全球半導體產業正處於迭代升級的關鍵時期。新技術和新領域的不斷湧現加速了產業擴張。供需等關鍵因素進一步推動了產業鏈的重組。全球市場既存在風險，也蘊藏機會。

任何產業的發展都離不開新。可以說，創新是所有新技術的核心驅動力。憑藉技術的不斷創新和迭代，半導體產業已逐步發展成為應用滲透率最高、產業影響力最廣的策略性領先產業。

2021年6月9日至11日，2021年世界半導體大會暨南京國際半導體博覽會在南京國際博覽中心舉行。大會以「創新與變革，核心共贏」為主題，共同探討全球半導體產業的創新與合作、發展與共贏。 （提示：背景回覆“創新論壇（有關本次世界半導體大會創新論壇的演講資料，詳情請見文章末。）

隨著人工智慧、5G、物聯網等新興技術的不斷融合與發展，全球數位轉型正在加速，這也帶動了半導體產業的發展。作為未來經濟的支柱產業，半導體產業技術持續取得重大突破。

後摩爾時代的新方向

自摩爾定律提出以來，晶片技術已接近物理極限，效能和功耗都遭遇瓶頸。另一方面，技術手段和經濟成本也是限制摩爾定律發展的因素。中國工程院院士、浙江大學微納電子學院院長吳漢明表示，後摩爾時代，半導體產業的技術發展速度放緩，創新空間和追趕機會也隨之擴大。高效能運算、行動運算和自主感知已成為晶片技術發展的驅動方向。為了提升晶片的PPAC（效能、功耗、面積、成本），晶片製造過程將面臨三大挑戰。

第一種是精密圖形。目前，以光刻機為主要設備的製程主要採用193奈米波長的光來形成20奈米和30奈米的圖案，這在技術上非常困難。

第二點是新材料。小型化帶來的性能提升有限，因此需要尋找新材料來滿足日益增長的性能需求。新材料和新製程是積體電路晶片製造的主要發展方向。

第三點是提高良率。良率是檢驗製程是否真正成熟的標準，也是晶片製造企業面臨的最大挑戰。

中國科學院院士、中共中央黨委常委、上海交通大學副校長毛俊發指出，半導體晶片的未來發展道路有兩條：一是延續摩爾定律，二是突破摩爾定律。突破摩爾定律的方法很多，異質集成就是其中之一。

異質整合能夠整合不同半導體材料、製程、結構和元件或晶片的優勢，實現強大而複雜的功能，具有優異的綜合性能，突破單一半導體製程的性能極限，並具有靈活性高、可靠性強、研發週期短等優點。毛俊髮表示，異質整合研究意義重大。積體電路的發展已經從單一同質製程轉向多種異質製程的集成，從二維平面集成轉向三維集成，從自上而下轉向自下而上。

中國半導體行業協會副理事長、昌電科技董事兼CEO鄭力表示，後摩爾時代，晶片的密度和集成度變得越來越複雜，先進封裝不再僅僅是“密封”和“安裝”，而是朝著“集成”和“連接”的方向發展。 AMD、台積電、英特爾等國際巨頭正在積極部署異質整合技術，並開發半導體後端技術，以實現高晶片整合度和高互連性。

然而，僅靠製造流程和高密度互連整合製程是不夠的。晶圓製造和後續成品製造必須在晶片早期規劃和設計階段就緊密結合，才能確保良率並提升效能。

半導體產業陷入危機

摩爾定律正在失效，半導體晶片技術亟需創新。然而，半導體市場正面臨百年未有之大變局。 2020年初，疫情爆發導致晶片短缺席捲全球半導體市場，汽車電子產業首當其衝。迄今為止，包括現代、起亞、通用和福特在內的多家汽車公司已因晶片供應不足而停產，造成巨大損失。

根據高盛的研究報告，全球多達169個產業受到晶片短缺的影響，從汽車電子到消費性電子，甚至蔓延到啤酒皂的生產領域。晶片短缺的影響不但沒有減弱，反而愈演愈烈。

CCID顧問有限公司副總裁李克認為，晶片短缺的原因不外乎三：市場需求因素、供應問題、供需對接問題。根據市場規模統計，2010年和2017年半導體市場成長率分別高達31.9%和22%，而這兩年半導體市場並未出現核心晶片短缺。顯然，2020年的核心晶片短缺並非市場突然爆發式成長和需求放大所致，而是供應問題以及供需對接問題。

SEMI全球副總裁兼中國區總裁鞠龍也表示，核心晶片短缺反映了產能不足的問題，產能不足是全方位的。從先進製程節點到材料，甚至封裝和測試的關鍵基板，都出現了核心晶片短缺的恐慌。僅就汽車核心晶片短缺而言，除了強勁的需求和產能不足外，汽車公司供應鏈管理能力的不足也是造成當前「核心晶片短缺」局面的原因之一。

從晶片製造、封裝測試、設計到汽車、網路、消費性電子等整個產業鏈的上下游廠商都受到了晶片短缺的影響，並已採取應對措施。台積電、三星、德州儀器、中芯國際等領導廠商正積極擴大產能，尋求新的突破。 AMD等無晶圓廠商以及下游汽車企業也積極尋求合作，以確保產能供應。

業內多方評論認為，晶片短缺的局面將持續一到兩年。上下游市場推高了晶片價格，晶片目前仍處於可出售但價格虛高的狀態。對於中小企業而言，2020年註定是艱難的一年。龍頭廠商也亟需做出調整，以適應市場新的發展趨勢。

尋求透過創新和變革實現發展

根據各機構的預測，2021年半導體市場規模將基本呈現「持續成長」的態勢。預計2021年成長率將達到15%至20%，市場規模將突破500億美元，創下新的里程碑。

自2020年以來，受市場需求驅動，全球半導體產業鏈企業紛紛加快佈局調整以因應變化並尋求發展。以台灣和韓國為首的12吋晶圓廠持續擴張，中國8吋晶圓產能也不斷提升。半導體裝置廠商持續加大投資和研發投入。三星、英特爾等廠商在全球加大投資並擴大晶片工廠。

面對當前的市場情勢，這對國內廠商而言既是機會也是挑戰。 2020年，我國晶片製造業市場規模達256億元，封裝測試產業市場規模達250.9億元。這意味著我國晶片製造業規模史上首次超過封裝測試產業，國內半導體產業結構持續優化。晶片製造業的快速發展有力地支撐了我國積體電路產業的發展，也為供應鏈和產業鏈的安全提供了堅實保障。

5G、人工智慧、自動駕駛等新興技術已融入市場，半導體材料、技術和流程也快速更新迭代。未來，市場結構將會重組。李克表示，全產業鏈企業應清楚了解未來市場趨勢，並積極尋求新的機會。

總結

全球半導體產業正處於迭代升級的關鍵時期。新技術、新領域的不斷湧現加速了產業鏈的擴張。供需等關鍵因素進一步推動了產業鏈的重組。全球市場風險與機會並存。近年來，國產化​​替代一直是熱門話題。 2021年是「十四五」規劃的第一年。各企業應以自身為主體，引領產業佈局優化，迭代技術創新，鞏固技術硬實力，並支持國產化應用。

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