中国芯片研发进展
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半导体是一项对现代社会的各方各面都不可或缺的基础技术,它们的应用远远超出了智能手机、笔记本电脑和云基础设施等典型的信息和通信技术,例如,医院、汽车制造商和电力公司都依赖于越来越复杂的芯片。生产这些芯片的全球半导体价值链受到了决策者和媒体的广泛关注,它是美中技术竞争的核心,包括欧盟在内的多个国家及地区都在努力加强自己的半导体产业,以减少对外国技术供应商的依赖。
但是,半导体行业中一个经常被忽视的方面是推进尖端技术所需的研发(R&D)的数量。芯片行业是所有行业中研发利润率最高的行业之一——半导体公司很容易将其平均收入的18%以上用于研发。此外,绝大多数的研发都是由少数几个国家完成的,它们是这一研究工作的中心。
为什么要专注于研发?美国、欧洲和韩国最近的政策举措十分关注于半导体制造业——如何最好地补贴制造厂(fabs)和增加国内晶圆产能,在现代晶圆厂的投资成本飙升的背景下这类举措是可以理解的。但半导体行业在能源效率、可持续性、新材料等方面也同样面临许多技术挑战,因此,所有工艺环节的研发都至关重要。从地缘政治学和地缘经济学的角度来看,芯片的生产地可能很重要,但谁来开发、定义和塑造我们未来的芯片,也同样重要。
在首次尝试评估不同国家和地区的半导体研发实力时,SNV的数据科学部门与“技术和地缘政治计划”合作,共同分析了三个主要半导体学术会议的论文贡献:
国际电子器件会议(IEDM)始于1955年,涵盖了从半导体和电子器件技术到设计、制造、物理和建模的技术创新等整个半导体价值链的国际研究。
国际固态电路会议(ISSCC)始于1954年,汇集了固态电路和片上系统领域的顶尖专家,涵盖半导体设计过程不同阶段的科学成就。
VLSI技术和电路研讨会始于1981年,它连接了两个关于半导体技术和电路的国际多利益相关者会议,旨在就从工艺技术到片上系统等共同感兴趣的主题创造协同效应。VLSI研讨会的重点是研究超大规模集成电路(VLSI)的制造和设计。
以下是从定量分析中得出的一些关键见解,我们邀请您自己在报告末尾的交互式图表中探索这些数据。要进一步了解我们的方法,它的局限性和挑战,请查看底部的常见问题。要了解更多关于SNV数据科学部门的信息,请随时联系Pegah Maham,如果您对SNV在半导体和地缘政治方面的工作感兴趣,请联系Jan-Peter Kleinhans。
首先,很难高估美国和日本的组织和大学对半导体研发的重要性。在过去25年中,这两个国家的论文贡献加起来超过了世界其他国家的总和(10.338对8.187)。虽然各国的研究力量随着时间的推移而不断转移,特别是在日本,但它们对半导体研发的整体重要性和贡献是巨大的。
其次,只有少数地区开发出未来的芯片。美国、日本、欧洲、韩国、中国台湾和中国不仅是半导体价值链最重要的地区,也是迄今为止半导体研发最重要的地区。在过去的25年里,美国、日本、韩国、中国台湾和比利时这五个主要国家的论文占了所有论文的75%。