中國芯如何突圍?

“缺芯少魂”是中國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大難題，中興公司、華為公司接連遭遇美國芯片“斷供”事件把這一難題進(jìn)一步凸顯出來，引起全國和國際社會的廣泛關(guān)注。

人們在譴責(zé)美國貿(mào)易霸凌主義的同時，也關(guān)心著中國芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)：發(fā)展現(xiàn)狀和水平如何？當(dāng)前面臨的最大瓶頸是什么？如何才能實(shí)現(xiàn)突圍實(shí)現(xiàn)自立自強(qiáng)？

就這些問題，近日專訪了中國工程院院士、中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研究員倪光南。

中興、華為事件給全民上了一堂“芯片課”

俠客島：有人說，多少有關(guān)提倡創(chuàng)新的宣傳報道，都不抵不上“中興事件”“華為事件”的警示來得深刻、有效。您如何看待這兩個事件？

倪光南：芯片技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的制高點(diǎn)，芯片產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代精微加工制造業(yè)的經(jīng)典。芯片技術(shù)和芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平關(guān)系到國家的競爭力和信息安全。

“中興事件”“華為事件”沒有發(fā)生之前，很多人覺得芯片和普通的電子元器件一樣，直接從市場上買來用就是了。這兩個事件給我們上了一堂課，告訴我們芯片技術(shù)和芯片產(chǎn)業(yè)的極其重大的價值，形成了全民自發(fā)地關(guān)心中國芯片技術(shù)發(fā)展和芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的局面。從這個意義上來說，上述事件是全民的“警醒劑”，有積極的一面。

設(shè)計進(jìn)步很快很大，但制造仍是“短板”

俠客島：經(jīng)過多年發(fā)展，中國芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)目前水平和實(shí)力究竟如何？與美國相比，還有多大差距？具體體現(xiàn)在哪些方面？

倪光南：在芯片設(shè)計方面，中國進(jìn)步很快，可以說，已經(jīng)位列全球第二，僅次于美國，不僅擁有全球數(shù)量最多的設(shè)計公司，而且水平達(dá)到了相當(dāng)高度，設(shè)計出一批優(yōu)秀產(chǎn)品。比如，連續(xù)幾年登上世界第一寶座的“神威·太湖之光”超級計算機(jī)用的芯片，就是由中國公司自己設(shè)計的。再比如，中國公司設(shè)計出的手機(jī)芯片和服務(wù)器芯片已得到應(yīng)用，并表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

中國在芯片設(shè)計領(lǐng)域還存在設(shè)計工具方面的“短板”。芯片設(shè)計是在電子設(shè)計自動化工具（EDA）軟件平臺上，通過計算機(jī)進(jìn)行邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真等來完成的，而能提供該軟件服務(wù)的主要是外國公司。

在芯片制造領(lǐng)域，包括制造工藝和制造裝備方面，整體而言，中國能力亟待提高。芯片制造聽上去像是傳統(tǒng)制造，實(shí)際上其制造工藝和裝備的精密、繁雜程度遠(yuǎn)超后者。具體來說，其工藝包括光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、拋光、金屬化、擴(kuò)散、氧化……與這些制造工藝相對應(yīng)，制造關(guān)鍵裝備多達(dá)200多種，其中包括***、刻蝕機(jī)、清洗機(jī)、切割減薄設(shè)備、分選機(jī)以及其他工序所需的擴(kuò)散、氧化、清洗設(shè)備等。每種裝備的制造技術(shù)要求都很高，制造難度極大且造價十分高昂。

目前，在芯片制造領(lǐng)域，處于領(lǐng)先地位的企業(yè)大多來自美國、日本等國家和地區(qū)，中國芯片制造廠一大批裝備需要從國外進(jìn)口。

有了這些先進(jìn)裝備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要開設(shè)生產(chǎn)線、制定經(jīng)營計劃。建廠、設(shè)備安裝及調(diào)試往往需要2-3年時間，這意味著芯片制造企業(yè)要預(yù)先對市場需求做出判斷。芯片制造技術(shù)不斷迭代更新，之前的設(shè)備及生產(chǎn)線到真正投產(chǎn)時是否能滿足市場需求，猶未可知。如果新建成的生產(chǎn)線不能充分實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，之前的投入將面臨重大風(fēng)險。

起步晚+理念偏差是造成現(xiàn)狀的主因

俠客島：很多工業(yè)領(lǐng)域，我們成功實(shí)現(xiàn)了跨越和趕超，比如高速鐵路、家用電器領(lǐng)域，但在集成電路領(lǐng)域，這種景象沒能出現(xiàn)。原因何在？

倪光南：從歷史原因來看，我們起步晚。1947年，美國貝爾實(shí)驗室發(fā)明了半導(dǎo)體點(diǎn)接觸式晶體管。直到1956年，中國才成功制成第一根硅單晶。鑒于早期的計算機(jī)是用分立元件（電子管、晶體管等）做的，彼時，中國還可以跟隨國外的計算機(jī)技術(shù)。

隨著集成電路發(fā)展到大規(guī)模集成電路時代，中國由于沒有集成電路產(chǎn)業(yè)的支撐，就明顯追趕乏力了。而世界上的芯片技術(shù)卻突飛猛進(jìn)。到目前為止，雖然我們有華為海思、中芯國際等國際知名的芯片設(shè)計和芯片制造企業(yè)，但就整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，相較國際一流水平還有較大差距。

起步晚是重要的歷史原因，主導(dǎo)理念的偏差導(dǎo)致創(chuàng)新推進(jìn)不夠是現(xiàn)實(shí)原因。曾經(jīng)，我們在很多方面，希望能夠用更省事的辦法解決問題，所謂“造不如買，買不如租”。實(shí)踐證明，核心技術(shù)是買不來的。中國芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的“短板”最終還是需要中國人踏實(shí)創(chuàng)新來解決。

綜合發(fā)揮舉國體制和市場機(jī)制的優(yōu)勢

俠客島：面對內(nèi)部“短板”、外部封鎖等難題，中國芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)要怎么做才能實(shí)現(xiàn)突破？

倪光南：從供應(yīng)鏈安全的角度來看，一旦供應(yīng)鏈的某個環(huán)節(jié)“斷供”，就會使整個行業(yè)陷入被動。這種情況下，需要集中力量去突破供應(yīng)鏈中薄弱環(huán)節(jié)的關(guān)鍵核心技術(shù)。而關(guān)鍵核心技術(shù)的發(fā)展，往往是從無到有、從小到大的過程，要有“板凳要坐十年冷”的思想準(zhǔn)備。

核心技術(shù)的發(fā)展成熟也離不開市場的支持，新研發(fā)出來的核心技術(shù)和產(chǎn)品如果沒機(jī)會到市場去試錯，沒有進(jìn)入市場的良性循環(huán)，不管是軟件還是硬件，都很難達(dá)到用戶滿意的水平。正是在這個意義上，******要求做好市場化引導(dǎo)。我們強(qiáng)調(diào)，在政府采購的過程中，要給予國產(chǎn)自主研發(fā)芯片和軟件一定的扶持，讓其進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用，接受檢驗和磨礪，只有這樣，才能不斷走向成熟。

從產(chǎn)業(yè)集群的角度來看，可以參考硅谷的產(chǎn)業(yè)集群模式。在硅谷，有一流的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)、諸多創(chuàng)業(yè)者、充裕的風(fēng)險投資資本，它們之間形成了緊密的合作網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了人才、技術(shù)、資本、經(jīng)營方面的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。

北京的中關(guān)村有潛力打造成芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)集群的高地。不妨充分利用周圍的科研院所及人才資源，加上國家政策和資本的支持，統(tǒng)籌資金和研發(fā)資源，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，做出有中國特色的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群項目。

發(fā)展大型軟件或芯片產(chǎn)業(yè)的投入周期，往往以一二十年來計，資金投入非常大，單純靠市場和企業(yè)是難以實(shí)現(xiàn)突破的。因為，一般的企業(yè)會有市場壓力，比如說上市公司要出報表，要做厚利潤，要向股東證明自己的業(yè)績。因此，要發(fā)揚(yáng)舉國體制和市場經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的優(yōu)勢，比如，國家層面制定一些長期規(guī)劃綱要和發(fā)展計劃。與此同時，積極引入金融市場的配套支持，比如風(fēng)險投資在資金方面的支撐，要鼓勵企業(yè)在研發(fā)生產(chǎn)方面的投入，注意平衡企業(yè)在研發(fā)過程中可能出現(xiàn)的短視行為。

總的來說，發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，要有長期的思想準(zhǔn)備和投入，不能指望短短幾年就獲得回報，真正把集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來，恐怕還要一二十年的時間，我們要有決心，也要有定力，要把行業(yè)“短板”補(bǔ)齊，踏踏實(shí)實(shí)堅持做下去。