“缺芯少魂”是中國信息産業發展的一大(dà)難題,中興公司、華爲公司接連遭遇美(měi)國芯片“斷供”事(shì)件把這(zhè)一難題進一步凸顯出來(lái),引起全國和(hé)國際社會(huì)的廣泛關注。
人們在譴責美(měi)國貿易霸淩主義的同時(shí),也(yě)關心着中國芯片技術和(hé)産業:發展現(xiàn)狀和(hé)水(shuǐ)平如何?當前面臨的最大(dà)瓶頸是什(shén)麽?如何才能(néng)實現(xiàn)突圍實現(xiàn)自(zì)立自(zì)強?
就這(zhè)些(xiē)問題,本報(bào)微信公衆号《俠客島》近日專訪了(le)中國工(gōng)程院院士、中國科學院計(jì)算(suàn)技術研究所研究員倪光南。
中興、華爲事(shì)件給全民
上(shàng)了(le)一堂“芯片課”
俠客島:有人說,多少有關提倡創新的宣傳報(bào)道(dào),都不抵不上(shàng)“中興事(shì)件”“華爲事(shì)件”的警示來(lái)得深刻、有效。您如何看(kàn)待這(zhè)兩個事(shì)件?
倪光南:芯片技術是現(xiàn)代信息技術的制高(gāo)點,芯片産業是現(xiàn)代精微加工(gōng)制造業的經典。芯片技術和(hé)芯片産業發展水(shuǐ)平關系到(dào)國家的競争力和(hé)信息安全。
“中興事(shì)件”“華爲事(shì)件”沒有發生之前,很(hěn)多人覺得芯片和(hé)普通的電子元器件一樣,直接從(cóng)市場上(shàng)買來(lái)用(yòng)就是了(le)。這(zhè)兩個事(shì)件給我們上(shàng)了(le)一堂課,告訴我們芯片技術和(hé)芯片産業的極其重大(dà)的價值,形成了(le)全民自(zì)發地關心中國芯片技術發展和(hé)芯片産業進步的局面。從(cóng)這(zhè)個意義上(shàng)來(lái)說,上(shàng)述事(shì)件是全民的“警醒劑”,有積極的一面。
設計(jì)進步很(hěn)快(kuài)很(hěn)大(dà)
但(dàn)制造仍是“短闆”
俠客島:經過多年發展,中國芯片技術和(hé)産業目前水(shuǐ)平和(hé)實力究竟如何?與美(měi)國相比,還有多大(dà)差距?具體體現(xiàn)在哪些(xiē)方面?
倪光南:在芯片設計(jì)方面,中國進步很(hěn)快(kuài),可以說,已經位列全球第二,僅次于美(měi)國,不僅擁有全球數量最多的設計(jì)公司,而且水(shuǐ)平達到(dào)了(le)相當高(gāo)度,設計(jì)出一批優秀産品。比如,連續幾年登上(shàng)世界第一寶座的“神威·太湖之光”超級計(jì)算(suàn)機用(yòng)的芯片,就是由中國公司自(zì)己設計(jì)的。再比如,中國公司設計(jì)出的手機芯片和(hé)服務器芯片已得到(dào)應用(yòng),并表現(xiàn)出優異的性能(néng)。
中國在芯片設計(jì)領域還存在設計(jì)工(gōng)具方面的“短闆”。芯片設計(jì)是在電子設計(jì)自(zì)動化工(gōng)具(EDA)軟件平台上(shàng),通過計(jì)算(suàn)機進行邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和(hé)仿真等來(lái)完成的,而能(néng)提供該軟件服務的主要是外(wài)國公司。
在芯片制造領域,包括制造工(gōng)藝和(hé)制造裝備方面,整體而言,中國能(néng)力亟待提高(gāo)。芯片制造聽上(shàng)去像是傳統制造,實際上(shàng)其制造工(gōng)藝和(hé)裝備的精密、繁雜(zá)程度遠超後者。具體來(lái)說,其工(gōng)藝包括光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、抛光、金(jīn)屬化、擴散、氧化……與這(zhè)些(xiē)制造工(gōng)藝相對(duì)應,制造關鍵裝備多達200多種,其中包括光刻機、刻蝕機、清洗機、切割減薄設備、分選機以及其他(tā)工(gōng)序所需的擴散、氧化、清洗設備等。每種裝備的制造技術要求都很(hěn)高(gāo),制造難度極大(dà)且造價十分高(gāo)昂。
目前,在芯片制造領域,處于領先地位的企業大(dà)多來(lái)自(zì)美(měi)國、日本等國家和(hé)地區(qū),中國芯片制造廠(chǎng)一大(dà)批裝備需要從(cóng)國外(wài)進口。
有了(le)這(zhè)些(xiē)先進裝備是遠遠不夠的,還要開(kāi)設生産線、制定經營計(jì)劃。建廠(chǎng)、設備安裝及調試往往需要2-3年時(shí)間,這(zhè)意味着芯片制造企業要預先對(duì)市場需求做出判斷。芯片制造技術不斷叠代更新,之前的設備及生産線到(dào)真正投産時(shí)是否能(néng)滿足市場需求,猶未可知(zhī)。如果新建成的生産線不能(néng)充分實現(xiàn)量産,之前的投入将面臨重大(dà)風(fēng)險。
起步晚+理(lǐ)念偏差
是造成現(xiàn)狀的主因
俠客島:很(hěn)多工(gōng)業領域,我們成功實現(xiàn)了(le)跨越和(hé)趕超,比如高(gāo)速鐵(tiě)路、家用(yòng)電器領域,但(dàn)在集成電路領域,這(zhè)種景象沒能(néng)出現(xiàn)。原因何在?
倪光南:從(cóng)曆史原因來(lái)看(kàn),我們起步晚。1947年,美(měi)國貝爾實驗室發明(míng)了(le)半導體點接觸式晶體管。直到(dào)1956年,中國才成功制成第一根矽單晶。鑒于早期的計(jì)算(suàn)機是用(yòng)分立元件(電子管、晶體管等)做的,彼時(shí),中國還可以跟随國外(wài)的計(jì)算(suàn)機技術。
随着集成電路發展到(dào)大(dà)規模集成電路時(shí)代,中國由于沒有集成電路産業的支撐,就明(míng)顯追趕乏力了(le)。而世界上(shàng)的芯片技術卻突飛(fēi)猛進。到(dào)目前爲止,雖然我們有華爲海思、中芯國際等國際知(zhī)名的芯片設計(jì)和(hé)芯片制造企業,但(dàn)就整體産業發展而言,相較國際一流水(shuǐ)平還有較大(dà)差距。
起步晚是重要的曆史原因,主導理(lǐ)念的偏差導緻創新推進不夠是現(xiàn)實原因。曾經,我們在很(hěn)多方面,希望能(néng)夠用(yòng)更省事(shì)的辦法解決問題,所謂“造不如買,買不如租”。實踐證明(míng),核心技術是買不來(lái)的。中國芯片技術和(hé)産業的“短闆”最終還是需要中國人踏實創新來(lái)解決。
綜合發揮舉國體制
和(hé)市場機制的優勢
俠客島:面對(duì)内部“短闆”、外(wài)部封鎖等難題,中國芯片技術和(hé)産業要怎麽做才能(néng)實現(xiàn)突破?
倪光南:從(cóng)供應鏈安全的角度來(lái)看(kàn),一旦供應鏈的某個環節“斷供”,就會(huì)使整個行業陷入被動。這(zhè)種情況下(xià),需要集中力量去突破供應鏈中薄弱環節的關鍵核心技術。而關鍵核心技術的發展,往往是從(cóng)無到(dào)有、從(cóng)小(xiǎo)到(dào)大(dà)的過程,要有“闆凳要坐(zuò)十年冷”的思想準備。
核心技術的發展成熟也(yě)離不開(kāi)市場的支持,新研發出來(lái)的核心技術和(hé)産品如果沒機會(huì)到(dào)市場去試錯,沒有進入市場的良性循環,不管是軟件還是硬件,都很(hěn)難達到(dào)用(yòng)戶滿意的水(shuǐ)平。正是在這(zhè)個意義上(shàng),習近平總書記要求做好(hǎo)市場化引導。我們強調,在政府采購的過程中,要給予國産自(zì)主研發芯片和(hé)軟件一定的扶持,讓其進入商業應用(yòng),接受檢驗和(hé)磨砺,隻有這(zhè)樣,才能(néng)不斷走向成熟。
從(cóng)産業集群的角度來(lái)看(kàn),可以參考矽谷的産業集群模式。在矽谷,有一流的研究機構和(hé)大(dà)學、諸多創業者、充裕的風(fēng)險投資資本,它們之間形成了(le)緊密的合作(zuò)網絡,實現(xiàn)了(le)人才、技術、資本、經營方面的強強聯合。
北京的中關村有潛力打造成芯片技術和(hé)産業集群的高(gāo)地。不妨充分利用(yòng)周圍的科研院所及人才資源,加上(shàng)國家政策和(hé)資本的支持,統籌資金(jīn)和(hé)研發資源,加強産學研合作(zuò),做出有中國特色的高(gāo)新技術産業集群項目。
發展大(dà)型軟件或芯片産業的投入周期,往往以一二十年來(lái)計(jì),資金(jīn)投入非常大(dà),單純靠市場和(hé)企業是難以實現(xiàn)突破的。因爲,一般的企業會(huì)有市場壓力,比如說上(shàng)市公司要出報(bào)表,要做厚利潤,要向股東證明(míng)自(zì)己的業績。因此,要發揚舉國體制和(hé)市場經濟相結合的優勢,比如,國家層面制定一些(xiē)長期規劃綱要和(hé)發展計(jì)劃。與此同時(shí),積極引入金(jīn)融市場的配套支持,比如風(fēng)險投資在資金(jīn)方面的支撐,要鼓勵企業在研發生産方面的投入,注意平衡企業在研發過程中可能(néng)出現(xiàn)的短視(shì)行爲。
總的來(lái)說,發展集成電路産業,要有長期的思想準備和(hé)投入,不能(néng)指望短短幾年就獲得回報(bào),真正把集成電路産業發展起來(lái),恐怕還要一二十年的時(shí)間,我們要有決心,也(yě)要有定力,要把行業“短闆”補齊,踏踏實實堅持做下(xià)去。
(采訪整理(lǐ):趙競凡)
倪光南,1939 年生,浙江鎮海人,中科院計(jì)算(suàn)所研究員。1961年畢業于南京工(gōng)學院(現(xiàn)東南大(dà)學),首創在漢字輸入中應用(yòng)聯想功能(néng),中科院計(jì)算(suàn)所公司(聯想前身)和(hé)聯想集團首任總工(gōng)程師,主持開(kāi)發了(le)聯想式漢字系統、聯想系列微型機,分别于1988 和(hé)1992 年獲得國家科技進步一等獎,聯想集團即以聯想式漢字系統起家并由此而得名。此後,一直緻力于發展自(zì)主可控的信息核心技術和(hé)産業,1994年被遴選爲首批中國工(gōng)程院院士,2011年和(hé)2015年分别獲得中國中文(wén)信息學會(huì)和(hé)中國計(jì)算(suàn)機學會(huì)終身成就獎。