專欄︱讓摩爾定律光環(huán)照亮中國半導體業(yè)

摩爾定律，在半導體業(yè)中人人皆知，然而它與中國半導體業(yè)的發(fā)展有什么關(guān)系？恐怕一時難以馬上回答。

如何看待摩爾定律，站在不同立場可能有不同的解釋?，F(xiàn)階段定律即將止步的討論，可能會更加引發(fā)業(yè)界的深刻興趣。

定律的光環(huán)

定律尤如一盞明燈，讓企業(yè)義無反顧的去信奉它，追隨它。因為定律孕育著一個十分強大的經(jīng)濟規(guī)律。在每兩年內(nèi)如果您的企業(yè)跟不上定律的步伐，不能前進至下一個工藝制程節(jié)點，就可能被淘汰出局。所以眾多企業(yè)為了生存，爭取前位，而不惜投資跟蹤。

因此定律實際上是一種自我激勵的機制。在較長一段時間內(nèi),眾多 fabless 都愿意迅速采用下一代先進的工藝制程，推動產(chǎn)業(yè)的進步,這就是定律的魔法所在。比較典型的如在蘋果手機中，己從 A4 進步到 A10 處理器，一顆 16 納米制程采用 FanOut 封裝的芯片，在臺積電加工。

顯然，市場經(jīng)濟是理性的，在工藝制程進入到 28 納米之后，由于工藝研發(fā)與設(shè)計費用的高聳,逼迫許多頂級的 IDM 廠要作出決斷，包括如 NXP，F(xiàn)reescale，STMicron 等公開聲言,它們執(zhí)行輕晶園廠策略（fab-lite），意即不再跟蹤定律,而開始擁護代工，導致全球代工如日中天的火紅增長。

摩爾定律是什么？有人理解它是”大者恒大”，這樣的觀點具有普遍性。因為近 50 年來的實踐，產(chǎn)業(yè)內(nèi)的分化日趨激烈，然而”大者恒大”，是不變的規(guī)律。如典型的存儲器業(yè)中,從幾十家到現(xiàn)在只剩下 DRAM 的三家及 NAND 的四個組合，未來中國欲加入，業(yè)界正密切關(guān)注最后的結(jié)局。又如半導體設(shè)備業(yè)中，之前全球也是幾十個廠家經(jīng)過殘酷的競爭，如今每個設(shè)備類別中幾乎只剩下約二家。

中國半導體業(yè)跟不上定律的節(jié)奏

眾所周知，中國半導體業(yè)的發(fā)展與全球先進地區(qū)之間存在很大差距，是不同步的，據(jù)估計在芯片制造業(yè)中至少落后兩個先進工藝節(jié)點制程。

近期見到臺積電公布它的 10 納米及 7 納米先進制程進度，如 10 納米于 2016 年上半年試產(chǎn)，開始量產(chǎn)時間為 2016 年第四季，地點為中科 12 英寸晶園廠 Fab15 的第 5 至第 7 期，主要客戶及產(chǎn)品為蘋果 A11 應用處理器，高通 ARM 架構(gòu)的 HPC 處理器，聯(lián)發(fā)科 HelioX30 手機處理器及海思 Kirin 手機處理器與網(wǎng)絡處理器。而它的 7 納米，試產(chǎn)時間 2017 年上半年，量產(chǎn)時間為 2018 年第 1 季。地點與 10 納米相同,主要客戶為 Xilinx 的 FPGA 及 Nvidia 的新一代 Volta 繪圖芯片(GPU)。

分析其中的原因是復雜及多方面的，肯定有西方主導的瓦圣納條約的技術(shù)封鎖問題，也有產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于不同的階段。如中國半導體業(yè)的發(fā)展尚處在需要國家資金來推動的初級階段，而不是完全市場化。因此當對手們在你追我趕的發(fā)展階段，而中國半導體業(yè)尚需要國家資金的哺育。所以正如有些專家所言，中國的芯片制造企業(yè)是死不了，也不太可能趕上快的節(jié)奏。

定律轉(zhuǎn)型中國尚有機會

未來摩爾定律實際上向三個方面發(fā)展，第一，繼續(xù)走尺寸縮小道路，可以預計大約還有 2-3 個節(jié)點，至 5 納米左右，定律接近物理極限。目前推動尺寸縮小主要是高性能計算市場的需求。第二，是異質(zhì)集成，如人工智能與物聯(lián)網(wǎng)等需求，它的目的是把不同工藝的產(chǎn)品，包括 RF，MEMS，Sensor，image 等，采用 SiP，2.5D,3D 封裝工藝集成一體。因此主要是采用成熟制程工藝。由于定律剛開始轉(zhuǎn)型，如英特爾，臺積電，包括中芯國際等己經(jīng)開始跨入后道封裝工藝，似乎表明中國尚存機會。而第三方面主要尋求新的材料及晶體管架構(gòu),目前尚偏重于基礎(chǔ)研究階段。

讓摩爾定律光環(huán)照亮中國半導體業(yè)

盡管集成電路尺寸縮小的道路己難深入下去，眾多芯片制造廠商面臨轉(zhuǎn)型，實際上其中有一條道路要跨界進入封裝業(yè)。可以相信前方的路也十分不易，成本下降是個永恒課題。看似此次中國半導體制造業(yè)幾乎能站在同一起跑線上，然而由于眾多原因的束縛，也未必一定能有勝算。

目前的態(tài)勢依然十分嚴峻，首先悲觀論調(diào)是無益的,但是盲目樂觀也不可取。要相信中國半導體業(yè)一定能進步，然而依據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律，科學的態(tài)度,試圖在短時間內(nèi)會發(fā)生突變的可能性也不會存在，一定是循序前進,對于中國半導體業(yè)的發(fā)展能夠少些大的波動己是相當?shù)牟诲e。

摩爾定律是一個普適的發(fā)展規(guī)則，它在計算機業(yè)中有人認為每兩年計算能力會增加一倍等。盡管中國半導體業(yè)的發(fā)展在現(xiàn)階段尚無法跟上定律的節(jié)奏，暫時出現(xiàn)差距是完全正常。要改變此等被動的局面，可能非一日之功，其中關(guān)鍵在于迅速實現(xiàn)“兩化”，向市場化加非國有化過渡，兩者相輔相成，缺一不可。在現(xiàn)階段要盡可能的減少非市場化因素的干擾，尤其是要讓骨干企業(yè)的信心迅速提升。

顯然，定律的光環(huán)對于中國半導體業(yè)發(fā)展僅僅是外部因素，要跟上定律的節(jié)奏，需要扎實的努力，相信“一份耕耘，會有一份收獲”。

摩爾定律的光環(huán)一定會照亮中國半導體業(yè)的迅速進步。