国产芯片突破:独立之路上的挑战与契机

国产芯片突破:独立之路上的挑战与契机


在当今数字经济的浪潮中,芯片行业无疑是信息技术产业的核心力量。无论是智能手机、5G通信、物联网、人工智能还是自动驾驶等领域,芯片无处不在,其影响力日益凸显。2023年8月,中国华为公司推出了配备麒麟9000s芯片的Mate60系列手机,这款支持5G通信的新机型,不仅体现了国产手机在芯片研发上的进步,也在市场上引起了广泛关注。

然而在同一年的10月份,国际局势出现了新的变化。美国加强了对人工智能芯片向中国出口的限制,并对关键半导体设备如光刻机的出口参数加以细化。这一系列动作是意在制约中国在人工智能及相关领域的发展,使芯片行业的”卡脖子”问题成为热点话题。中国芯片行业面临的挑战也随之凸显出来。数据显示,目前国产芯片产业链的自给率仍然偏低。自美国于2022年10月发布工业和安全局条例以来,包括美国、日本和荷兰在内的国家陆续公布了对华出口管制措施,尤其针对中国较为薄弱的先进制程芯片及其生产设备进行限制。

报道指出,出口管制措施使得芯片制造所需的上游设备、制造材料和EDA&IP等方面存在较大的风险。国内市场在这些基础设备与技术上仍依赖进口,尤其是在光刻机这一关键半导体设备方面,国产化率几乎为零。然而,上海微电子作为国内领先的光刻机制造商,已显示出打破进口垄断的希望。其官网资料显示,公司不仅已经推出了90nm精度的ArF光刻机,并且正在推进28nm级别光刻机的研发工作。

尽管如此,业内专家指出,光刻机技术问题不仅仅是单一技术的挑战,而是涉及到整个工业体系的基础和实力。突破还需要时间。与此同时,在芯片性能方面,Chiplet封装技术将逐渐成为提高国内芯片性能的重要手段。国内正在发展的Chiplet技术更为激进,渐向标准化迈进。更多国产芯片开始采用Hybrid Bonding技术,拥有更大的成本优势。

除此之外,为了提高计算芯片的性能,国内厂商开始更多地采用存算一体架构,推动3D存储器的应用,预计在1至3年内,这些技术将成为大模型芯片的标准配置。国际大模型芯片的主要玩家也在投资存算一体芯片或研究类似技术,力图集成更先进的存储技术。业内人士预估,国内产业将会跟进这一趋势。

在AI领域,依靠强大计算力的生成式AI成为了瞩目焦点,由于英伟达占据着AI算力芯片的主要市场份额,不过随着AI大模型计算需求的增长,不仅有望诞生适合AI计算的新型架构,还可能逐步取代现行的GPGPU架构。最新的美国关于AI芯片的出口限制虽然带来了挑战,但也为不依赖进口技术的国产先进AI芯片企业创造了市场机会,激励着本土半导体设备与制造产业的发展。未来,在全球芯片产业的版图中,中国企业的角色和地位将会如何变化,成为各界关注的重要议题。

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