比“两弹一星”更难?一文读懂中国半导体成长8大逆境(2)

光山新闻网 林晓舟 2020-07-08 08:21:18
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1美元半导体产物可以撬动100美元GDP,任何国度都想紧紧抓住这一财富。按照美国半导体家产协会的预测,增加1美元半导体科研经费,可以使GDP提高16.5美元,这样的投入很“划算”。

1986年,日本逾越美国成为世界第一泰半导体出产国,美国为了打压日本,一方面出台各类政策勉励其海内企业研发制造,另一方面在1986年签订了《美日半导体协议》,限制日本半导体对美国的出口,同时要求日本必需入口20%的半导体产物,从而在1992年从头夺回世界第一泰半导体出产国的职位。

如今,美国面临竞争者同样是步步紧逼。

2017年,白宫出台《确保美国在半导体行业恒久领先职位》的陈诉,包罗美国总统科技和政策办公室主任以及各泰半导体企业、投资机构、咨询公司CEO和科研机构顶级专家构成的事情组,提出了一系列发起和法子。

个中就包罗:成立新的机制,让企业的专家参加半导体政策和挑战;成倍增加当局投入半导体相关规模的研究经费;实施企业税收政策改良;实施包罗通用量子计较机、全球天气预测网、及时生化可怕袭击探测网等一些列“登月”挑战打算来促使半导体技能的创新。

尤其值得留意的是,陈诉还提到,要动用国度安详东西应对中国的企业政策;增强全球出口节制和内部投资安详(防备中国发生独占技能)。

逆境5:人才短缺严重、学科成长不服衡

迄今为止,半导体规模的8个诺贝尔物理学奖12项发现绝大部门来自美国。美国半导体研发的特点是自下而上,从半导体物理、质料、布局、器件慢慢上升到应用层面,专业配置和人才步队很是完整。

中国则恰恰相反,是自上而下。优先存眷应用层面,好比集成电路、人工智能,然后才开始局部往下延伸。它带来的基础问题是,投资和研发经费层层截留,越往底层的基本研究越拿不到经费,人才蓄水池很小,于是造成了严重的学科成长不服衡。

我们通过中美高校专业配置比拟便可以清楚地看到这一深层问题。

1997年,教诲部打消了半导体物理专业。在美国,质料与器件专业是整个半导体规模的焦点专业,而我国甚至没有配置该专业。今朝,海内只有少量研究组在从事半导体质料与器件相关研究。

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再看高校人才造就数量的较量。

我国微电子专业的本科生、硕士生、博士生与美国电子工程专业的学生数量完全不在一个量级。值得留意的是,2015年,美国电子工程专业有52940名硕士生入学,拿到硕士学位的只有15763名,也就是说它裁减了大量“低程度”学生。而在中国,入学人数本就少,裁减也少。

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总体来看,高校造就半导体学科人才的中美比拟是1比6。美国颠末半个多世纪的成长,已经积聚起了上百万的半导体人才,而我们可以说是人才雕残,仅有的人才大部门会合在集成电路设计规模,真正可以或许从事半导体质料和器件研究的是稀缺品。

逆境6:科研评价机制倒霉于半导体等焦点技能的成长

半导体基本研究尤其奇特的处地址于,半导体固然离应用近,能支撑人类社会和国度安详,可是课题繁多、研究分手,设备依赖大、研究本钱高、进入门槛极高,研发周期长,得坐上十年甚至二十年的冷板凳。以至于在中国很少有人愿意投身这个规模。

半导体研究尚有一个隐蔽性。今朝海内家产界普遍觉得,不需要基本研究也能成长半导体财富,这是因为以铜替换铝、高K绝缘层、绝缘衬底SOI、应变硅技能、鳍式3D晶体管、环抱栅级晶体管等延续摩尔定律的重大发现为代表的大量基本研究成就,全部搜集在美国公司提供的EDA软件和工艺设计套件(PDK)里。然而,会设计基础不代表把握了焦点技能。一旦受到设备、软件、质料等封闭,就立即陷入被动。

我们从来没有成立起独立的半导体专业体系,如今却有许多新兴学科声称与半导体相关,实际上无法支撑半导体基本研究。