2019集微半導(dǎo)體峰會：蔣尚義作了《從集成電路到集成系統(tǒng)》的演講

集微網(wǎng)消息，19日，2019集微半導(dǎo)體峰會在廈門海滄舉行。臺積電前CTO蔣尚義、武漢弘芯半導(dǎo)體制造有限公司總經(jīng)理兼CEO蔣尚義作了《從集成電路到集成系統(tǒng)》的演講。

以下為演講內(nèi)容的要點：

半導(dǎo)體業(yè)環(huán)境在近兩年產(chǎn)生了巨大的變化。

體現(xiàn)在摩爾定律作為三四十年引領(lǐng)IC業(yè)發(fā)展的強推動力，已然接近物理極限。雖然半導(dǎo)體仍會繼續(xù)創(chuàng)新，但不會像以往這么快，沖擊將非常大。

同時，與之相對的是系統(tǒng)設(shè)計在過去四五十年沒有太大的改變，電路板和封裝的技術(shù)發(fā)展相比芯片落后很多，如今芯片密度在二維空間超過電路板100萬倍以上。未來系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展瓶頸在于封裝和電路板，業(yè)界已發(fā)展出先進(jìn)封裝技術(shù)來著力解決。

此外，采用先進(jìn)工藝的客戶和產(chǎn)品也越來越少，只有極少數(shù)極大需求量的IC或能采用。據(jù)統(tǒng)計，采用先進(jìn)工藝需投入5億-10億美元，銷售5億顆以上才有可能收回投資。而且隨著后智能手機時代的來臨，對芯片的要求各有不同，種類繁多，變化快，但量不一定大，目前的生態(tài)環(huán)境已不再適用。

而半導(dǎo)體應(yīng)用市場的演變也觸發(fā)了新的商業(yè)契機，從1980年大型電腦、1990年P(guān)C、2000年手機、2010年智能手機的驅(qū)動力將在2020年演變?yōu)槎嘣獞?yīng)用市場，以往主要的芯片掌握在少數(shù)供應(yīng)商手中，而近年來多元化應(yīng)用需要各一的芯片，芯片的需求更多元化，市場將不再掌握在少數(shù)廠商。

因而，為應(yīng)對上述技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的變化，解決封裝和電路板的瓶頸，通過集成系統(tǒng)來使得使芯片之間連接的緊密度和整體系統(tǒng)性能類似于單一芯片，從而使成本降低，效能增加。依據(jù)不同系統(tǒng)，針對各單元的特殊需求，選擇合適的單元經(jīng)由先進(jìn)封裝和電路板技術(shù)重新整合稱之為集成系統(tǒng)，這將是后摩爾時代的發(fā)展趨勢。系統(tǒng)集成可由子系統(tǒng)集成開始，比如以往GPU與8個DRAM集成，通過先進(jìn)封裝整合成一顆芯片，大幅提升效能。

采用先進(jìn)封裝，要考慮即便在芯片與芯片之間間隔很遠(yuǎn)的情形下，都能適用，從而可靈活定義系統(tǒng)，這就要求建立先進(jìn)封裝標(biāo)準(zhǔn)，讓工藝與設(shè)計無礙地溝通，所有產(chǎn)品規(guī)格一致，從而構(gòu)建完整的生態(tài)環(huán)境。

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的生態(tài)環(huán)境中，供應(yīng)鏈的組成涉及設(shè)備+原料、硅片工藝、封裝測試、芯片和系統(tǒng)產(chǎn)品，環(huán)環(huán)相扣缺一不可，更重要的是彼此配合以達(dá)到系統(tǒng)性能的最佳化。因而在進(jìn)行集成系統(tǒng)設(shè)計時一定要先了解系統(tǒng)的需求是什么，采用何種工藝可達(dá)到最佳效果。比如同樣是7nm的工藝，如果事先規(guī)劃好設(shè)計產(chǎn)品效能可提升20%。

對于國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，建議一是建立三套完整的生態(tài)環(huán)境，分別針對高性能如電腦，低耗能如物聯(lián)網(wǎng)和消費性產(chǎn)品如手機等的需求。它們工藝不一，可根據(jù)工藝完善相關(guān)的生態(tài)基礎(chǔ)建設(shè)，政府應(yīng)扶持產(chǎn)業(yè)建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括工藝、IP，從而讓產(chǎn)業(yè)受益。二是加速后摩爾時代的布局，布局集成系統(tǒng)，開發(fā)集成系統(tǒng)的技術(shù)和建造所需的整體生態(tài)環(huán)境。如果集成系統(tǒng)是正確路徑，大陸在集成系統(tǒng)優(yōu)先布局，建立完整的生態(tài)環(huán)境，有望在后摩爾時代領(lǐng)先，在全球市場競爭中取勝。