摩尔定律失效？硅基芯片已达性能极限，中国芯片的机会来了
@作者 | 叶晨晖
@来源 | 通信信息报（ID：txxx-news）
据央视报道，近日针对美国单方面挑起贸易摩擦，工业和信息化部副部长王志军新闻媒体联合采访时指出，为了缓解我国对高科技芯片的需求，更为了彻底解决我国缺芯的不利局面，近年来我国下大力气发展芯片产业，尤其是民间资本不断涌入高科技领域，更为我国的芯片产业大发展注入了一股巨大的活力。
我国芯片产业链已基本形成
中国信息通信研究院副总工程师史德年曾提到，我国高端手机处理器芯片设计能力已经达到全球领先水平，智能手机核心芯片的国产化率，从2014年的11.9%提升至2018年的23.6%。这里主要是华为海思的麒麟芯片。除此之外，智能手机屏幕的国产化率从2014年的26.2%提升至67.5%。
在深圳5G创新合作大会上，海思、紫光等国产芯片成为展会明星
随着全球晶圆产业链的大转移，成为我国芯片产业大发展有力的保证。目前，我国已经拥有台积电（南京）、上海中芯南方、力晶、AOS重庆、德淮半导体等一大批以晶圆为主的芯片公司。可以说，我国已经基本形成了一条完善的芯片产业链，为芯片产业大发展提供了必要的技术和生产环境的支持。
在人才和技术方面，经过多年的积累和沉淀，我国涌现出诸如华为海思、紫光、豪威、北京智芯、华大半导体、中兴微、汇顶科技等十大芯片设计公司，尤其是海思半导体公司，更已经发展成为世界排名前五的芯片公司。在半导体设计领域，我国部分企业研发能力已达7纳米，中芯国际、华虹集团年销售额在国内位居前两位，28纳米先进工艺已量产，14纳米工艺研发基本完成。
荷兰的ASML是世界上最为成功的光刻机制造公司，在全球处于绝对的垄断地位
同时，近两年我国国产光刻机的水平跟全球光刻机领头羊荷兰ASML之间的差距正在逐步缩小。根据权威数据显示，我国研发的利用紫外线光源实现22nm分辨率的光刻机已经诞生，虽然工艺制程相较于世界领先的7nm有些落后，但这却代表着一个好的开始。这种光刻机的成功研制，令我国芯片技术的发展又向前迈出了一步。
高端技术和人才差距依然明显
尽管最近的华为事件让我们感受到国内企业在技术研发上的进步，不再像此前的中兴那样毫无缚鸡之力，但是和韩国、美国的顶尖技术相比，我们需要承认，代差依然存在，特别是在高端领域的核心技术和人才差距依然较为明显。
国内比较薄弱的是半导体设计及制造，尤其是半导体工艺，目前台积电、三星、Intel已经量产了10nm及7nm工艺，国内目前最先进的量产工艺还是28nm，14/12nm工艺尚未正式量产，差距至少有两三代，而高性能芯片更依赖先进工艺。
同时，芯片人才缺口问题也不容忽视。预计到2020年，我们国家的集成电路行业需要大量的人才，大概要在72万人左右，但是现在我们国家的人才存量只有40万人左右，缺口将会达到32万。
整个集成电路行业就是我们大制造业的一个缩影，在芯片研发领域要舍得花时间、花精力、花人才，只有这样，才能实现我们真正意义上的技术独立，不会因此被“突击”，我们才能真正的实现从制造业大国向制造业强国的转变。
处理器性能停滞或是中国的机会
自英特尔的联合创始人戈登•摩尔（Gordon Moore）于 1965 年经过观察称每隔 18~24 个月，集成电路上可容纳的元器件数目便会增加一倍，芯片的性能也会随之翻一番，以他名字命名的「摩尔定律」便成了几十年来半导体行业进步背后的金科玉律。
摩尔定律在很大程度上主导了科技产品的迭代更新以及自我实现。
不过这一套几十年来一直管用的定律却也越来越显现出了其局限性，就连发现摩尔定律的英特尔自己，本应在 2016 年就推出其 10nm 工艺的处理器，然而事实上英特尔的 10nm 处理器已经连续跳票了 3 年直至今年。
主要原因在于随着工艺的提升，烧钱规模也成几何级增长。
从研发费用上看，从 65nm 2850 万美元的研发投入到 16nm 的 1.06 亿美元再到 5nm 的 5.42 亿美元，芯片越来越成为一场烧钱的游戏。
据估算，到 3nm 芯片的时代，如此高昂的成本相较于性能的提升将从现在的 30% 下降至约 20%，这显然十分划不来，而且这样的投入还不一定能换来消费者的买单。
有人预言，在未来的5年左右，顶级处理器的性能提升会陷入停滞，此时就是国产芯片追赶的最好机会了，如果国产芯片可以率先进入下一个阶段，比如碳基芯片等，那么在未来弯道超车也不是不可能的。
或许，经过此轮芯片产业的大发展，我国将一举突破缺芯的历史，芯片从此不再“求人”。想要中国芯，这或许是最好的年代。
专注做内容的公众号
● 丰田拟与滴滴成立合资公司， “一石多鸟”剑指大市场