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中國在芯片之爭中占據(jù)一席之地 未來還將有所進(jìn)步

2021-04-12 09:59:45來源：儀表網(wǎng) 閱讀量：118 評論

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導(dǎo)讀：半導(dǎo)體技術(shù)是數(shù)字時代的一項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)。大數(shù)據(jù)、人工智能(AI)、自動駕駛和5G等新技術(shù)要滲透到社會的各個角落，僅依靠算法和軟件還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

　　半導(dǎo)體技術(shù)是數(shù)字時代的一項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)。大數(shù)據(jù)、人工智能(AI)、自動駕駛和5G等新技術(shù)要滲透到社會的各個角落，僅依靠算法和軟件還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。如果缺乏性能好的半導(dǎo)體，就難以造出低能耗、高效率地處理龐大數(shù)據(jù)和復(fù)雜計算的硬件，數(shù)字驅(qū)動經(jīng)濟(jì)發(fā)展或?qū)⑹羌埳险劚?br /> 
　　目前，因種種原因面臨“芯片荒”。在此背景下，中國科技發(fā)展的腳步依然不止。
 
　　中國已于2020年成為*的半導(dǎo)體制造設(shè)備市場。美國在芯片領(lǐng)域?qū)θA“卡脖子”，卻激勵了中國人建立自己的具有競爭力、影響力的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。雖然這需要一些時間，但在太陽能、高鐵、汽車等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，中國已經(jīng)證明其完全有趕超美國的實(shí)力。
 
　　芯片設(shè)計難在哪兒？
 
　　芯片制造的完整過程包括：芯片設(shè)計、晶圓制造、封裝、測試等幾個主要環(huán)節(jié)，其中每個環(huán)節(jié)都是技術(shù)和科技的體現(xiàn)。
 
　　對于芯片來說設(shè)計和工藝同樣復(fù)雜，八十年代EDA技術(shù)誕生——芯片自動化設(shè)計，使得芯片設(shè)計以及超大規(guī)模集成電路的難度大為降低，工程師只需將芯片的功能用芯片設(shè)計語言描述并輸入電腦，再由EDA工具軟件將語言編譯成邏輯電路，然后再進(jìn)行調(diào)試即可，正如編輯文檔需要微軟的office，圖片編輯需要photoshop一樣，芯片*利用EDA軟件平臺來進(jìn)行電路設(shè)計、性能分析到生成芯片電路版圖。現(xiàn)在的一塊芯片有上百億個晶體管，不依靠EDA工具，芯片設(shè)計根本無從下手。你細(xì)品，這么浩瀚的工程怎么能靠手動完成呢？
 
　　重點(diǎn)是盡管有了EDA也并不代表芯片設(shè)計這件事很容易，芯片設(shè)計仍然是一個集高精尖于一體的復(fù)雜系統(tǒng)工程。設(shè)計一款芯片，*先要明確需求，確定芯片“規(guī)范”，定義諸如指令集、功能、輸入輸出管腳、性能與功耗等關(guān)鍵信息，將電路劃分成多個小模塊，清晰地描述出對每個模塊的要求。
 
　　然后由“前端”*根據(jù)每個模塊功能設(shè)計出“電路”，運(yùn)用計算機(jī)語言建立模型并驗(yàn)證其功能準(zhǔn)確無誤。“后端”*則要根據(jù)電路設(shè)計出“版圖”，將數(shù)以億計的電路按其連接關(guān)系，有規(guī)律地翻印到一個硅片上。
 
　　至此，芯片設(shè)計才算完成。如此復(fù)雜的設(shè)計，不能有任何缺陷，否則無法修補(bǔ)，必須從頭再來。如果重新設(shè)計加工，一般至少需要一年時間，再投入上千萬美元的經(jīng)費(fèi)，有時候甚至需要上億。
 
　　中國芯片行業(yè)發(fā)展趨勢分析
 
　　關(guān)于未來趨勢，人工智能芯片將登上舞臺，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景廣泛，并可促進(jìn)各行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、更新?lián)Q代。北京是人工智能芯片發(fā)展活躍的城市，超半數(shù)的資源均聚集于此。傳統(tǒng)科研單位如清華大學(xué)、微軟亞洲研究院、中科院計算所實(shí)力雄厚。新興互聯(lián)網(wǎng)頭部玩家如京東、小米也在加速研究開發(fā)人工智能芯片。2021年人工智能芯片市場規(guī)模達(dá)近百億美元，處于較低水平；2016年，我國人工智能芯片市場規(guī)模約為20億元，人工智能芯片市場均尚屬于萌芽階段。
 
　　隨著5G時代的到來和AI產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，人工智能芯片領(lǐng)域?qū)侵档藐P(guān)注的新興賽道。人工智能芯片將作為核心硬件，配合以算法為核心的軟件系統(tǒng)，搭載于智能移動終端。將此套技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療健康與汽車領(lǐng)域，可在藥物研發(fā)、疾病監(jiān)測、醫(yī)學(xué)影像及無人駕駛方面的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與更新。
 
　　預(yù)測人工智能芯片市場均尚屬于萌芽階段。相關(guān)人工智能標(biāo)準(zhǔn)也仍在發(fā)展中，還未形成通用的智能生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，我國在此領(lǐng)域雖起步較晚，但并未被發(fā)達(dá)國家拉開較大差距。
 
　　資料來源：科技日報、瑞凡、中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)
 
　　原標(biāo)題：中國在芯片之爭中占據(jù)一席之地 未來還將有所進(jìn)步
 
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