“技術創(chuàng)新+人才培養(yǎng)”鑄中國芯長跑新動能
2017年10月23-24日,“2017中國集成電路產業(yè)促進大會”在昆山順利召開。本屆大會以“中國芯·新動能”為主題,分析了在當下國際國內形勢下,國內集成電路產業(yè)的發(fā)展狀況,就未來發(fā)展,探討了技術及人才兩大關鍵問題,并就各方面的需求及動力做了深入探討,會上還公布了第十二屆“中國芯”獲獎名單,并發(fā)布了集成電路產業(yè)地圖。
集成電路發(fā)展的三個問題和五條規(guī)劃
近幾年,我國集成電路產業(yè)的發(fā)展增速一直保持在20%左右,2017年上半年,全行業(yè)的銷售總額達到2201.3億元,同比增長19.1%,包括芯片設計、制造、封裝測試、裝備與材料等產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)均有突破。
集成電路產業(yè)作為新經(jīng)濟環(huán)境下重點產業(yè),經(jīng)過這幾年的快速增長,自身在產業(yè)內部也遇到了新的問題和挑戰(zhàn),在2017集成電路產業(yè)促進大會上,工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進中心主任、中國電子信息產業(yè)研究院院長盧山將問題總結為“TTT”:
1.以政策為標志的產業(yè)環(huán)境的塑造。我國出臺了支持集成電路產業(yè)發(fā)展的18號文件、4號文件及《集成電路發(fā)展綱要》等,建立了國家大基金,同時地方政府也在積極建立基金或出臺相關政策以支持產業(yè)發(fā)展,但是當下產業(yè)發(fā)展要求產業(yè)環(huán)境需要更加聚焦,有更精細化的政策;
2.以人才為核心的產業(yè)主力軍的建設。2020年將會有70萬人才缺口,同時還伴隨著產業(yè)人力成本的增長,成熟人才的短缺,以及人才的穩(wěn)定性的問題,成為企業(yè)在這一輪發(fā)展中亟需解決的問題;
3.以技術為核心的產業(yè)發(fā)展,核心技術的突破、工藝和技術的積累和突破都需要時間來積累。
同時,工業(yè)信息化部電子信息司司長刁石京表示,按照《國家集成電路推進綱要》,未來也將從五個方面做好工作:
1. 突出頂層設計,協(xié)調資源布局,按照供給側結構性改革要求,擴大有效和中高端供給,持續(xù)完善產業(yè)政策,規(guī)范市場環(huán)境;
2. 堅持創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略,組織實施好科技重大專項等,持續(xù)加大研發(fā)投入力度,突破核心技術,建設國家級創(chuàng)新中心,搭建“芯火”創(chuàng)新平臺,不斷完善創(chuàng)新體系;
3. 推動重大生產力布局,集聚資源,支持骨干企業(yè)做大做強,扶持創(chuàng)新型企業(yè)成長,推動區(qū)域差異發(fā)展;
4. 支持產業(yè)鏈上下游融合發(fā)展,共建良好生態(tài),圍繞智能硬件、智能傳感、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智慧醫(yī)療等重大產業(yè)需求,提升產品結構,培育新功能;
5. 持續(xù)推進國際合作,融入全球集成電路產業(yè)生態(tài)體系中。
架構創(chuàng)新——軟件定義芯片
當生產工藝技術進入到10納米量級時,在真正的高端芯片上我們都面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),這時,我們如果仍然跟著CPU演進發(fā)展,將永遠跟在別人后面,要想實現(xiàn)超越,則需要在架構上實現(xiàn)創(chuàng)新。而軟件定義芯片、動態(tài)可重構架構的提出,實現(xiàn)了硬件架構功能隨著軟件變化而變化的全新概念,這樣使芯片在保證功能、性能滿足要求的同時,也能夠保證它的靈活性。
清華大學魏少軍教授在大會上介紹了軟件定義芯片的新架構,如下圖,左邊是應用(即軟件),如果不考慮硬件的代價,其最直接的硬件架構如右圖所示,左邊一個什么樣的操作,右邊就有相應的硬件。左邊和右邊兩者之間的拓撲結構是完全一致的,這個結構從計算的角度來說一定是效率最高的,但是從成本來說不一定好。完全從計算角度來看,這樣一個理想情況如果能夠持續(xù)下去,當然很好,但是由于軟件可以無窮大,而硬件不管多大都有極限。這就需要把軟件分塊搬到硬件上運行。我們看到中間的拓撲結構,第一塊執(zhí)行完了以后執(zhí)行第二塊,第二塊執(zhí)行完了以后,按照先后次序搬進去。這樣搬的過程當中,右邊的運行架構,它的結構和中間的互聯(lián)是在不斷變化的,我們稱之為架構和功能可以動態(tài)地按照軟件的要求實改改變。這個想法很好,但是真正去實現(xiàn)的時候難度是非常大的。
在寫軟件的時候包含兩類信息,即計算信息和控制信息,如果把軟件重新寫一下,則中間對應的主要是控制流程的走向。右邊對應的是計算。當我們把一個軟件當中的控制和計算分開,就可以看到,相應的架構由一個控制單元和數(shù)據(jù)通道組成。此時,數(shù)據(jù)通道對應的是一個陣列,控制單元對應的有限編程器,通過這樣配置的靈活性實現(xiàn)上述將一個軟件分塊運行。具體做法是把我們說的分塊軟件拿出來,并按照他們的依賴關系送到數(shù)據(jù)通道當中,數(shù)據(jù)通道配置右邊的陣列,最后執(zhí)行。
軟件定義芯片的方式和傳統(tǒng)相比,具備了高性能和低功耗優(yōu)點,同時又保持了CPU的可編程性。另外,通過這一架構,軟件設計工程師可以直接編程序,然后通過一個編譯器將軟件映射到硬件上,整個應用繞開了電路設計的基本知識。
人才培養(yǎng):示范性微電子學院+芯火計劃
為了應對當下和將來集成電路產業(yè)人才的巨大缺口,2015年,教育部等六部委聯(lián)合發(fā)文支持9家高校建設示范性微電子學院,17家高?;I建。面向繼承成電路產業(yè)需求,與微電子產業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)一批產業(yè)急需的創(chuàng)新能力強的高質量微電子相關學科專業(yè)工程型人才。
而繼示范性微電子學院之后,2016年9月工信部再次提出實施“芯火”計劃?!靶净稹庇媱澮院诵募夹g和自主創(chuàng)新為主題,提升產品自給率、構建產業(yè)新生態(tài)為目標,發(fā)揮集成電路產業(yè)核心支撐作用,推進實施“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”和“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”三大戰(zhàn)略。芯火平臺重點支持智能卡、智能電網(wǎng)、智能交通、衛(wèi)星導航、工業(yè)控制、金融電子、汽車電子及醫(yī)療電子等經(jīng)濟社火發(fā)展和保障國家安全的產業(yè)和領域。其主要任務是推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的成果轉化、整機芯片的培育、人才技術的集聚和資本與團隊的對接。
“中國芯”評選結果發(fā)布
在2017中國集成電路產業(yè)促進大會上,正式發(fā)布了第十二屆“中國芯”評選結果,評選出15個“最佳市場表現(xiàn)產品”獎,15個“最佳潛質產品”獎,2個“安全可靠產品”獎,6個“最具創(chuàng)新應用產品”獎,5個“最具投資價值企業(yè)”獎,3個“卓越投資團隊”獎。共計46個獎項。具體獲獎榜單見下表:
集成電路產業(yè)地圖發(fā)布
賽迪研究院綜合結構化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化的產業(yè)方式,將研究成果從私人訂制轉變到公共服務以供分享,匯集產業(yè)信息資源,形成產業(yè)大數(shù)據(jù),集成電路產業(yè)地圖應用而生,就產業(yè)鏈全景圖、產業(yè)數(shù)據(jù)分析、產業(yè)地理分布、重點企業(yè)信息查詢及比較四大問題進行了解讀。大會上,賽迪研究院對外發(fā)布了集成電路產業(yè)地圖。
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