了解设备供应方面的发展趋势,在后期的规划设计时及时导入相关技术,以此实现双向合作。


赵阳老师为首的浙大团队研发出了iEnergy-X仿真云平台, 有极大的使用自由度,其能够对水力平衡和温度场同时进行仿真求解,打通冷、热、电、气、汽等专业,这是目前能源管理平台的难点之一,其中自带AI算法,使用最新IT技术,将物理机理和计算机算法深度融合,取得了良好的应用成果。


参会各方表示,大家长期受制于能源系统的计量水平,对能源数据的真实性、可靠性存在较多疑虑,不足于支撑决策,导致很多的性能改善的工作难以实施。赵老师的系统打通了专业和计算机技术间的壁垒,能更加深刻地理解场景,跑出来的策略也更贴合现场需求,具有非常广阔的应用前景。参会的很多代表都讲述了自己的数字化的体验,普遍认为体验很不好,希望浙大能够将这个薄弱环节补充上来,将电子半导体行业的能效快速提升上来,为国家的双碳目标作出更大贡献。


三、感恩赞助商和志愿者


这次年会由求是缘半导体联盟主办,求圆科技(上海)有限公司承办,浙江大学杭州国际科创中心、上海众泓鸿电子科技有限公司、招商证券股份有限公司和南京大全电气有限公司协办。求是赞助商有上海众鸿电子科技有限公司、招商证券股份有限公司、南京大全电气有限公司,铂芯赞助商有中泰证券股份有限公司,金芯赞助商有先晶半导体设备(上海)有限公司、香远国际物流(上海)有限公司、杭州大立过滤设备有限公司、杭州长川科技股份有限公司、丹佛斯(上海)投资有限公司、青岛海尔空调电子有限公司,新芯赞助商杭州芯翼科技有限公司、上海先普气体技术有限公司、宁波云德半导体材料有限公司、杭州士兰微电子股份有限公司、上海喆塔信息科技有限公司。感谢以上15家赞助商对我们年会的大力支持!


赞助商授牌


我们非常感谢诸多单位和个人对本次峰会的捐赠和大力支持,同样非常感谢所有参与和支持本次峰会的工作人员和志愿者的热心奉献。


部分志愿者工作人员合影


活动现场精彩图片合集


文字:胡卓,陈雪平,贺晟,李家龙

图片:年会摄影团队

编辑:马丹凤

审核:韩雁


求是缘半导体联盟 求是缘半导体联盟,是由浙江大学半导体产业校友在2015年3月31日启动,主要是为全球多个高校校友和单位提供一个在半导体产业上的技术、资金、人才、管理、职业发展生活等方面的公益性全球交流平台.
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