芯片终极决战:或不在光刻机,而在于第三代半导体

芯片终极决战:或不在光刻机,而在于第三代半导体,第1张

从竞争对手不熟悉的地方实现弯道超车。中国引爆电动 汽车 产业革命,用的就是这个方法。电动 汽车 绕开了被西方垄断的内燃机技术而取得成功,第三代半导体有可能绕开被西方垄断的光刻机技术而取得成功。实现中国芯片跨越式发展,必须专注于其它国家没有明显优势的下一代技术——能够引爆人工智能产业的第三代半导体。

有人说,中国芯片制造落后的真正原因,是没有高端光刻机。其实这话只说对了一半,即使ASML将顶级的EUV光刻机卖给中国,中国也可能需要5-8年,重复别人做过的7纳米、5纳米、3纳米,不太可能一下跳到台积电面前去做2纳米芯片。更重要的是,即使同样是生产2纳米芯片,中芯国际在良率和稳定性方面,极有可能就玩不过台积电而最终导致抢不到订单。也就是说,硅芯片无论是在制造设备,还是制造工艺上都堪称被玩到极致的境界,在几乎全部专利被垄断的情况下,恐怕就不是一台EUV光刻机能够决定胜负的了。要不然,英特尔也懒得受台积电的气了,到2023年才开始生产7纳米芯片,不直接买台EUV生产3纳米芯片就可以了!

总体来看,如果硅芯片玩到2纳米制程是物理极限,那么现在开始着手量产3纳米的台积电,2纳米技术储备肯定是比较充分了的,就看什么时候心情好开始生产而已。也就是说,中国高端芯片制造注定只能是跟随者,很难有被超越的空间了。因此,将注意力集中在第三代半导体,把希望寄托在第三代半导体,是中国芯片出头天的不二选择。所谓的第三代半导体:就是以氮化镓、碳化硅、氧化锌和金刚石四大材料为代表的下一代半导体。具有抗高压、耐高温、传输速度快速,抗击游离辐射等特征,非常符合5G环境下的基站、快充、人造卫星、新能源 汽车 ,高压变电站,物联网等人工智能重要领域的应用。

第三代半导体为智能化时代而来,目前包括台积电、英特尔和三星第三代半导体也处于刚刚起步阶段。第三代半导体用什么设备来做,用什么工艺来做全部都是待确定,这给中国在该领域后来居上提供了巨大的机会。目前中国第三代半导体产业链正在快速形成中,有些终端产品已经实现量产。第三代半导体是个非常复杂的产业生态,中国不但具有巨大的市场,而且最敢尝试新产品。现在中国基本上从最底层技术开始优先使用本土品,从软件系统嵌入、终端产品标准化形成一条龙运作,外部第三代半导体产品想进入中国市场验证性能变得越来越难。中国在5G领先的情况下,凭借强大的制造业,必将在第三代半导体打造全球最完整的全产业链。

电子发烧友网报道(文/程文智)在目前的中美贸易摩擦下,电子产业首当其冲,特别是芯片产业,据业内人士透露,现在跟美国的公司交易,周期一般都特别长,而且基本都需要提前付款和面临各种各样的审查。如果是跟华为有交易的话,还要求来自美国的技术不能超过25%。这迫使国内很多企业不得不考虑国内的供应链企业提供的产品。

在半导体行业方面,根据2018年的统计数据,美国在全球半导体市场占有的份额为48%、韩国为24%、中国除去外资企业的市场份额的话,仅占3%左右的市场份额,当然这两年这个比例可能有所提升。

即便美国已经占了如此多的市场份额,美国国防部在今年上半年,还调整了其12个重点发展的关键技术顺序,将微电子技术和5G军事技术调整到了前两位。在2019年的时候超高速、飞行器、生物技术排在前几位。

西安电子 科技 大学微电子学院副院长、宽禁带半导体国家工程研究中心马晓华在最近的一个论坛上分析称,半导体芯片的博弈是如此的激烈,主要原因是 一个技术密集型的企业,不管从材料、制造以及装备,甚至包括它的管理和运营都是非常专业的一个体系,基本上涵盖了所有技术,走在最先进的前沿。

根据整个集成电路发展规律,半导体进行已经进入了5纳米的技术节点,从常规的二维的器件向三维器件发展。技术节点的发展,带来了一个很大的挑战,就是整个加工的能力逐渐集中到极少数的企业。

对于美国来说,这几年他最大的一个优势是大量的研发投入,去年整个半导体收入有2260多亿美元,有17%的研发投入。正是因为美国的高投入,使得它能在半导体领域长期处于领导地位。不过这几年来,中国也开始加大了半导体基础方面的投入,这也是我们目前发展迅速的一个主要原因。

集成电路芯片技术发展趋势,除了常规的硅基,沿着制程不断缩小,实际上还有几个方面的发展趋势,从材料、器件和功能方面的高度融合,包括提供MEMS技术以及新型材料石墨烯的技术、光电以及通信一体化的芯片技术,甚至包括生物、传感、有源无源、功率射频如何融入一体的发展。所以未来的发展除了沿着摩尔定律制程的缩小以外,还有就是多功能的发展,以及个性化从新材料重新发展的体系。

在材料方面,除了硅基,第三代宽禁带半导体是这几年的热门技术,我国除了在硅基方面进行追赶外,在第三代半导体方面也做了很多投入,有了不少的创新研究。

其实,宽禁带半导体,经过LED照明和Micro LED的技术发展,它的市场已经比较成熟了,现在宽禁带半导体产业的产能已经有了很大的提升,成本也在逐渐下降。因此,宽禁带半导体在的电子器件,包括射频功率器件、 汽车 雷达、卫星通信,以及5G基站和雷达预警等应用领域开始得到应用。在电力电子方面,尤其是电动 汽车 应用领域,充电桩和手机充电器将是很大的一块市场。新能源 汽车 方面,特斯拉已经将碳化硅器件应用在了Model 3上,后续可能会有更多的 汽车 厂商跟进。

在未来的发展,包括未来6G通信,未来定义的业务它的频段更高,通信的速率更高,这一块未来主体的材料,硅基器件的性能已经不能满足要求,这对氮化镓器件的发展提供了更大的动力。

据马晓华介绍,西安电子 科技 大学在2000年初就开始了基于第三代半导体方面的研究。目前他们主要基于两个平台:一是宽禁带半导体器件与集成电路国家工程研究中心;二是两个国家级的重点实验室。

“我们在早期围绕着第三代半导体材料生长设备以及它解决材料生长过程中的一些关键技术问题,包括我们器件的设计、最终的应用和它的可靠性分析,整个实验室是一个非常完整的第三代半导体,材料和芯片研究的体系。目前我们实际上具备了整个小批量,可以实现大功率,或者毫米波芯片的设计和制造能力。”马晓华表示。

目前,他们主要的研发包括 面向高质量外延片的生产,包括基于碳化硅,大储存的硅寸,以及我们先进的氮化镓器件制造工艺,基于5G基站用的大功率芯片,以及高频和超高频的芯片,包括电源转换的电力电子芯片。 他还透露,“基于应用端我们也有一些功率研究以及MMIC电路的封装体系,我们也是希望和终端用户实现未来在芯片实际应用的全路径的体系。”

从2000年开始,马晓华他们的团队分别从设备、材料、芯片以及电路方面进行攻关,并取得了一定的成绩,2009年他们的设备获奖,2015年设计的器件获奖,2018、2019年在应用放,他们也获得了国家的 科技 发明,或者是 科技 进步奖。

第三代半导体方面的成果

一是氮化 半导体设备。 在最开始,马晓华他们团队需要解决的是第三代半导体材料生产的设备问题,包括高温MOCVD,因为在早期,氮化镓的设备对我国的限制还比较大,但是目前问题已经基本得到了解决。国内这几年,整个MOCVD设备已经占了国内市场的50%以上。其2007年研发出的620型第三代MOCVD设备还获得了2009年国家发明二等奖。

二是氮化镓毫米波功率器件。 因为氮化镓一个很大的优势,它可以在高频条件下,实现大的功率输出。其团队研发的氮化镓毫米波功率器件实现了高频、高效率氮化镓微波功率器件的核心技术开发,其毫米波段器件和芯片技术指标达到了国际领先水平。马晓华透露说,目前他们的器件在6GHz频段能够满足5G毫米波的需求。

三是面向5G的C波段高效率氮化镓器件。 该类器件主要是面向基站使用的。目前基于4英寸或者6英寸大功率的氮化镓基站芯片,主要的应用场景是C波段,它可以实现更高的输出效率和更高的输出功率,“目前我们对100瓦基站用的芯片,效率可以到72%,这个效率相对于硅基MOCVD来讲,整个技术进展还是蛮快的。”马晓华指出。

他还进一步指出,对于脉冲方面,如果通过一些斜波的技术处理,他们也可以实现85%的效率,基本上快接近微波的极限效率。

四是低压氮化镓HEMT射频器件。 未来氮化镓器件除了在基站中使用外,能够在终端上也使用氮化镓技术呢?这就涉及到了低压氮化镓射频器件的发展了。也就是说要从新的材料体系方面去更新,实现氮化镓射频器件在终端上的应用,即在10V以下的工作电压下,是不是还能实现更高效率跟带宽的情况,“这块我们也做了前瞻的研究,在6V的工作条件下,它的效率可以达到65%以上,整个体系基本上已经接近砷化镓在目前手机中的应用效率。”马晓华透露。

五是氮化镓高线性毫米波器件。 这类器件主要解决的是快速的压缩问题。我们现在的通信对于线性主要是通过电路和系统去提升,它牺牲的是效率,马晓华指出,“我们能否从器件的结构,工作原理中提升它的线性,这个也是未来氮化镓在5G通信中非常有用的场景。”

六是氮化 微波功率芯片。 他们团队在整个S波段以下,未来通信的频段都有一系列的研究成果。包括未来面向毫米波,在19-23GHz,或者23-25GHz等频段,即未来5G的毫米波通信芯片方面也做了相关的研究,他透露说,目前他们研发的芯片产品主要是基于氮化镓低噪运放、驱动功放以及功率放大器等。

七是异质结构新材料与多功能集成器件。 未来的器件,除了基于氮化镓的器件,还有很多基于异质结构,或者多功能的芯片,它的模型基于硅基的氮化镓,以及硅基CMOS器件异质集成,因为如果采用硅基的话能够大大降低氮化镓和砷化镓铟等芯片成本,实现与CMOS集成、多功能集成,大大降低功耗。“这块我们也做了一些研究,通过对不同材料的转移和建核的方法,目前也实现了对硅基材料和氮化镓材料两种器件的优势互补,在未来电力电子这块,可能它的应用场景比较高。”马晓华指出。

八是大尺寸硅基氮化镓射频技术。 如果要大量的展开应用,尤其我们的消费电子类产品,对成本的要求很高。因此,低成本、大尺寸、基于硅基的氮化镓射频技术,也是一个需要发展的产业。这些技术的发展,一定会促进氮化镓在整个产业链中的应用,同时也降低了它的应用成本。

九是氮化 可靠性机理研究。 马晓华也坦承,虽然第三代半导体的研究取得了一定的成果,但目前还有很多问题需要解决,比如氮化镓的可靠性和一些机理性问题,还需要企业应用过程中逐步反映到研发机构,他们相互去解决。“目前很多基于氮化镓机理性的问题,包括它的可靠性方面,我们还有一些机理上不是那么清晰和明确,这一块可能还需要一段时间,从应用的层面和研究的层面去协同解决”。

结语

对于第三代半导体器件和集成电路未来产业的发展,目前在通信、 汽车 和智能化未来的应用方面有非常大的潜力。国内目前从事这方面研究的企业和研究机构也很多,我们需要考虑的是如何从全产业链方面布局,实现产业化的聚集,从设备、材料,芯片设计制造和封测应用、服务以及人才方面的布局。

第三代半导体是一个很好的产业,也有着很好的机遇,目前正好面临着通信的高度发展,可以说现在是发展第三代半导体最好的时代。

2019年5月,美国商务部将华为列入实体清单,禁止美国企业向华为出口技术和零部件;2020年5月,美国进一步升级对华为贸易禁令,要求凡使用了美国技术或设计的半导体芯片出口华为时,必须得到美国政府的许可证,进一步切断华为通过第三方获取芯片或代工生产的渠道。

此前,高通、英特尔和博通等美国公司都向华为提供芯片,用于华为智能手机和其他电信设备,华为手机使用谷歌的安卓 *** 作系统。华为自研的麒麟高端手机芯片,也依赖台积电代工。随着美国芯片禁令实施,华为手机业务遭遇重创,消费者业务收入大幅下滑,海外市场拓展也受到影响。

美国凭借芯片技术优势对中国企业“卡脖子”,使半导体产业陡然成为中美 科技 竞争的风暴眼。“缺芯”之痛,突显了中国半导体产业的技术短板。它如一记振聋发聩的警钟,惊醒国人看清国际 科技 竞争的残酷现实。

半导体产业是 科技 创新的龙头和先导,在信息 科技 和高端制造中占据核心地位。攻克半导体核心技术难题,解决高端芯片受制于人的现状,成为中国高 科技 发展和产业升级的当务之急。

全球半导体版图

半导体产业很典型地体现了供应链的全球化,各国在半导体产业链上分工协作,相互依赖。美国、韩国、日本、中国、欧洲等国家或地区发挥各自优势,共同组成了紧密协作的全球半导体产业链。

根据美国半导体行业协会发布的最新数据,美国的半导体企业销售额占据全球的47%,排名第二的是韩国,占比为19%,日本和欧盟半导体企业销售额占比均为10%,并列第三。中国台湾和中国大陆半导体企业销售额占比分别为6%和5%。

具体来看,美国牢牢控制半导体产业链的头部,包括最前端EDA/IP、芯片设计和关键设备等。具体而言,在全球产业链总增加值中,美国在EDA/IP上,占据74%份额;在逻辑芯片设计上,占据67%;在存储芯片设计上,占据29%;在半导体制造设备上,占据41%。

日本在芯片设计、半导体制造设备、半导体材料等重要环节掌握核心技术;韩国在存储芯片设计、半导体材料上发挥关键作用;欧洲在芯片设计、半导体制造设备和半导体材料上贡献突出;中国则在晶圆制造上发挥重要作用。

中国大陆在全球晶圆制造(后道封装、测试)增加值占比高达38%;中国台湾在全球半导体材料、晶圆制造(前道制造、后道封装、测试)增加值占比分别达到22%和47%。

以上国家和地区构成了全球半导体产业供应链的主体。

芯片是人类智慧的结晶,芯片制造是全球顶尖的高端制造产业之一,是典型的资本密集和技术密集行业。制造的过程之复杂、技术之尖端、对制造设备的苛刻要求,决定了芯片产业链的复杂性。半导体制造中的大部分设备,包含了数百家不同供应商提供的模块、激光、机电组件、控制芯片、光学、电源等,均需依托高度专业化的复杂供应链。每一个单一制造链条都可能汇集了成千上万的产品,凝聚着数十万人多年研发的积累。

芯片技术也涉及广泛的学科,需要长时期的基础研究和应用技术创新的成果累积。举例来说,一项半导体新技术方法从发布论文,到规模化量产,至少需要10-15年的时间。作为全球最先进的半导体光刻技术基础的极紫外线EUV应用,从早期的概念演示到如今的商业化花费了将近40年的时间,而EUV生产所需要的光刻机设备的10万个零部件来自全球5000多家供应商。

芯片制造的复杂性,创造了一个由无数细分专业方向组成的全球化产业链。在半导体市场中,专业的世界级公司通过几十年有针对性的研发,在自己擅长的领域建立了牢固的市场地位。比如,荷兰ASML垄断着世界光刻机的生产;美国高通、英特尔、韩国三星、中国台湾的台积电等也都形成了各自的技术优势。目前全世界最先进制程的高端芯片几乎都由台积电和三星生产。

中美芯片供应链各有软肋

“缺芯”,不仅困扰着中国企业。

自去年下半年以来,受新冠疫情及美国贸易禁令干扰,芯片产能及供应不足,全球信息产业和智能制造都遭遇了严重的“芯片荒”。

随着新一轮新冠疫情在东南亚蔓延, 汽车 行业芯片短缺进一步加剧,全球三家最大的 汽车 制造商装配线均出现中断。丰田称 9 月全球减产 40%。美国车企也不能幸免,福特 汽车 旗下一家工厂暂停组装 F-150 皮卡,通用 汽车 北美地区生产线停工时间也被迫延长。

蔓延全球的芯片荒,迫使各国对全球半导体供应链的安全性、可靠性进行重新审视和评估。中美两个大国在半导体供应链上各有优势,也各有软肋。

中国芯片产业起步较晚,但近年来加速追赶。根据中国半导体行业协会统计,2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元,同比增长17%,5年增长了超过一倍。其中,设计业销售额为3778.4亿元,同比增长23.3%;制造业销售额为2560.1亿元,同比增长19.1%;封装测试业销售额2509.5亿元,同比增长6.8%。中国2020年出口集成电路2598亿块,出口金额1166亿美元,同比增长14.8%。

中国芯片核心技术与美国有较大差距,主要突破在芯片设计领域,芯片设计水平位列全球第二。在制造的封测环节也不是我们的短板。中国芯片制造的短板主要在三方面:核心原材料不能自己自足、芯片制造工艺与国际领先水平有较大差距、关键制造设备依赖进口。

由于不能独立完成先进制程芯片的生产制造,大量高端芯片依赖进口。2020年中国进口芯片5435亿块,进口金额3500.4亿美元。

美国是世界芯片头号强国,拥有世界领先的半导体公司,但其核心能力是主导芯片产业链的前端,包括设计、制造设备的关键技术等,但上游资源和制造能力也依赖国外。美国在全球半导体制造市场的市占率急速下降,从 1990 年 37% 滑落至目前 12%左右。

波士顿咨询公司和美国半导体行业协会在今年4月联合发布的《在不确定的时代加强全球半导体产业链》的报告显示,若按设备制造/组装所在地统计,2019年中国大陆半导体企业销售额占比高达35%;美国则排名第二,销售额占比为19%。

世界芯片的主要制造产能集中在亚洲, 2020 年中国台湾半导体产能全球占比为 22%,其次是韩国 21%,日本和中国大陆皆为 15%。这意味着美国在芯片的制造和生产环节,也存在很大的脆弱性。这也是伴随东南亚疫情爆发导致芯片产业链产能受限,美国同样遭遇“芯片荒”的原因。

对半导体产业链脆弱性的担忧,推动美国加大对半导体产业的投资和政策扶持。今年5月美国参议院通过一项两党一致同意的芯片投资法案,批准了520亿美元的紧急拨款,用以支持美国半导体芯片的生产和研发,以提升美国国内半导体产业链的韧性和竞争力。今年2月24日,美国总统拜登签署一项行政命令,推动美国加强与日本、韩国及中国台湾等盟国/地区合作,加速建立不依赖中国大陆的半导体供应链。

除了产能问题,美国在全球半导体竞争中的另一个软肋就是对中国市场的依赖。中国是全球最大的半导体需求市场,每年中国半导体的进口额都超过3000亿美元,大多数美国半导体龙头企业至少有25%的销售额来自中国市场。可以说,中国是美国及全球主要半导体供应商的最大金主。如果失去中国这个最富活力、最具成长性的市场,那么依赖高资本投入的美国各主要芯片供应商的研发成本将难以支撑,影响其研发投入及未来竞争力。

这从另一方面说,恰是中国的优势,中国庞大的市场需求和发展空间,足以支撑芯片产业链的高强度资本投入与技术研发,并推动技术和产品迭代。

“中国芯”提速

随着中国推进《中国制造2025》,芯片制造一直是中国 科技 发展的优先事项。如今,美国在芯片供应和制造上进行霸凌式断供,使中国构建自主可控、安全高效的半导体产业链的目标更加紧迫。

客观上,半导体产业链需要各国协作,这从成本和技术进步角度,对各国都是互利共赢。但美国的断供行为改变了传统的商业与贸易逻辑。在大国竞争的背景下,对具有战略意义的半导体和芯片产业链,安全、可靠成为主导的逻辑。

中国要成为制造强国,实现在全球产业链、价值链的跃升,摆脱关键技术受制于人的困境,芯片制造这道坎儿就必须跨过。

随着越来越多的中国高 科技 企业被列入美国实体清单,迫使半导体产业链中的许多中国企业不得不“抱团取暖”,携手合作,努力寻求供应链的“本土化”。“中国芯”突围,成为中国 科技 界、产业界不得不面对的一场“新的长征”。中国半导体产业进入攻坚期,也由此迎来发展的重大战略机遇期。

在国家“十四五”规划和2035远景目标纲要中,把 科技 自立自强作为创新驱动的战略优先目标,致力打造“自主可控、安全高效”的产业链、供应链;国家将集中资金和优势 科技 力量,打好关键核心技术攻坚战,在卡脖子领域实现更多“由零到一”的突破。国家明确提出到2025年实现芯片自给率70%的目标。

2020年8月,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,瞄准国产芯片受制于人的短板,在投融资、人才和市场落地等方面进一步加大政策支持,助力打通和拓展企业融资渠道,加快促进集成电路全产业链联动,做大做强人才培养体系等。

全国多地制定半导体产业发展规划和扶持政策,积极打造半导体产业链。长三角地区是我国半导体产业重点聚集区,深圳市则是珠三角地区集成电路产业的龙头,京津冀及中西部地区的半导体产业也正在加快布局。

作为中国创新基地,上海市政府6月21日发布《战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》,其中集成电路产业列为第一位的发展项目,提出产业规模年均增速达到20%左右,力争在制造领域有两家企业营收进入世界前列,并在芯片设计、制造设备和材料领域培育一批上市企业。

上海市的规划中,对芯片制造也制定出具体目标和实施路径:加快研制具有国际一流水平的刻蚀机、清洗机、离子注入机、量测设备等高端产品;开展核心装备关键零部件研发;提升12英寸硅片、先进光刻胶研发和产业化能力。到2025年,基本建成具有全球影响力的集成电路产业创新高地,先进制造工艺进一步提升,芯片设计能力国际领先,核心装备和关键材料国产化水平进一步提高,基本形成自主可控的产业体系。

上海联合中科院和产业龙头企业,投资5000亿元,打造世界级芯片产业基地:东方芯港。目前东方芯港项目已引进40余家行业标杆企业,初步形成了覆盖芯片设计、特色工艺制造、新型存储、第三代半导体、封装测试以及装备、材料等环节的集成电路全产业链生态体系。

在国家政策指引和强劲市场的驱动下,国家、企业、科研机构、大学、 社会 资金等集体发力,中国芯片行业正展现出空前的发展动能和势头。

在外部倒逼和内部技术提升的共同作用下,中国芯片产业第一次迎来资金、技术、人才、设备、材料、工艺、设计、软件等各发展要素和环节的整体爆发。国产芯片也在加速试错、改造、提升,正在经历从“不可用”到“基本可用”、再到“好用”的转变。

中国终将重构全球半导体格局

中国芯片制造重大技术突破接踵而至:

中微半导体公司成功研制了5纳米等离子蚀刻机。经过三年的发展,中微公司5纳米蚀刻机的制造技术更加成熟。该设备已交付台积电投入使用。

上海微电子已经成功研发出我国首款28纳米光刻机设备,预计将在2021年交付使用,实现了光刻机技术从无到有的突破。

中芯国际成功推出N+1芯片工艺技术,依托该工艺,中芯国际芯片制程不断向新的高度突破,同时成熟的28纳米制程扩大产能。

7月29日,南大光电承担的国家 科技 重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”之光刻胶项目通过了专家组验收。

8月2日青岛芯恩公司宣布8寸晶圆投片成功,良率达90%以上,12寸晶圆厂也将于8月15日开始投片。

2017年,合肥晶合集成电路12寸晶圆制造基地建成投产,至2021年合肥集成电路企业数量已发展到近280家。

中国半导体行业集中蓄势发力,在关键技术和设备等瓶颈领域,从无到有,由易入难,积小成而大成,关键技术和工艺水平正在取得整体跃迁。

小成靠朋友,大成靠对手。某种意义上,我们应该感谢美国的遏制与封锁,逼迫我们在芯片和半导体行业加速摆脱对外部的依赖。

回望新中国 科技 发展史,凡是西方封锁和控制的领域,也是中国技术发展最快的领域:远的如两d一星、核潜艇,近的如北斗导航系统以及登月、空间站、火星探测等航天工程。在外部压力的逼迫下,中国 科技 与研发潜能将前所未有地爆发。

实际上,中国的整体 科技 实力与美国的差距正在迅速缩小。在一些尖端领域,比如高温超导、纳米材料、超级计算机、航天技术、量子通讯、5G技术、人工智能、古生物考古、生命科学等领域已经居于世界前沿水平。

英国世界大学新闻网站8月29日刊发分析文章,梳理了中国 科技 水平的颠覆性变化:

在创新领域,中国在全球研发支出排名第二,全球创新指数在中等收入国家中排名第一,正在从创新落伍者转变为创新领导者。

人才方面,拥有庞大的高端理工人才库,中国已是知识资本的重要创造者,美中 科技 关系从高度不对称转变为在能力和实力上更加对等。

技术转让方面,中国从单纯的学习者和技术接收者,转变为技术转让的来源和跨境技术标准的塑造者。

人才回流,中国正在扭转人才流失问题,积极从世界各地招募科学和工程人才。

这些变化表明,中国 科技 整体实力已经从追赶转变为能够与国际前沿竞争,由全球 科技 中的边缘角色转变为具有重要影响力的国家之一。

中国的基础研究水平也在突飞猛进。据《日经新闻》8月10日报道,在统计2017年至2019年间全球被引用次数排名前10%的论文时,中国首次超过美国,位居榜首位置。报道还着重指出中国在人工智能领域相关论文总数占据20.7%,美国为19.8%,显示中国在人工智能领域的研究成果正在超越美国。

另有日本学者在研究2021QS世界大学排名后,发现世界排名前20的理工类大学中,中国有7所上榜,清华大学居于第一位,而美国有5所。如果进一步细分到“机械工程”、“电气与电子工程”,中国大学在排名前20中的数量更是全面碾压美国。

芯片技术反映了一个国家整体 科技 水平和综合研发实力,中国的基础研究、应用研究、人才实力具备了突破芯片核心技术的基础和能力。

正如世界光刻机龙头企业——荷兰ASML总裁温尼克今年4月接受采访时所说:美国不能无限打压中国,对中国实施出口管制,将逼迫中国寻求 科技 自主,现在不把光刻机卖给中国,估计3年后中国就会自己掌握这个技术。“一旦中国被逼急了,不出15年他们就会什么都能自己做。”

温尼克的忧虑,正在一步步变成现实。全球半导体产业正进入重大变革期,中国在芯片制造领域的发愤图强,正在改写世界半导体产业的竞争格局。

中国的市场优势加上国家政策优势、资金优势以及基础研究的深入,打破美国在芯片制造领域的技术垄断和封锁,这一天不会太遥远。


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