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华为新款手机火了,自主创新托起“中国芯”!
发布者:网站管理员-zmz123 发布时间:2023/9/29 0:06:14 省份:暂无 阅读:280次 【字体:

华为新款手机火了,自主创新托起“中国芯”!

 

来源中国知识产权报/中国知识产权资讯网

 

一句“遥遥领先”,引发无尽遐想。今年8月以来,随着华为新款手机的发售,有关华为手机芯片的讨论持续火爆,有消费者在社交平台上说:“华为终于有自己的芯片了!”

全球半导体行业观察机构Te-chInsights发布的华为新款手机拆解报告显示,华为Mate60 Pro使用新型麒麟9000s芯片,采用了7纳米芯片工艺。TechInsights有关负责人认为,华为在自研芯片方面,取得了重大成就,这对中国设计和制造具有重要意义。

集成电路:自给率逐年提高

近年来,囿于芯片技术封锁困境,我国以自主创新为根本,提升芯片产业自主可控能力和竞争力。聚焦芯片自主创新的远景目标,《“十四五”国家信息化规划》明确实施“加快集成电路关键技术攻关”重大任务和重点工程。《“十四五”国家知识产权保护和运用规划》提出,要加强人工智能、量子信息、集成电路、基础软件等领域自主知识产权创造和储备。

专家表示,我国是全球最大的芯片市场之一,近年来,在国家加快推动集成电路产业发展的相关政策引导下,我国芯片相关企业快速崛起,更加重视技术创新及知识产权布局,推动了产业链的自给率逐年提高。

上海硅知识产权交易中心、中国半导体行业协会知识产权工作部联合发布的《2022年度中国集成电路行业知识产权年度报告》显示,2022年中国集成电路产业销售规模超12万亿元,技术创新和知识产权正在成为中国集成电路产业链参与国际合作竞争新的发力点。

据统计,2022年集成电路领域,我国公开的专利共计6.05万件,其中发明专利4.84万件,约占该领域全年公开专利的80%,实用新型专利1.21万件,约占该领域全年公开专利的20%。从细分产业链领域专利分布情况看,集成电路设计作为产业龙头,相关专利数量最多,为3.26万件,其次是制造和封测领域专利,分别为1.85万件、1.21万件。

国内集成电路产业的创新创造能力逐年提升,但值得注意的是,中国企业的国际化专利布局仍较欠缺。“为了更好地参与国际市场竞争,我国企业应积极布局国内外专利,加强行业和企业知识产权体制机制建设,通过知识产权运营,捕捉国际高价值专利的交易时间窗口,获取基础性专利,同时盘活企业存量专利资产。”上海硅知识产权交易中心总经理、中国半导体行业协会知识产权工作部执行副部长徐步路表示。

光刻机:技术难题要突破

在集成电路设计方面,我国拥有一定技术储备,但近年来制造芯片的光刻机却成为制约产业发展的“卡脖子”环节。

一片犹如指甲盖大小的芯片,布满100多亿个晶体管,如何实现?这时候就需要光刻机利用在特定波长光线的作用下,将设计在掩膜版上的集成电路图形刻到硅片表面的光刻胶上,再将晶体管置入刻好的凹槽中。光刻的精度越高,刻出的槽越小,放置的晶体管就越多,芯片性能随之得到提升。

以麒麟9000s芯片的工艺为例,每个晶体管之间7纳米的宽度,相当于1根头发丝的万分之一,才能容纳上百亿的晶体管,其背后的工艺制程精度不言而喻。

28纳米、14纳米、5纳米、3纳米……随着人们对电子装备性能的要求越来越高,芯片工艺一次又一次突破极限。英特尔创始人之一戈登·摩尔曾提出的“摩尔定律”,称集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。换言之,处理器的性能大约每两年翻一倍。

光刻技术的演进成就了“摩尔定律”。业界专家表示,光刻机由三大核心系统,数万个零件组成,是产业链各环节顶尖公司通力合作的成果。例如,一台阿斯麦公司EUV(极紫外线)光刻机,由来自全球近800家供应商的多个模块和数十万个零件组成,技术壁垒高筑。2022年我国光刻机进口额约40亿美元。

在国外技术封锁之下,光刻机存在断供隐忧,国产光刻机呼声高涨。“目前我国三大核心壁垒分别为光源、光学、工件台,亟须依托各方力量,汇聚各科研院之所长,推动阶段性成果陆续落地,从而实现产业化发展。”中航证券有限公司研究团队表示。

光源系统:着力解决国产化

光源系统为光刻机提供曝光能量。目前,全球普遍应用的是DUV(深紫外线)和EUV两种光刻机,前者光源为深紫外光,后者光源为极紫外光。此前,上述两种光源系统都由国外企业掌握。

面对技术的“卡脖子”问题,近年来,中国科学院微电子所控股、亦庄国投、华为哈勃投资的科益虹源,成为国内唯一、全球第三家从事光刻准分子激光技术全链条研发和产业化的公司,打破准分子激光器探索深紫外光谱技术的海外垄断。

随着工艺节点的发展,产业企业联合研发的第五代EUV光刻机,使用13.5纳米的极紫外光,比DUV光短14倍以上,如今,主流的EUV光源由荷兰阿斯麦公司、德国通快、德国蔡司通力合作打造。

EUV光刻机断供的当下,清华大学提出了新的解决方案,即稳态微聚束(SSMB)技术。研发团队围绕SSMB-EUV光源方案,提交了“电子束团储存环以及具有该电子束团储存环的极紫外光源”专利申请,于2020年获得授权。

通俗地讲,新的解决方案犹如别人在跑步机跑步,我们自己造圆形跑道,在跑道上跑步,虽然实现原理不同,但却能达到同样的目的。此外,清华大学还于2021年11月提交了“电子束团注入系统和极紫外光源”专利申请。可以预见,国产光刻机将不负众望!

随着市场竞争的加剧和技术演进的提速,为应对操作系统的安全性和自主可控等一系列挑战,华为推出了自主研发的鸿蒙系统,并加快构建自主可控的生态产业链。

前不久,在2023世界计算大会论坛上,华为相关负责人呼吁,在构筑芯片制造工艺等基础上,要坚定不移地打造自主的计算产业生态,通过生态繁荣实现可持续发展。目前,湖南首创“两芯一生态”体系(即飞腾芯片+鲲鹏芯片+麒麟操作系统),为我国发展自主安全的计算产业探索出一条全新的技术路线。

打造芯片产业创新生态、可持续发展离不开人才的培养。徐步路建议,应完善知识产权实战化智库建设,加大对集成电路、人工智能、量子计算机等前沿领域的知识产权研究和跟踪,形成良好的实务理念,指导和培养知识产权复合型人才协助企业参与国际竞争。

 

编辑舒克

 
 

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