三維集成電路技術全國領先
在國際芯片研發上,由香港特區政府成立的香港應用科技研究院,一直扮演著重要角色。據香港應用科技研究院行政總裁葉成輝介紹,談到半導體的來龍去脈,先要從了解摩爾定律開始。摩爾定律是指一塊晶片上可容納的半導體電晶體數目,每18個月會增加一倍。葉成輝說,自己讀書時已經在思考,摩爾定律是不是牢不可破的,顯然隨著芯片製造工藝接近物理極限,芯片研發也開始步入後摩爾時代。而平房變樓房,三維集成電路就成為延續摩爾定律的最佳途徑之一。
“這22年來應科院最厲害的一件事,就是半導體研究,其中三維集成電路的技術在全國是頂尖的,甚至比美國還要領先。我們可以做到不同的層次,令速度更快。”葉成輝說。
在這一領域,香港應科院不僅累積超過60項美國、中國專利,更榮獲6項日內瓦國際發明金獎,並有4項方案入選世界最大專業技術組織——電氣電子工程師學會(IEEE)發布的寬禁帶半導體技術路線圖。
第三代半導體研發香港搶跑
葉成輝指,未來數年,以硅研發為代表的第一代半導體技術將達到極限,而適用於5G、新能源、智慧城市的第三代半導體就成為大熱方向,香港研發又再次躋身世界前列。
早在2012年6月21日,中国國家專用集成電路系統工程技術研究中心香港分中心(工程分中心)就獲科技部批准成立。工程分中心將應科院作為依托單位,中心研發目標屬於應科院六大核心發展項目之一,結合為應科院技術研發策略的藍圖。
“應科院的研究最頂尖的是第三代半導體研究,之前叫碳化硅研究。第三代半導體具有大功率、高頻率、耐高壓、耐高溫、高導電、高效率、低損耗等眾多優點,已成為近年半導體技術的發展熱點,配合上現在的5G發展,可以開發出很多不同的新技術。我們在國際上做到了頂尖地位,也是榮獲國家科學技術進步獎一等獎唯一一家香港機構。”葉成輝驕傲地表示。
從研發到落地的港芯生態鏈
香港大學、香港科技大學、香港中文大學、香港理工大學和香港城市大學位列世界大學一百強,這五所高校每年發表數以百計的創新技術,如何令這些技術實現成果轉化、落地投產,香港應用科技研究院扮演著橋樑角色。
葉成輝說:“香港創新科技及工業局局長孫東講‘0到1’‘1到10’。那什麼叫‘0到1’?‘0到1’就是所有的背景專利、很深技術層面的東西,在應科院和大學裡都有;‘1到10’就是怎樣由背景專利變成應用的過程。我們的角色就是和大學一起做前線研究,然後應科院在‘產’的方面落地。”
香港應科院與100餘間公司合作,透過研發合約、特許授權及其他合作模式,把近1,250項技術轉移給產業界,蓬勃發展的創科生態吸引大批企業,華為就是其中之一。
華為香港研究所所長顧問梁柏熙介紹,多年來華為在香港做了一些很成功的芯片研究,並與應科院合作,探索芯片發展新方向。梁柏熙表示,現在在晶片的先進製程上,華為受的管制越來越嚴重,而如何衝破管制?三維集成電路是一個很好的方向。這一方面無論是應科院也好,或者是香港科技大學、香港城市大學,都有很深入的研究。
跨國企業方面,在半導體封裝領域排名世界第一的企業ASMPT也選擇在香港起步,其與港企和應科院在第三代半導體方面的最新合作項目——業內首個應用於驅動電動汽車的“香港製造”碳化硅電源模塊,其中包含由裸晶到晶圓集成鍵合技術,更得到香港特區政府1,600萬港元的資金支持。
科技人才非機器可以取代
被譽為“芯片之母”的EDA電子設計自動化是整個半導體產業鏈皇冠上的明珠,行業規模小但能量大,香港中文大學的EDA研發團隊在CSranking排名中位列世界第一,每年畢業的學生都大受業界歡迎,堪稱供不應求,但在本科招生上卻依然面臨困難。
對此葉成輝表示,以人為本的科技,需要的是源源不絕的人才,事關靈活變通的科研創造力,實非AI或機器學習可以取代。不論是建議大學課程與時並進、與商界合作培育人才、鼓勵外國留學的STEM大學生回港發展,還是建議專才入境計劃增加彈性等,其目的只有一個,就是要持續壯大香港科研人才庫,全面支持香港發展成國際創新科技中心。
技術應用助力中國研發領先世界
全球芯片研發競爭愈演愈烈,未來香港創科生態如何助力企業和國家發展?相信人才、法律,以及背靠粵港澳大灣區的優勢都將成為吸睛亮點。
葉成輝說:“我們做科技研究很難用到美國的科技,我們很多合作夥伴是‘一帶一路’沿線國家。其實美國很怕,美國表示要抗衡‘一帶一路’,自己就投一些資金過去;歐洲也表示要抗衡,也投一些資金過去。在這些國家裡,印尼做得很好。最近這三四年來,智慧零售和平台發展得很好,這些國家都願意來香港特區、來中國。如果你和他們說來香港發展,他們可能興趣不夠大,但是你和他們說來粵港澳大灣區,他們就覺得是息息相關的事。他們在香港用普通法簽約,開辦合資企業,再通過香港進入大灣區腹地,這就是香港吸引他們的地方。”
至於各國在芯片賽道爭相競速時,究竟哪一家最終拔得頭籌?葉成輝指,技術的應用情況就是技術發展的催化劑。
葉成輝稱:“不會有一個芯片技術可以比別人快100倍,而只要沒有這種情況發生,我認為最後技術應用得越多,你的研發就越有進步。在這一點上,中國的應用場景多過美國。我們在內地、香港不斷投入研發基金,最終將助力整個產業發展。看看中國過去15年的發展速度,我覺得中國的科技會越來越領先!”
(作者係鳳凰衛視香港採訪中心記者,本文發布於《紫荊》雜誌2022年8月號)