今天，一條#院士說不解決卡脖子問題死不瞑目#的話題沖上熱搜榜單，網(wǎng)友紛紛在話題下留言致敬偉大的科學(xué)家，這位引發(fā)網(wǎng)友熱議的院士就是微納電子學(xué)家王陽元。
王陽元，微納電子學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院院士?，F(xiàn)任北京大學(xué)教授，北京大學(xué)微納電子學(xué)研究院首席科學(xué)家，IEEE Life Fellow，IEE Fellow，工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)委員會(huì)顧問，國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展咨詢委員會(huì)副主任。研究方向?yàn)槲⒓{電子學(xué)的新器件、新工藝技術(shù)和新結(jié)構(gòu)電路。
對(duì)于如何推進(jìn)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，王陽元院士在《科技導(dǎo)報(bào)》第3期發(fā)表的《掌握規(guī)律，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，扎實(shí)推進(jìn)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展》給出了他的見解，論文論述了總結(jié)了集成電路投資、技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律，分析了中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)能力和產(chǎn)業(yè)短板，給出了今后集成電路基礎(chǔ)研究和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向。
以下內(nèi)容節(jié)選自本文第一部分“集成電路產(chǎn)業(yè)的規(guī)律性研究”。
當(dāng)前，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正處于機(jī)遇與挑戰(zhàn)既同在又都有新變化的歷史時(shí)期，如何抓住機(jī)遇、應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，首先要清晰地認(rèn)識(shí)集成電路科學(xué)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律，才能有效地利用和配置人、財(cái)、物等各種資源，使其產(chǎn)生最大價(jià)值，在滿足市場(chǎng)需求和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的博弈中沿著正確的道路高速發(fā)展。
世間萬物發(fā)展皆有規(guī)律，循規(guī)者興，罔規(guī)者怠，違規(guī)者誡，逆規(guī)者亡。社會(huì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，莫不如是。
對(duì)未知事物需要探尋或預(yù)測(cè)其規(guī)律，對(duì)已知事物需要總結(jié)并踐行其規(guī)律。
1958年發(fā)明的集成電路，迄今已逾甲子。在這60余年的發(fā)展軌跡中，集成電路技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)顯現(xiàn)出如下特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律。
集成電路產(chǎn)業(yè)具有戰(zhàn)略性和市場(chǎng)性的特征
當(dāng)今世界正處于“百年未有之大變局”時(shí)代，在重塑信息時(shí)代的世界格局中，集成電路扮演了舉足輕重的角色。
關(guān)鍵的、核心的集成電路可以成就一個(gè)新興企業(yè)乃至一個(gè)產(chǎn)業(yè)，也可以讓這個(gè)企業(yè)或產(chǎn)業(yè)的前進(jìn)腳步突然停止。華為的“麒麟”和相關(guān)5G產(chǎn)品與美國(guó)的較量即是一例。
兩彈的戰(zhàn)略性表現(xiàn)于“有限需求”，其“市場(chǎng)”應(yīng)用的可能性甚微；而集成電路的戰(zhàn)略性恰恰表現(xiàn)于“市場(chǎng)”，即產(chǎn)品生態(tài)鏈建設(shè)的深度與廣度。
集成電路的生態(tài)鏈越深（即電子信息產(chǎn)品對(duì)其他產(chǎn)業(yè)的影響深度，系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的開發(fā)深度）、越廣（即涉及生產(chǎn)與生活的廣度，使用信息產(chǎn)品人群的廣度），其戰(zhàn)略性的表現(xiàn)也愈加凸顯。
集成電路的戰(zhàn)略性與市場(chǎng)性
集成電路的市場(chǎng)性源于兩個(gè)方面，一是人們對(duì)信息產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的需求，二是其生產(chǎn)規(guī)模。
一條300 mm晶片生產(chǎn)線的集成電路年產(chǎn)量為109~1010數(shù)量級(jí)，2019年，中國(guó)共生產(chǎn)集成電路2.018×1011個(gè)，進(jìn)口4.451×1011個(gè)，而當(dāng)今世界核武器大國(guó)存儲(chǔ)的核武器數(shù)量?jī)H為103數(shù)量級(jí)。
如果沒有龐大的市場(chǎng)需求和市場(chǎng)消化，1010數(shù)量級(jí)的集成電路產(chǎn)品無法維持集成電路生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
就生產(chǎn)鏈而言，同具有戰(zhàn)略性的核武器與集成電路均是各種材料在各種設(shè)備上通過不同工藝制造形成的集合，但核武器的研發(fā)與制造是不需要通過市場(chǎng)交易的、獨(dú)立自主的封閉形態(tài)；而集成電路生產(chǎn)鏈則表現(xiàn)為開放的特征，即上千種材料和上百臺(tái)套的設(shè)備只能實(shí)現(xiàn)部分自主供給，其余部分需要通過市場(chǎng)交換完成。
在市場(chǎng)交換的過程中，任何一種材料、一種設(shè)備都可能成為制約競(jìng)爭(zhēng)者的手段，如日本的氟聚酰亞胺、氟化氫、光刻膠“斷供”韓國(guó)，荷蘭阿斯麥爾公司（ASML）的極紫外（EUV）曝光機(jī)不能獲得出口中國(guó)的許可，臺(tái)積電的工藝不能為華為代工等。
也就是說，集成電路生產(chǎn)鏈中也存在著無數(shù)具有戰(zhàn)略性特征的環(huán)節(jié)，而集成電路產(chǎn)品又是無數(shù)信息產(chǎn)品中戰(zhàn)略性特征的核心。
集成電路的產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)鏈
對(duì)于“要不來”“買不來”“討不來”的關(guān)鍵核心技術(shù)，必須憑借舉國(guó)體制的優(yōu)勢(shì)來攻堅(jiān)克難，努力培育戰(zhàn)略科技力量和戰(zhàn)略儲(chǔ)備能力；對(duì)于集成電路生產(chǎn)線所需的一般性材料和設(shè)備，正如習(xí)近平總書記于2020年9月11日在科學(xué)家座談會(huì)上的講話所說：“我們要更加主動(dòng)地融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，在開放合作中提升自身科技創(chuàng)新能力。越是面臨封鎖打壓，越不能搞自我封閉、自我隔絕，而是要實(shí)施更加開放包容、互惠共享的國(guó)際科技合作戰(zhàn)略。”
集成電路投資具有密集性和持續(xù)性的特征
集成電路產(chǎn)業(yè)投資的特點(diǎn)是投資巨大、投資連續(xù)和長(zhǎng)期回報(bào)。因此，集成電路生產(chǎn)線建設(shè)一定不能遍地開花。
投資強(qiáng)度高且日趨集中
以Intel、三星和臺(tái)積電近年來的資本支出為例，2017年起，3個(gè)企業(yè)每年資本支出均超過100億美元，其中三星電子的資本支出更是超過200億美元，相當(dāng)于組建一個(gè)包括航母（含艦載機(jī)）、巡洋艦、驅(qū)逐艦與核潛艇組成的中型航母戰(zhàn)斗群的造價(jià)（150億~200億美元）。
集成電路產(chǎn)業(yè)的資本支出 來源：各公司財(cái)報(bào)
這種高強(qiáng)度投資導(dǎo)致了行業(yè)日趨集中于少數(shù)企業(yè)，形成了“大者恒大、強(qiáng)者恒強(qiáng)”的局面。
2002—2003年，采用130 nm工藝的企業(yè)有26家；2016年，采用16/14 nm工藝加工的集成電路企業(yè)銳減為7家，其中包括中國(guó)的中芯國(guó)際和華虹；到2018年，具有10 nm加工能力的企業(yè)只剩下三星、臺(tái)積電和Intel這3家。
加工邏輯集成電路產(chǎn)品的企業(yè)日趨集中
根據(jù)Intel資料補(bǔ)充整理
因此，這種進(jìn)入門檻極高的產(chǎn)業(yè)，尤其是集成電路生產(chǎn)線的建設(shè)，一定要在政策的指導(dǎo)下以及政府的規(guī)劃與牽頭下進(jìn)行投資，低水平的重復(fù)建設(shè)只會(huì)造成資源的浪費(fèi)。
世界排名前5的半導(dǎo)體企業(yè)，其資本支出之和占全部半導(dǎo)體企業(yè)資本支出的比例一直呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。
20世紀(jì)90年代中期，該比例為25%；2010年，該比例超過50%；2012年以后，該比例超過60%，并向70%的方向發(fā)展。
排名世界前5半導(dǎo)體企業(yè)的資本支出比例
來源：IC Insights
其啟示是，發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)一定要將有限的資源集中使用，才能充分產(chǎn)生可期望的效益，一定要有統(tǒng)籌全局的規(guī)劃和調(diào)控舉措，堅(jiān)決避免無視投資規(guī)律、僅憑主觀愿望就匆匆“上馬”不切實(shí)際的建設(shè)項(xiàng)目的狀況，從而避免“村村點(diǎn)火，戶戶冒煙”的“小而散”現(xiàn)象，甚至“爛尾工程”的出現(xiàn)。
投資要有持續(xù)增長(zhǎng)的能力
1）建設(shè)新生產(chǎn)線
集成電路產(chǎn)業(yè)的投資不是“一錘子買賣”，不是一次投資就可以成為表現(xiàn)“工作業(yè)績(jī)”的資本，更不是急于求得高額回報(bào)的短期商業(yè)行為。
決不能在技術(shù)、產(chǎn)品、市場(chǎng)、人才及設(shè)備均不成熟的條件下，就審批項(xiàng)目、開工建廠。
對(duì)于臺(tái)積電這樣的代工廠（foundry）而言，其主要投資用于建設(shè)生產(chǎn)線和進(jìn)行工藝開發(fā)；對(duì)于Intel和三星這樣的“集成器件制造商”（IDM）而言，除建設(shè)工廠和開發(fā)工藝外，其部分投資還用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)。
隨著集成電路工藝水平的不斷提高，自20世紀(jì)70年代至今，集成電路生產(chǎn)線建設(shè)的投資逐年增加。
2012年，建設(shè)一條300 mm硅片、32 nm工藝、月產(chǎn)35000片晶片的生產(chǎn)線，其工藝加工設(shè)備費(fèi)用為30億美元，工藝檢測(cè)及晶片傳輸設(shè)備費(fèi)用為2.2億美元，超純水、特種氣體、電力及空氣凈化設(shè)施費(fèi)用為2.4億美元，2.2萬m2廠房（不含土地費(fèi)用）建設(shè)費(fèi)用為0.4億美元（僅占總投資1.1%），合計(jì)35億美元。
2017年，建一條7 nm工藝的生產(chǎn)線費(fèi)用達(dá)到了54億美元；2022年，建一條5~3 nm工藝生產(chǎn)線的費(fèi)用預(yù)計(jì)將高達(dá)200~250億美元。
集成電路生產(chǎn)線的建設(shè)費(fèi)用 來源：IC Insights
2）開發(fā)新工藝
廠房建成，設(shè)備就位，不等于生產(chǎn)線能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還必須要在生產(chǎn)線上開發(fā)適應(yīng)生產(chǎn)線運(yùn)行并保證產(chǎn)品一定成品率的工藝。
如果每道工藝的成品率為99%，則經(jīng)過N道工藝后，產(chǎn)品成品率就僅有0.99n。假設(shè)N=50，則最終成品率僅為60%，仍然達(dá)不到企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入良性循環(huán)的要求。
為此，要對(duì)每道工序進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)校，直至得到最佳工藝參數(shù)。這一過程需要投入大量人力和物力，是研發(fā)工藝必要的投資和成本。
當(dāng)某個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)的工藝達(dá)到成熟并可進(jìn)行量產(chǎn)時(shí)，工藝研發(fā)人員又需開發(fā)下一技術(shù)節(jié)點(diǎn)的工藝，否則，既不能滿足市場(chǎng)需求，又有可能被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手超越。
180 nm工藝的研發(fā)費(fèi)用為1.39億美元；28 nm工藝的研發(fā)費(fèi)用增長(zhǎng)5.7倍，至7.96億美元；而14 nm工藝的研發(fā)費(fèi)用進(jìn)一步上升，達(dá)到24.96億美元。
這就是集成電路產(chǎn)業(yè)需要持續(xù)投資的原因所在。
集成電路工藝的研發(fā)費(fèi)用 來源：IC Insights
3）開發(fā)新產(chǎn)品
集成電路生產(chǎn)鏈大致可以分為3個(gè)環(huán)節(jié)：設(shè)計(jì)、制造和封裝。
除包含了全部生產(chǎn)環(huán)節(jié)的IDM企業(yè)外，在企業(yè)形態(tài)上還有獨(dú)立的無生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)企業(yè)（Fabless）、僅提供代工生產(chǎn)的代工企業(yè)和僅進(jìn)行封裝的封裝企業(yè)。
無論是IDM還是Fabless，都需要對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)投入必要的研發(fā)資金。隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步，相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本也在逐年增加。
適合65 nm工藝的主流產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本為0.29億美元；28 nm產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本漲至0.7億美元；當(dāng)加工工藝達(dá)到20 nm時(shí)，每個(gè)芯片上所集成的晶體管數(shù)以億計(jì)，其設(shè)計(jì)復(fù)雜度隨之增加，設(shè)計(jì)成本也達(dá)到2.3億美元。
集成電路主流工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本
根據(jù)International Business Strategies（IBS）數(shù)據(jù)整理
當(dāng)今，7 nm工藝的產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，其設(shè)計(jì)成本達(dá)到4.46億美元，其中電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）軟件成本約占45%，預(yù)計(jì)5 nm集成電路產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本約為6.2億美元，3 nm工藝GPU的設(shè)計(jì)成本將超過15億美元。
集成電路市場(chǎng)具有延展性和波動(dòng)性的特征
無所不在的應(yīng)用市場(chǎng)
集成電路最初的市場(chǎng)是政府和軍方，20世紀(jì)70年代起，企業(yè)成為集成電路應(yīng)用的主力。
21世紀(jì)初，各種電子信息產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得個(gè)人消費(fèi)群體成為構(gòu)筑集成電路市場(chǎng)的主流。
集成電路市場(chǎng)的演變 來源：George Scallse，SIA
由于集成電路可以集信息獲取、存儲(chǔ)、處理、傳輸和執(zhí)行功能于一身，其應(yīng)用范圍已經(jīng)滲透到當(dāng)今社會(huì)的每一個(gè)角落，正在迅速地改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。
北斗衛(wèi)星可以精確地授時(shí)和導(dǎo)航，高鐵的建成迅速縮短城際間的距離，從青海發(fā)射的導(dǎo)彈經(jīng)過近3000 km的飛行可以準(zhǔn)確擊中位于南海的靶標(biāo)，無人駕駛汽車在不遠(yuǎn)的將來將行駛于大街小巷，數(shù)字貨幣替代現(xiàn)金已經(jīng)在中國(guó)成為主要的支付手段，在手機(jī)上出示健康碼成為疫情期間出入公共場(chǎng)所的必要條件，網(wǎng)紅可以“直播帶貨”，某些總統(tǒng)也喜好“推特治國(guó)”。
集成電路正在改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式
不斷增長(zhǎng)的系統(tǒng)需求是集成電路市場(chǎng)持續(xù)延展的強(qiáng)勁動(dòng)力。
周期性波動(dòng)的集成電路市場(chǎng)
自1981年IBM的個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）問世后，催生了個(gè)人電腦的市場(chǎng)，集成電路市場(chǎng)也隨之逐步擴(kuò)大，但PC尚未進(jìn)入普通家庭，能夠使用電腦的人群還屬小眾，集成電路市場(chǎng)總額在1000億美元以內(nèi)。
世界半導(dǎo)體市場(chǎng)的變化 來源：WSTS
自20世紀(jì)90年代中期個(gè)人電子信息產(chǎn)品（例如，彩電、錄音機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、尋呼機(jī)、移動(dòng)電話等）的逐漸普及后，集成電路市場(chǎng)隨之逐漸突破了2000億美元。
其后，隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)的進(jìn)一步普及，從2017年起，世界半導(dǎo)體市場(chǎng)總額（集成電路市場(chǎng)約占半導(dǎo)體市場(chǎng)的85%）達(dá)到了4000億美元以上。
在2020年12月初，世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）預(yù)測(cè)，2020年世界半導(dǎo)體市場(chǎng)為4331.45億美元。
世界集成電路市場(chǎng)的增長(zhǎng)率一直呈周期性的波動(dòng)狀態(tài)，表現(xiàn)為每10年左右的增長(zhǎng)率大致呈現(xiàn)“M”型態(tài)勢(shì)，在兩個(gè)峰值（峰值大小的絕對(duì)值不盡相同，出現(xiàn)的時(shí)間也有前有后）之間有一個(gè)低谷存在。
世界半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)率的周期性變化 來源：WSTS
低谷出現(xiàn)的原因有：宏觀經(jīng)濟(jì)的影響，如地區(qū)性或全球性的經(jīng)濟(jì)危機(jī)和經(jīng)濟(jì)衰退；部分電子信息系統(tǒng)產(chǎn)品的需求飽和，半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售隨之萎縮；低迷時(shí)期生產(chǎn)廠商加大的產(chǎn)能顯現(xiàn)，出現(xiàn)供大于求，產(chǎn)品價(jià)格下跌。
在半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)率呈低谷時(shí)，是生產(chǎn)商增加投入的最佳時(shí)期。
集成電路技術(shù)具有革命性和規(guī)律性的特征
集成電路技術(shù)的革命性
集成電路市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大源于集成技術(shù)革命性的進(jìn)步。
在人類社會(huì)的發(fā)展中，信息存儲(chǔ)、信息處理和信息傳輸經(jīng)歷了人工時(shí)代、機(jī)械時(shí)代和電子時(shí)代3個(gè)革命性的歷史階段，當(dāng)今，“電子”成為了信息存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)闹黧w，集成電路則是承載和控制“電子”運(yùn)行的主要載體，成為了信息技術(shù)革命的主力軍。
電子管是從“機(jī)械”到“電子”革命的“轉(zhuǎn)戾點(diǎn)”，晶體管則完成了“電子在真空中運(yùn)動(dòng)”到“電子在固體中運(yùn)動(dòng)”的革命。
在電子管和晶體管時(shí)代，作為無源器件的電阻、電容和電感由不同材料制成，而在集成電路中，有源和無源器件均由同一半導(dǎo)體材料構(gòu)成，這是又一次革命性的轉(zhuǎn)變。
集成電路的發(fā)明人基爾比（Jack S. Kilby）在2001年訪問北京大學(xué)時(shí)，曾對(duì)筆者說：“由于電容、電阻、晶體管等所有部件都可以用一種材料制造，我想可以先在一塊半導(dǎo)體材料上將它們做出來，然后進(jìn)行互聯(lián)形成一個(gè)完整的電路。”
基爾比第1個(gè)集成電路專利和樣品
雖然基爾比的第1個(gè)集成電路樣品現(xiàn)在看起來非常粗糙、簡(jiǎn)陋，第2個(gè)集成電路專利僅有1個(gè)晶體管和4個(gè)阻容元件，但其中蘊(yùn)含具有革命性意義的智慧卻值得我們深思、傳承和發(fā)揚(yáng)光大。
基爾比第2個(gè)集成電路專利
正是有了由“一個(gè)晶體管”構(gòu)筑的集成電路思想火花，才有了今天數(shù)以億計(jì)晶體管集成在一個(gè)芯片上的中央處理器（CPU）、圖形處理器（GPU）、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）、Flash等無數(shù)的集成電路產(chǎn)品。
在1958年基爾比申請(qǐng)了第1個(gè)集成電路專利后，仙童公司的諾伊斯申請(qǐng)了平面工藝制造的集成電路專利，為此后的集成電路平面工藝奠定了基礎(chǔ)。
2000年，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校胡正明教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明了鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管（fin field effect transistor，F(xiàn)inFET），將集成電路制造工藝從2D推向了革命性的3D進(jìn)程，使得集成電路制造工藝登上了歷史的新臺(tái)階。
同樣，為了獲得更高的存儲(chǔ)密度，防止鄰近存儲(chǔ)單元之間的串?dāng)_（cross talk），自2015年起，NANDFlash的生產(chǎn)也采用Vertical Scaling 的堆疊技術(shù)開始轉(zhuǎn)入3D時(shí)代。
2018年，堆疊層數(shù)為96層Flash的存儲(chǔ)容量達(dá)到了1.33 TB四層式存儲(chǔ)單元（QLC，4 bit/cell）；2019年，東芝采用BiCS（bit cost scalable）工藝開發(fā)出112層、容量為512 Gb三層式存儲(chǔ)單元（TLC，3 bit/cell）的快閃存儲(chǔ)器。
在封裝領(lǐng)域，硅通孔（through silicon via，TSV）技術(shù)的應(yīng)用可以使CPU、GPU、存儲(chǔ)器、傳感器等不同種類的芯片以3D方式封裝在一塊集成電路當(dāng)中。
采用浸沒式、多圖形曝光的方法，可以用波長(zhǎng)193 nm的光源實(shí)現(xiàn)20~14 nm工藝產(chǎn)品的生產(chǎn)。采用“大馬士革”工藝實(shí)現(xiàn)了銅代替鋁的互連。
60余年來，每一項(xiàng)具有革命性技術(shù)的發(fā)明都成為了集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)器。
集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的里程碑
集成電路應(yīng)用的革命性
集成電路因其廣泛的應(yīng)用，使得許多領(lǐng)域產(chǎn)生了革命性變化。
（1）鑒于新冠疫情的影響，2020年11月20日，亞太經(jīng)合組織（APEC）領(lǐng)導(dǎo)人非正式會(huì)議在云端以視頻的方式進(jìn)行。
（2）中國(guó)人民解放軍火箭軍于2015年12月31日正式成立。
2020年8月26日，一枚東風(fēng)-26B彈道導(dǎo)彈與一枚東風(fēng)-21D彈道導(dǎo)彈分別從青海、浙江2個(gè)不同方向射向解放軍在南海進(jìn)行軍事演習(xí)的封鎖區(qū)域，并精準(zhǔn)命中了移動(dòng)靶標(biāo)。
（3）同等亮度的LED燈比白熾燈節(jié)約了80%以上的能耗。
2010年，中國(guó)白熾燈產(chǎn)量和國(guó)內(nèi)銷量分別為38.5億只和10.7億只。據(jù)中國(guó)照明學(xué)會(huì)測(cè)算，中國(guó)照明用電約占全社會(huì)用電量的12%，如果把白熾燈全部替換為節(jié)能燈，可節(jié)用電480億kW·h，相當(dāng)于減少4800萬t二氧化碳的排放。
2009年7月，聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)潘基文在綠色照明項(xiàng)目簽字儀式上說：“改變一個(gè)燈泡，同時(shí)改變我們的思維方式，我們就可以改變整個(gè)世界。”
（4）以MP3格式來錄放聲音的電子信息產(chǎn)品使得唱片業(yè)（78轉(zhuǎn)、45轉(zhuǎn)、331/3轉(zhuǎn)的黑膠唱片）、磁帶式錄音機(jī)退出了歷史舞臺(tái)。
（5）數(shù)字?jǐn)z影、攝像（數(shù)碼相機(jī)，手機(jī)）顛覆了膠卷產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)上已不見了“柯達(dá)”“富士”“樂凱”等膠卷的蹤影。
（6）微信、短信、電子郵件替代了手寫書信，貼著郵票的信封和里面的信件變成了歷史收藏；矗立在路旁的綠色郵筒和騎自行車穿梭于大街小巷的郵遞員成為了過去的事情。
（7）互聯(lián)網(wǎng)和電子信息的閱讀方式導(dǎo)致傳統(tǒng)紙媒發(fā)行率大幅下降。
2009年，第六次全國(guó)國(guó)民閱讀調(diào)查顯示，中國(guó)成年人報(bào)紙閱讀率為63.9%；而根據(jù)2018年第十六次全國(guó)國(guó)民閱讀調(diào)查的結(jié)果，報(bào)紙閱讀率降為35.1%。2012年，全國(guó)報(bào)紙零售發(fā)行量為3006.58萬份，到2014年下降到1568.77萬份，2年內(nèi)下降了50%。
（8）2019年，全國(guó)網(wǎng)上零售總額達(dá)106324億元；至2020年6月，中國(guó)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物用戶達(dá)7.49億，網(wǎng)絡(luò)支付用戶達(dá)8.05億。
（9）中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心于2020年9月30日發(fā)布了《第46次中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》，至2020上半年，中國(guó)網(wǎng)民達(dá)到9.4億（城鎮(zhèn)6.54億，農(nóng)村2.85億），互聯(lián)網(wǎng)普及率為67%。
在控制新冠疫情的過程中，遠(yuǎn)程會(huì)診、非接觸體溫檢測(cè)、“健康碼”一碼通行等舉措發(fā)揮了重要作用。
簡(jiǎn)言之，集成電路的應(yīng)用極大豐富了信息獲取的多樣性（聽覺、視覺、觸覺）、信息存儲(chǔ)的綜合性（文字、數(shù)據(jù)、圖像、音頻、視頻）、信息處理的復(fù)雜性（大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能）和信息傳輸?shù)臅r(shí)效性與廣域性，開創(chuàng)了全新、全面革命的信息時(shí)代。
集成電路技術(shù)進(jìn)步的規(guī)律性
1）集成電路市場(chǎng)增長(zhǎng)率與GDP相關(guān)
從1975—2019年世界GDP增長(zhǎng)率與世界半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)率的比較可以看出，兩個(gè)增長(zhǎng)率之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性。
這說明GDP總量直接影響著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，反之，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及其電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又成為GDP總量漲落的重要因素。
世界半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)率與GDP增長(zhǎng)率的關(guān)系
來源：世界銀行、WSTS
從2000—2019年中國(guó)GDP總量、中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)銷售額、中國(guó)集成電路市場(chǎng)和中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額的比較中，大致可以看出以下幾點(diǎn)：
（1）中國(guó)電子信息制造業(yè)的銷售額在2000年為GDP總量的13.28%，到2019年，該比例上升至17.59%，說明電子信息制造業(yè)一直呈快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，這與中國(guó)已經(jīng)成為電子信息產(chǎn)品制造大國(guó)息息相關(guān)。
（2）集成電路市場(chǎng)的增長(zhǎng)曲線與電子信息產(chǎn)品銷售額的增長(zhǎng)曲線呈平行關(guān)系，其比值一直接近1∶10。
（3）中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額增長(zhǎng)曲線的斜率逐漸大于集成電路市場(chǎng)增長(zhǎng)曲線的斜率，說明國(guó)產(chǎn)集成電路在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中的比例逐漸增大。
中國(guó)GDP、電子信息產(chǎn)業(yè)銷售額、中國(guó)集成電路市場(chǎng)規(guī)模與中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額的比較 來源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、工業(yè)和信息化部
2）集成電路市場(chǎng)增長(zhǎng)率與資本支出增長(zhǎng)率相關(guān)
集成電路技術(shù)進(jìn)步與市場(chǎng)擴(kuò)展密切相關(guān)，而技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)是研究開發(fā)，研發(fā)則需要巨大的資金投入。投資帶動(dòng)研發(fā)，研發(fā)帶動(dòng)新產(chǎn)品生產(chǎn)和相應(yīng)投資，新產(chǎn)品帶動(dòng)新的系統(tǒng)應(yīng)用，新系統(tǒng)應(yīng)用帶動(dòng)集成電路市場(chǎng)的不斷增長(zhǎng)。集成電路產(chǎn)業(yè)的資本支出增長(zhǎng)率與集成電路市場(chǎng)增長(zhǎng)率高度相關(guān)。
世界半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)率與資本支出增長(zhǎng)率的相關(guān)關(guān)系
來源：WSTS、ICInsights
3）摩爾定律
1965 年4月19日，任職于仙童半導(dǎo)體公司（Fairchild Semiconductor）的戈登·摩爾（Gordon E. Moore）在《Electronics》雜志上發(fā)表了《Cramming more components onto integrated circuits》一文，提出集成電路在最低元件成本下的復(fù)雜度大約每年增加一倍。
1975年，摩爾在電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）組織的IEDM會(huì)議上發(fā)表了題為《Progress In Digital Integrated Electronics》的論文，將上述每年增長(zhǎng)一倍的推斷進(jìn)行了修正，改為每?jī)赡暝鲩L(zhǎng)一倍。
這就是大家熟知的“摩爾定律”。
對(duì)于這個(gè)“定律”有兩點(diǎn)需要澄清：一是這個(gè)規(guī)律僅僅是摩爾預(yù)測(cè)的發(fā)展“規(guī)律”，并非物理學(xué)、數(shù)學(xué)等嚴(yán)格定義的科學(xué)“定律”；二是網(wǎng)傳集成電路上的晶體管數(shù)每18個(gè)月翻一番，只是對(duì)DRAM產(chǎn)品發(fā)展的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，并不是戈登·摩爾本人的說法，他真實(shí)的說法是Intel CPU上的晶體管數(shù)每24個(gè)月翻一番。
CPU和DRAM上晶體管數(shù)的增長(zhǎng) 根據(jù)公開資料整理
4）每10年左右取得一代集成電路技術(shù)進(jìn)步
隨著主流光刻技術(shù)光源波長(zhǎng)的縮短，集成電路主流設(shè)計(jì)工具、加工特征尺寸、硅圓片直徑、主要封裝形式等技術(shù)約每10年左右取得一代明顯的進(jìn)步。
集成電路產(chǎn)品從研發(fā)到量產(chǎn)的時(shí)間跨度約為10年
以下兩圖從不同角度統(tǒng)計(jì)，都說明集成電路從最初研發(fā)到批量生產(chǎn)需要10年的時(shí)間跨度。
集成電路從研發(fā)到量產(chǎn)的時(shí)間跨度 來源：ITRS，2012
集成電路從研發(fā)到量產(chǎn)時(shí)間跨度的例證
論文全文發(fā)表于《科技導(dǎo)報(bào)》2021年第3期，原標(biāo)題為《掌握規(guī)律，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，扎實(shí)推進(jìn)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展》
論文全文發(fā)表于《科技導(dǎo)報(bào)》2021年第3期，原標(biāo)題為《掌握規(guī)律，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，扎實(shí)推進(jìn)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展》
