集成电路产业军民融合深度发展路径探索[CSIA]
 
 
集成电路产业军民融合深度发展路径探索
更新时间:2018-1-12 14:13:35  
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集成电路是信息技术产业的基础和战略制高点,对提升国民经济与社会信息化水平、保障信息安全意义重大。目前我国集成电路产业自主设计能力偏弱,对国外专家、技术团队和知识产权(IP)核等不稳定资源有较强的依赖性,高水平集成电路制造设备攻关尚未成体系,基础材料和成套工艺开发技术水平相对落后,高端示波器、逻辑分析仪等测试仪器受制于人,对国民经济发展和国家安全尚未形成有力支撑。发达国家的实践经验表明,军民融合深度发展是振兴集成电路产业的唯一路径,本文在充分论证我国集成电路产业发展机遇的基础上,借鉴以美国为主的发达国家集成电路产业军民融合发展模式,梳理我国在该领域存在的现实问题与瓶颈,提出推动我国集成电路产业军民深度融合发展的对策建议,为全面提升我国集成电路技术水平,促进我国集成电路产业快速、可持续发展提供决策支撑。
  
  1我国集成电路产业军民融合深度发展的历史机遇
  
  世界半导体技术发展趋势、全球产能转移和政府的高度关注为我国集成电路产业“弯道超车”提供了前所未有的历史机遇。
  
  1.1世界半导体技术发展进入新的转折期
  
  一方面,摩尔定律发展接近极限,推动以美国为首的全球集成电路企业和研究机构不断寻找多样性的替代方案解决日益繁杂的应用问题,发展路线难以聚焦,仅用于延伸和替代互补金属氧化物半导体(CMOS)器件的可能方案就有隧道场效应管、石墨烯、III-V族半导体等十余种[1]之多,导致技术投资趋于碎片化,无法形成合力取得集中突破。另一方面,用于建造先进代工线的资金投入需求不断扩大,迫使世界范围内的集成电路企业通过兼并重组的方式“抱团取暖”,我国资本也顺势进入全球半导体厂商的并购大潮中,这为我国集成电路产业吸收全球优势资源、赶超世界先进水平创造了契机。
  
  1.2我国对集成电路供应链的掌控力增强
  
  迫于成本压力,国外半导体企业倾向在全球范围分散布局价值链的各个环节,在本土仅保留了相对轻资产的设计机构。特别是近年来集成电路产能有持续向亚太地区转移的趋势,这使我国拥有更多可用的集成电路制造资源。近期英特尔、三星、台积电等行业领军企业纷纷投入巨资在南京、合肥、成都、西安、大连等城市合资构建多条12英寸工艺线,为我国集成电路产业军民融合深度发展提供了更好平台和更多可能性。
  
  1.3集成电路产业发展受到空前重视
  
  在我国政府和军方的高度关注下,不仅先后安排了“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”(简称“核高基”专项)和“极大规模集成电路制造技术及成套工艺”(简称“02专项”)两个重大专项,更是在2014年6月发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,成立了千亿级别的集成电路产业投资基金。目前我国已经通过合资的方式建成了中芯国际、上海华力、长江存储等三家拥有12英寸生产线的芯片生产企业,中芯国际目前位列全球第五大芯片制造企业[2],量产工艺水平已达到28nm,海思半导体进入世界前十半导体设计企业,长电科技位列全球第六大封装企业,这些初具规模的行业领军企业为我国集成电路产品寓军于民提供了良好土壤。
  
  站在新的起点上,集成电路产业的军民融合发展已经成为推动集成电路技术进步的普遍共识,对其模式与路径的研究也成为军民融合向纵深发展过程中的热点问题[3]。
  
  2国外集成电路产业军民融合发展模式及启示
  
  集成电路产业具有资金密集、技术密集、人才密集的特点,仅靠民品产业自身力量发展存在困难。例如,建设一座下一代18英寸芯片制造厂需要投入的费用高达百亿美元,考虑到诸多风险因素,几乎不可能由民营企业独立承担。因此,世界各国均采用了不同的军民融合模式促进本国集成电路产业发展,包括俄罗斯的“先军后民”模式、日本的“以军掩民”模式和以色列的“以军带民”模式等[4],其中以美国的“军民一体化”模式最具代表性。
  
  2.1战略能力共建
  
  冷战后,美国国内外形势发生根本变化,推动美国政府出台了一系列经济振兴计划,其中的基本战略之一即为实施军民融合,旨在打破冷战期间军民分离的工业体制,确立以军民两用技术为核心的国家技术体系,强调军民融合是国民经济与国防科技工业建设的关键。在政策上,美国制定了《国防部国内技术转让条例》,鼓励将国防部开发的或其委托开发的科学技术按国家保密要求分发给地方政府和民用企业,以立法的形式开展研制军民两用技术,保障了军民融合在国家科技和国防科技中的核心地位。在行动上,美国政府将一部分国立实验室委托给私人和企业管理,并积极推行军转民技术投资计划,为民用研究提供经费。
  
  2.2产业能力共享
  
  2004年起,美国国防部以《国防可信集成电路战略》为顶层指导,与国家安全局联合实施“可信代工项目”,每年投资约6000多万美元,开展军用集成电路可信供应商认证工作[5]。其目的在于形成服务于武器装备建设的先进军用集成电路工业基础,使国防项目能够采用不断进步的先进商用工艺线,确保先进工艺“可信赖”和老旧工艺“可获得”。项目管理机构分为三级,如图1所示。可信使用项目办公室是“可信代工项目”的具体管理部门,其职责一方面是委托以IBM为代表的行业领军企业为国防部建设专用的可信代工线,另一方面是委托国防微电子处对BAE电子系统等优势半导体公司的通用代工线进行可信认证,并直接接管其老旧的军队专用代工线。截至目前,包括安森美半导体(On-Semi)、Novati科技公司等在内的众多知名半导体厂商均已通过了此项认证,相关配套法规详见表1。
  
 
来源:中国电子科学研究院学报        
 
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