吴汉明院士发声，芯片制造面临3个挑战，国产后来居上还有希望
中国的芯片产业落后已经不是什么秘密了。中国大陆在芯片设计、封装和测试领域表现出色，但在其他子行业中占比相对较低，受制于人的情况非常严峻。
国产芯片受制于人
在EDA工具、半导体IP、半导体设备、材料等芯片产业链的上游，我国陷入了瓶颈。
在中游制造业，中国的芯片产能也与市场地位严重不匹配；中国是世界上最大的芯片市场，但在2020年中国芯片市场总量中，中国大陆企业创造的产值仅占5.9%。
芯片是工业的“粮食”，实现芯片自主可控便是保障国家工业安全。 ,但现在中国的芯片产业依赖进口，这显然令人担忧。
那么，国产芯片有可能突破吗？答案是肯定的。
国产芯片未来有希望
现在国内芯片受制于人的情况越来越受到关注。越来越多的资本、人才、福利和政策正涌入中国的芯片行业。这就把国产芯片推上了快车道。
与此同时，中国芯片市场连续16年位居世界第一，巨大的消费市场给了中国企业足够的发展空间。国内替代的趋势给了中国本土企业更多的机会。
更重要的是，中国正处于从摩尔时代到后摩尔时代的产业转型过程中，这给了中国芯片产业巨大的机遇。
先简单烂启兄科普一下摩尔定律：摩尔定律最初是被英特尔创始人戈登摩尔在1965年提出的一个概念，核心内容为：在价格不变时，集成电路上可容纳的元器件数目每隔18-24个月便会增加一倍，性能也会提升一倍。
摩尔定律被认为是芯片行业的黄金法则，但它在20nm失效：100万个晶体管的价格在28nm时为2.7美分，但在20nm时上升到2.9美分。这违反了摩尔定律最基本的条件，价格不变。
由此，后摩尔时代带来了旧的法律与芯片行业现状的脱节。芯片行业需要寻求新技术来推动芯片向前发展，中国有望抓住机遇迎头赶上。
这既是挑战，也是机遇
在6月9日的2021世界半导体大会上，中国工程院院士吴汉明，阐述了后摩尔时代芯片制造的三大核心挑战，这对中国来说既是挑战，也是机遇。
一是，基础挑战：精密图形。
当波长大于物理尺寸时，分辨率会极其模糊。目前芯片制造中使用的主要技术是用193nm波长光源曝光数十纳米图形，其未来发展将受到欧战的挑战。
二是，核心挑战：新材料、新工艺。
原有的材料已经逐渐不能满足芯片开发的需要。为了继续推动芯片性能的提高，需要新的材料。比如主流硅基芯片很难进一步细化，阻碍了芯片性饥袭能的提高。因此，业界正在寻找新的材料。
三是，终极挑战：提升良率。
提高产量是非常困难的。如果成品旁森率不达标，在芯片制造过程中会产生大量的浪费，很难降低生产成本。从这个角度来看，后摩尔时代有很多挑战。
但在后摩尔时代，芯片研制难度与成本快速攀升，使得行业脚步放慢。而放缓的摩尔定律，对中国这样的追赶者来说，是一个难得的赶超机会。
同时，后摩尔时代先进制程前进困难，成熟制程有望迸发出巨大的发展空间。
为此，中芯国际以先进制造工艺为发展方向，也在积极开发先进包装，以应对后摩尔时代。与此同时，台积电成熟工艺的比例也在增加。
写在最后
今天，虽然中国的芯片产业还很落后，但如果能抓住后摩尔时代的机遇，国产芯片就能从自主控制走得更远，赶上芯片领域。
未来集成电路设计方向（IC design）的行业前景和各个方向侧重点和发展情况，包括学校研究上的和市场上的。
我是一名从事IC行业五年的工程师，不敢苟言资深，也不图啥分数，只想就我这些年的从业经验，谈谈对这个行业前景的看法，希望对楼主有所帮助。
1.模拟集成电路设计：
正如楼主所言，这块是前端中的前端，技术流中的技术流（说这个完全没有鄙视其他方向工程师的意思，事实上集成电路从设计到生产的每一步都是极其富有技术含量的，在任何一个方向上成为专家，都是很有前途的）。模拟集成电路设计工程师需要掌握扎实的电路分析能力，需要掌握扎实的半导体器件物理知识以及集成电路生产工艺方面的知识，另外，还要学习信号与系统等，可谓面面俱到。另外，由于模拟集成电路设计具有前瞻性，目前国内很少有系统的学习资料，所以需要工程师有很强的分析问题、解决问题的能力，并且在工作中会不断给自己充电。
2.数字集成电路设计：
数字设计也是集成电路设计领域的前端技术，数字集成电路设计工程师要对电路的整体功耗、时序、面积有着很深刻的了解。数字电路的优劣通常是各公司竞争的筹码，所以数字前端的工作往往具有很强的挑战性。一个好的数字前端不但要具有一定的电路分析能力，还要有很强的编程、脚本构建能力，也是市面上稀缺的人才。
3.模拟版图、数字PR
楼主提问虽然主要是问IC design，但是，一个好的designer通常需要对版图十分熟悉，如果没有好的版图支持，再好的设计都是空谈。优秀的模拟版图工程师能独立分析很理解电路构架，制作出符合设计要求的高精度、低面积版图。同样，一个优秀的数字版图工程师也须具备很强的脚本编写能力，可以对电路的版图进行合理约束，制作出具有竞争力的（小面积）版图。
至于中国有哪些学校的微电子专业不错，笔者因为工作关系，接触了不少这个行业的人，推荐以下学校：
1.复旦大学 一流名校，一流电路设计
2.清华大学 一流学校
3.北京大学 器件方面很牛
4.中国科技大学
5.上海交通大学 专业成立不久，后劲雄厚
6.东南大学 老牌专业
7.华东师范大学 工艺方向很牛
8.西安（成都）电子科大
9.华中理工
10.上海大学 比较一般，适合考分较低的考生
以上观点纯属个人看法，请勿拍砖。
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