工信部電子信息司副司長恩云飛指出,國產芯片在質量可靠性方面仍有很大的提升空間,尤其是在集成電路設計環節。這一觀點深刻揭示了我國半導體產業在邁向高端化進程中面臨的核心挑戰之一。
集成電路設計作為芯片產業鏈的起點和靈魂,其質量直接決定了最終產品的性能、穩定性和壽命。當前,國產芯片在設計環節的可靠性問題主要表現在幾個方面:首先是設計規范與流程的成熟度不足,部分企業仍存在重功能實現、輕可靠性設計的傾向;對先進工藝節點的設計規則、物理效應(如熱效應、電遷移等)的建模與分析能力有待加強;在抗輻射、抗干擾、長期老化等專項可靠性設計上,與國際領先水平存在差距;設計工具鏈的自主化程度不高,也制約了深度優化和特色創新。
提升國產芯片的質量可靠性,需要從集成電路設計源頭系統施策:
- 強化可靠性設計理念:推動企業建立并嚴格執行覆蓋全生命周期的可靠性設計流程,將可靠性指標(如故障率、使用壽命)作為與功能、性能同等重要的設計約束,從架構、電路到版圖進行一體化考量。
- 攻克關鍵設計與驗證技術:加大對先進工藝下器件模型、寄生參數提取、信號完整性、電源完整性、熱設計、可靠性仿真(如HCI、BTI、EM)等核心技術的研發投入。發展高效的芯片級與系統級測試驗證方法,構建完善的可靠性測試與評估體系。
- 完善工具鏈與IP生態:在積極使用國際主流EDA工具的必須加快自主EDA工具,尤其是面向可靠性設計與分析的工具的研發與應用。推動建立高質量、經過可靠性驗證的國產IP核庫,降低設計門檻與風險。
- 深化產學研用協同:鼓勵芯片設計企業與制造廠、封測廠、高校及科研院所、重點行業用戶(如汽車、工業、通信)緊密合作。通過聯合研發,深入理解工藝特性,共同定義可靠性標準,并在實際應用場景中迭代優化設計。
- 構建人才與標準體系:加強集成電路可靠性設計領域高端人才和工程團隊的培養。積極參與和主導國際、國內芯片可靠性相關標準與規范的制定,引導產業健康發展。
恩云飛副司長的提醒,是對產業界的殷切期望。質量可靠性是芯片產品的生命線,更是贏得市場信任、支撐關鍵領域自主可控的基石。聚焦集成電路設計這一關鍵環節,補短板、鍛長板,系統性地提升國產芯片的內在品質,是我國從芯片大國邁向芯片強國的必經之路。唯有在設計源頭筑牢可靠性的根基,國產芯片才能在激烈的全球競爭中行穩致遠,真正賦能數字經濟與實體經濟的發展。