120+芯片設(shè)計(jì)企業(yè),12寸晶圓月產(chǎn)能64.1萬片,臨港奔赴第三個(gè)千億規(guī)模產(chǎn)業(yè);魏少軍博士發(fā)表軟件定義芯片重要講話
2023-11-23 16:19:23 Nancy,EETOP11月23日,由臨港新片區(qū)管委會(huì)、上海市經(jīng)濟(jì)信息化委指導(dǎo),臨港集團(tuán)主辦、臨港科投與ASPENCORE承辦的以“創(chuàng)芯未來,共筑生態(tài)”為主題的 “2023中國臨港國際半導(dǎo)體大會(huì)”在上海臨港成功召開。
集成電路是新一代信息技術(shù)的核心和基礎(chǔ),也是臨港新片區(qū)著力打造的四大前沿產(chǎn)業(yè)集群之一。上海臨港新片區(qū)黨工委副書記吳曉華先生、上海臨港經(jīng)濟(jì)發(fā)展(集團(tuán))有限公司黨委副書記、總裁翁愷寧先生、臨港新片區(qū)投資促進(jìn)服務(wù)中心主任顧長石先生先后發(fā)表歡迎致辭,從不同角度,全方位介紹上海臨港自2018年正式設(shè)立新片區(qū)以來的產(chǎn)業(yè)建設(shè)成果,特別是在集成電路產(chǎn)業(yè)取得的成績,及未來的發(fā)展規(guī)劃。
上海臨港新片區(qū)黨工委副書記吳曉華先生
上海臨港經(jīng)濟(jì)發(fā)展(集團(tuán))有限公司黨委副書記、總裁翁愷寧先生
臨港新片區(qū)投資促進(jìn)服務(wù)中心主任顧長石先生
在2018年11月,在第一屆進(jìn)博會(huì)上,總書記正式宣布將上海臨港設(shè)立為上海自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)新片區(qū);2019年8月,臨港新片區(qū)管委會(huì)正式掛牌成立;2019年,總書記在第二屆進(jìn)博會(huì)視察上海期間,明確提出臨港新片區(qū)發(fā)展要對標(biāo)這五個(gè)重要。2020年11月,在浦東開發(fā)開放30周年慶祝大會(huì)上,總書記特別強(qiáng)調(diào):上海要聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè),加快在集成電路、生物醫(yī)藥、人工智能、民用航空等領(lǐng)域打造世界級產(chǎn)業(yè)集群。
經(jīng)過四年的努力,一個(gè)在國際上具有一定影響力的國家級的綜合性的集成電路綜合性產(chǎn)業(yè)基地在臨港已經(jīng)初具雛形。吳曉華先生介紹說:“目前臨港集成電路從2019年到現(xiàn)在已經(jīng)簽約總的項(xiàng)目投資額2500億,同時(shí)已經(jīng)集聚了230家集成電路各類行業(yè)的龍頭企業(yè)和重點(diǎn)企業(yè),涵蓋芯片設(shè)計(jì)、制造、裝備、材料、封測、核心零配件等各個(gè)領(lǐng)域的國內(nèi)外行業(yè)龍頭企業(yè)。臨港已經(jīng)初步形成了全鏈布局自主可控的產(chǎn)業(yè)生態(tài),構(gòu)建了多產(chǎn)業(yè)協(xié)同的發(fā)展態(tài)勢。”
顧長石先生分享說:“從臨港發(fā)展集成電路的思路來講,第一個(gè),要成為上海集成電路產(chǎn)業(yè)雙核驅(qū)動(dòng)的新引擎(張江臨港雙區(qū)聯(lián)動(dòng))。第二個(gè),成為集成電路產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的橋頭堡,圍繞先進(jìn)工藝、特色工藝、核心設(shè)備、EDA工具,材料等,成為世界集成電路產(chǎn)業(yè)集群的承載地。”
據(jù)介紹,2023年前三季度臨港集成電路產(chǎn)業(yè)的規(guī)模已經(jīng)達(dá)到140億元。其中芯片設(shè)計(jì)方面已經(jīng)引進(jìn)覆蓋人工智能芯片、戰(zhàn)略芯片、車規(guī)級芯片等領(lǐng)域的150多家國內(nèi)優(yōu)質(zhì)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)以及頭部EDA和IP企業(yè)。此外,在芯片制造、設(shè)備、材料、封測等領(lǐng)域都取得來豐碩的成果。
在芯片制造方面,目前臨港集成電路的芯片制造規(guī)劃產(chǎn)能,只算12寸是64.1萬片/月,其中16萬片已經(jīng)投產(chǎn),16萬片已經(jīng)開工,同時(shí)還有32萬片是國家發(fā)改委窗口指導(dǎo)已經(jīng)通過的。在工藝方面,已經(jīng)覆蓋了集成電路裝備的四大工藝,即承接工藝、光刻工藝、刻蝕工藝、封裝測試工藝,工藝比較完整。
在材料方面,已經(jīng)落地了新盛、天宇、杰斯雅、江峰、傳興等40多家集成電路材料企業(yè),在臨港已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分集成電路材料關(guān)鍵卡脖子工藝在臨港實(shí)現(xiàn)自主可控。12寸大硅片已經(jīng)建成60萬片,同時(shí)40萬片已經(jīng)批準(zhǔn)了,全部建成情況下每個(gè)月規(guī)模將達(dá)100萬片。此外,在碳化硅領(lǐng)域,天宇碳化硅50萬片的6寸生產(chǎn)線已經(jīng)全部投產(chǎn)了,同時(shí)還在布局8寸生產(chǎn)線。
在封測方面,原來臨港是比較短板了,但是引進(jìn)了長電科技,華天封測以后,補(bǔ)齊了臨港集成電路封測的短板。
吳曉華先生表示:“如果臨港集成電路和張江比,張江在工藝制程方面比我們先進(jìn),設(shè)計(jì)企業(yè)集聚度比臨港先進(jìn),但在晶圓制造規(guī)模,我們肯定是非常領(lǐng)先的。臨港芯片設(shè)計(jì)制造的規(guī)模目前來說是中國最大的,甚至在世界上也是有一席之地的。”
展望未來,臨港集成電路全產(chǎn)業(yè)布局到2025年,規(guī)劃規(guī)模突破500億元,其中200億產(chǎn)值,300億設(shè)計(jì)和營收,并形成三個(gè)千億級規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群。目前,智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)于2021年形成第一個(gè)千億規(guī)模;2023年年底,在Tesla為龍頭企業(yè)的帶動(dòng)下。力爭在高端裝備制造業(yè)達(dá)到第二個(gè)1000億規(guī)模;集成電路將是第三個(gè)千億級規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群,2025年將有望達(dá)到500億。
一個(gè)區(qū)域的高質(zhì)量發(fā)展,企業(yè)選擇哪個(gè)地方落地,關(guān)鍵看三個(gè)核心要素:產(chǎn)業(yè)生態(tài),當(dāng)?shù)卣娜瞬疟U夏芰Γ姓芰Α娜齻€(gè)角度來看,臨港在圍繞集成電路產(chǎn)業(yè)方面已經(jīng)布局了強(qiáng)大的人才落戶,購房,就醫(yī),上學(xué)等方面的保障,讓落地企業(yè)全身心投入研發(fā)生產(chǎn),沒有后顧之憂。
顧長石先生興奮地說:“人才的保障,臨港新片區(qū)在人才相關(guān)政策方面是全上海最優(yōu)的。本人到上海二十幾年從來沒見過這么好的政策。應(yīng)該說臨港新片區(qū)未來沒有最好,只有更好。”
臨港正廣撒英雄帖,歡迎各路英雄,特別是集成電路的英雄到臨港展示自己的才華。翁愷寧先生發(fā)出邀請:“集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景光明,臨港新片區(qū)未來潛力無限。歡迎越來越多的科學(xué)家、企業(yè)家、投資家到臨港新片區(qū)和臨港集團(tuán)園區(qū)來創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、投資興業(yè)。”
在上午的主題論壇中,清華大學(xué)集成電路學(xué)院教授魏少軍博士、長電汽車電子事業(yè)部副總裁總經(jīng)理/長電汽車電子上海有限公司總經(jīng)理鄭剛、臺(tái)積電(中國)有限公司副總經(jīng)理陳平博士、商湯科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼大裝置事業(yè)群總裁楊帆、高通公司全球副總裁孫剛、華為半導(dǎo)體解決方案總監(jiān)艾小平也分別發(fā)表來精彩的主題演講。
魏少軍博士,清華大學(xué)集成電路學(xué)院教授
現(xiàn)在人工智能大概分兩類,一類叫類腦計(jì)算,一類叫深度學(xué)習(xí)。類腦計(jì)算主要是想模擬人腦的工作原理,比如說最典型的就是純電計(jì)算,用一個(gè)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器當(dāng)中自然嵌入的運(yùn)算能夠做一個(gè)基本的運(yùn)算器件來加速人工智能的運(yùn)算能力,它可以使傳統(tǒng)的算力提升10倍,能效提升10倍。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)是另外一個(gè)分支。通過對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練能夠嘗試得出基本模型,經(jīng)過大量的訓(xùn)練以后可以把模型固定下來。
這樣的發(fā)展有三個(gè)關(guān)鍵因素:算法、數(shù)據(jù),算力。人工智能還在不停地向前演進(jìn),當(dāng)前正面臨兩大問題:第一,算法在不斷演進(jìn),每過幾個(gè)月就變一次,新算法層出不窮;第二,一個(gè)算法對應(yīng)一種應(yīng)用,沒有統(tǒng)一的算法,再往后發(fā)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用一顆芯片實(shí)在太費(fèi)勁。
依靠工藝技術(shù)進(jìn)步幾乎無法實(shí)現(xiàn)更高性能的計(jì)算,特別是從現(xiàn)有計(jì)算芯片的主流路線推演,已難以滿足Z級超算的性能、功耗和成本需求,需要研發(fā)新的計(jì)算芯片架構(gòu)來應(yīng)對智能化、大算力的新挑戰(zhàn)。魏少軍博士分享說,現(xiàn)在找到了一個(gè)可能可以突破的點(diǎn),即參照人腦的工作,感知、處理、執(zhí)行。在實(shí)現(xiàn)人腦這些功能的時(shí)候還是要用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn),這個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候一定有芯片,也一定有軟件。實(shí)現(xiàn)智能的核心其實(shí)就是軟件,它是支撐智能的基礎(chǔ),而真正能夠?qū)崿F(xiàn)智能的其實(shí)是軟件。
魏少軍博士表示:“所以現(xiàn)在,我對軟件的看法發(fā)生很大的變化。軟件有很多創(chuàng)新的點(diǎn),比如說自學(xué)習(xí)的能力,持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化的能力,再生和組織的能力等。這種情況下,把軟件硬件兩者結(jié)合在一起,讓它形成一種完整的全新架構(gòu),也就是軟件定義的芯片。”
經(jīng)常有人會(huì)問,摩爾定律到底行還是不行。魏少軍博士最后總結(jié)說:“我們用大馬士革的鑲嵌技術(shù)解決了銅互聯(lián)的問題,用高速金屬柵解決漏電問題,把鏡頭和硅片之間放點(diǎn)兒水解決了樹脂光圈問題。大家要對半導(dǎo)體有信心,對摩爾定律有信心。如果把邏輯層和存儲(chǔ)器層加上中國自己做的軟件定義芯片技術(shù),還有近存計(jì)算技術(shù)的話,其實(shí)我們是可以解決當(dāng)前計(jì)算當(dāng)中很多問題的,這一點(diǎn)我們還是要有信心。所以現(xiàn)在如果有人說你們半導(dǎo)體快不行了,千萬別信他的話,我覺得我們還有很光明的未來。“
鄭剛,長電汽車電子事業(yè)部副總裁,總經(jīng)理兼長電汽車電子上海有限公司總經(jīng)理
Chiplet是世界公認(rèn)的高性能先進(jìn)封裝絕佳方案。STCO在系統(tǒng)層面對芯片架構(gòu)進(jìn)行分割及再集成,以高性能封裝為載體,貫穿設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝和系統(tǒng)應(yīng)用,協(xié)同優(yōu)化芯片產(chǎn)品性能。長電科技XDFOI,是在Chiplet基礎(chǔ)上進(jìn)一步推出的封裝方案,它在性能提升和成本優(yōu)化方面為客戶提供全方位解決方案。鄭剛先生分享說:“目前2D MCM方案已經(jīng)非常成熟,硅槽和硅空方案已經(jīng)開發(fā)完成,未來進(jìn)一步開發(fā)CDIC方案可以滿足客戶不同應(yīng)用的需求。”
陳平博士,臺(tái)積電(中國)有限公司副總經(jīng)理
過去這一兩年,中國在智能汽車有很大的進(jìn)展,不過更多的是反映在電氣化層面。在大模型AI出現(xiàn)以后,我們預(yù)計(jì)也會(huì)在智能化層面將會(huì)有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。這些部分都給半導(dǎo)體工藝提出了挑戰(zhàn)。
生成式AI基礎(chǔ)的三大要素是大數(shù)據(jù)、大模型和大算力。大算力是支撐大模型的一個(gè)必要條件。不管是云端,還是在端側(cè)應(yīng)用,它對工藝的要求,總結(jié)起來就是算力和能效比。
算力對于工藝來說就是更高的集成度,在單位面積里集成更多的晶體管。奧特曼前段時(shí)間發(fā)表一個(gè)預(yù)測,他認(rèn)為AI時(shí)代的摩爾定律每18個(gè)月intelligence要翻倍。陳平博士表示:“按照現(xiàn)在的技術(shù),還是可以勉強(qiáng)支撐的。現(xiàn)在3納米已經(jīng)進(jìn)入了大規(guī)模量產(chǎn),2納米看起來也已經(jīng)呼之欲出了。再繼續(xù)往下,我們的工藝工程師還在繼續(xù)往前在努力。大概有兩個(gè)大元素:第一個(gè)是傳統(tǒng)工藝制程微縮上繼續(xù)前行。第二個(gè)是2.5D、3D整合。這些萎縮本身給我們提供了最有效的算力密度和能效比的提升。”
3D堆疊提供的是更高的集成度,更好的帶寬,更好的性能。有wafer on wafer的堆疊,還有chip on chip的堆疊,也叫SoIC。而2.5D則是平行的整合,比較很有名的有CoWoS,以及iPhone里面的info。對于CoWoS來說,現(xiàn)在最大挑戰(zhàn)就是大模型,對計(jì)算的要求一下子升到了很高,目前CoWoS把邏輯和存儲(chǔ)芯片平行放置在一個(gè)interpose上面,下面做好連接。目前interpose技術(shù)可以做到3.3個(gè)radical science。
陳平博士表示分享說:“雖然我們覺得已經(jīng)很大來。但是我們的客戶還是覺得不夠大。所以我們提出到2025年要做的6個(gè)radical science,這個(gè)是CoWoS的方向,就是更多更大。”
而能效比,在數(shù)據(jù)中心里面,現(xiàn)在主要成本是電和冷卻。如果說在器件端能夠降20-30%功耗,那對整體成本的影響是巨大的。不過,當(dāng)我們使用先進(jìn)的工藝,先進(jìn)的技術(shù),再加上現(xiàn)在一個(gè)新的方法論,即用所謂系統(tǒng)層級的共同優(yōu)化為(STCO),比DTCO再高一個(gè)層級,就有可能把能耗拉下好幾個(gè)數(shù)量級。
陳平博士總結(jié)說:“目前我們在FinFET節(jié)點(diǎn)上,28納米是平面結(jié)構(gòu)最后一代,到16納米,12納米引用了新的晶體管結(jié)構(gòu)一直用到7納米、5納米、3納米。在2納米上會(huì)引入所謂Nanosheet,類似于GAA結(jié)構(gòu)。在2納米以后現(xiàn)在有一種結(jié)構(gòu)叫CFET,再往后還有很多新的黑科技。就是往前走我們還沒有看到盡頭在哪里。”
對于業(yè)界普遍看好的chiplet,陳平博士表示:“Chiplet只是把幾個(gè)芯片封裝在一起,擴(kuò)展了芯片的能力,但改變不了芯片的品質(zhì)。我們還是需要繼續(xù)提升芯片的能效比和算力密度。我們對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的前景是非常樂觀的,大家要對半導(dǎo)體科學(xué)工作者有信心。”
商湯科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼大裝置事業(yè)群總裁楊帆
隨著人工智能新范式(AGI)的到來,商湯科技推出了“商湯日日新SenseNova”大模型,主要包括中文語言大模型應(yīng)用平臺(tái)、AI 內(nèi)容創(chuàng)作社區(qū)平臺(tái)、AI 數(shù)字人視頻生成平臺(tái)、場景 3D 內(nèi)容生成平臺(tái)、物體 3D 內(nèi)容生成平臺(tái)5大應(yīng)用平臺(tái)。在AI持續(xù)發(fā)展的背后,從量變引發(fā)質(zhì)變,需要大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施的支撐,更大的數(shù)據(jù)量帶來更大的智能,更大的數(shù)據(jù)也將帶來更大的效益。不過,商湯科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼大裝置事業(yè)群總裁楊帆也表示,大模型也面臨諸多的挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在芯片設(shè)計(jì)及制造、軟硬件適配及標(biāo)準(zhǔn)化、集群高速互聯(lián)、可持續(xù)發(fā)展及安全可靠、規(guī)模化布局。
高通公司全球副總裁孫剛
目前5G Advanced正開啟新一輪5G創(chuàng)新,主要解決萬物互聯(lián)的問題,包括增強(qiáng)型工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通訊等,下一個(gè)階段的發(fā)展,實(shí)際上就跳出了傳統(tǒng)意義上的范圍。而AI與5G技術(shù)的發(fā)展實(shí)際上是如影隨形的。因?yàn)?/span>AI實(shí)際上是大量數(shù)據(jù)處理的技術(shù),其基礎(chǔ)是數(shù)據(jù);5G大帶寬高速度則可以傳輸很多數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)中心供AI做處理。高通公司全球副總裁孫剛表示:“端側(cè)是AI大模型第一步落地非常理想的平臺(tái),其數(shù)量也是非常龐大。而高通芯片平臺(tái)也將為所有平臺(tái)提供很強(qiáng)的AI運(yùn)算能力。”
華為半導(dǎo)體解決方案總監(jiān)艾小平
在龐大的中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)里,每一個(gè)企業(yè)作為參與者都承擔(dān)著所在行業(yè)里的定位和使命。華為半導(dǎo)體解決方案總監(jiān)艾小平表示:“華為不僅希望用好產(chǎn)品支撐未來中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)向前,而且通過做好產(chǎn)品把產(chǎn)業(yè)鏈留在國內(nèi),同樣在技術(shù)應(yīng)用上與產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)共同做技術(shù)孵化向前走。”
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