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在超越摩尔领域弯道超车

时间:2018-08-10 21:01:32| 来源:| 编辑:笔名| 点击:0次

在“超越摩尔”领域弯道超车

摩尔定律

由英特尔创始人戈登摩尔提出,意指在价格不变情况下,集成电路上可容纳的元器件数目和性能,每隔1824个月会增加或提升1倍

超越摩尔

意指非数字、多元化半导体技术与产品(如市场巨大的传感器)可以在成熟的工艺生产线上研发,无需遵循摩尔定律,在工艺尺寸上越做越小

摩尔定律,是英特尔创始人戈登摩尔提出的集成电路技术演进趋势。目前,英特尔、三星、台积电等少数企业紧随摩尔定律,进入了14纳米工艺节点,其他企业要在短期内赶上很困难。然而,集成电路业界还有一个名词:超越摩尔(MorethanMoore),意指非数字、多元化半导体技术与产品(如市场巨大的传感器)可以在成熟的工艺生产线上研发,无需遵循摩尔定律,在工艺尺寸上越做越小。

坐落于嘉定的上海微技术工业研究院,要在超越摩尔领域有所作为,使上海在全球半导体产业竞争中弯道超车。在市政府支持下,微技术工研院的8吋超越摩尔研发中试线正在加紧建设,预计明年下半年建成。这一国际上屈指可数的8吋研发中试线,是微技术工研院吸引全球优质研发项目在上海实现产业化的基地,也是与比利时微电子研究中心(IMEC)合作的重要基础。引人注目的是,微技术工研院在科研的体制机制上也作了不少有益的探索。

5页PPT引发的世界级研发机构

说起微技术工研院的缘起,中科院上海微系统与信息技术研究所所长、微技术工研院发起人王曦院士记忆犹新。2012年9月,他用一个只有5页的PPT文件,向市领导以及中科院上海分院、市科委负责人报告了超越摩尔计划。

那时,超越摩尔技术研发在国际上方兴未艾,一些专家意识到,与竞争残酷的摩尔定律技术路线相比,超越摩尔这片蓝海温和得多:摩尔定律技术路线的投资量级是10亿美元,产品只有计算和存储芯片,我国水平最高的芯片制造企业与英特尔相比,还有较大差距;而超越摩尔技术路线的投资量级是百万美元,产品种类非常丰富,其主要产品传感器的品种多达上千。

随着智能的兴起,传感器市场急剧扩张,加速度传感器、陀螺仪、磁传感器等已成为标配。摩尔定律和超越摩尔的市场份额,差不多是1∶1。上海拥有国内一流的集成电路研发和产业基础,应实施超越摩尔计划,争取在这一领域与国际领先水平并行。王曦说。

这个建议得到了采纳。2013年5月,聚焦超越摩尔技术的上海微技术工研院成立。微技术工研院被列为重点培育对象,专家还为它找到了一家对标机构比利时IMEC。虽位于欧洲小国,但IMEC在竞争激烈的微电子领域大获成功,成为欧洲最大的独立微电子研究中心。市科委提出,上海作为我国集成电路创新能力最强、产业发展最好的地区之一,有必要、也有能力举全市之力,以培育打造超越摩尔世界级科学中心为抓手,加快在微技术领域布局攻关。

财务人事自主,政府3年一考核

打造世界级研发机构,体制机制创新是关键。微技术工研院是企业,与事业单位相比,和市场结合得更为紧密,在经费使用、员工聘任方面拥有充分的自主权。今年,原IMEC中国总经理高腾被微技术工研院聘为首席战略官,在把IMEC管理经验引入的同时,也促进了微技术工研院与IMEC在超越摩尔、光电子等领域的深度合作。下转王曦说,《关于加快建设具有全球影响力的科技创新中心的意见》(以下简称《意见》)出台后,海外高层次人才引进更为便利,微技术工研院将引进更多人才。

在高腾看来,国内传统科研院所在财政科研经费的使用上存在一大问题,那就是管得太死,购买设备必须报批立项的规定降低了效率。而在集成电路产业界,时间真的就是金钱,因为技术每隔两三年会更新一代,如果决策购买一台设备都需要几个月,国内研发机构与国际领先水平的差距将越拉越大。

针对这一问题,微技术工研院正在探索目标管理制度,将事前报批制改为事后考核制。在具体的经费使用上,公司负责人拥有自主权;而在财政经费总量上,采用政府投入与单位绩效挂钩制度:公司运营收入高,政府投入也高,反之政府投入就少。政府对微技术工研院的业绩考核每3年进行一次,3年一小考,6年一大考。

在科研院所分类改革问题上,《意见》指出:对前沿和共性技术类科研院所,建立政府稳定资助、竞争性项目经费、对外技术服务收益等多元投入发展模式。作为超越摩尔共性技术研发机构,微技术工研院探索的正是这一模式。依靠政府的前期投入,这家成立至今只有2年的研究院已初具规模,孵化出8家创新型企业,数款拥有自主知识产权的传感器进入了市场。

上海矽睿科技有限公司,就是微技术工研院孵化出的一家企业。公司首席执行官谢志峰博士向展示了他们研制的磁传感器。这是全球首款单芯片三轴AMR磁传感器,与苹果iPhone配备的AKM磁传感器相比,它的误差更小,使室内导航成为可能。而与市场上采用3颗芯片的AMR磁传感器相比,它只用1颗芯片,集成度更好,成本更低

在超越摩尔领域弯道超车

8吋研发中试线明年建成

在超越摩尔领域,要占得先机就要有自己的8吋研发中试线。

这条令人翘首以盼的8吋研发中试线厂房,已完成结构封顶,预计明年下半年建成。有了它,不但矽睿等孵化企业能充分利用,国内外知名企业也可以通过合作,在这条线上进行工艺研发。王曦说,微技术工研院已进入快速发展期,以它为研发中心的物联产业生态系统,也已基本绘就。

据介绍,占地亩、毗邻微技术工研院的物联芯天地产业园正在建设中。未来,微技术工研院孵化的企业将入驻产业园。与其一同入驻的,还将有物联产业链上下游企业、跨国企业研发机构和风投基金。这些企业能开展协同创新,开发传感器等微技术产品。

王曦认为,未来是物联遍布的智能时代,万物互联是那个时代的特征,配备在各种物品上的传感器数量将达到千亿规模。通过谋划布局世界级研发机构,上海将力争在传感器和物联产业的全球竞争中占得先机。