-
中美芯片產(chǎn)業(yè)差距多大?中國工程院院士倪光南給出答案
關(guān)鍵字: 芯片倪光南中國工程院中美芯片由于中美貿(mào)易戰(zhàn)的緣故,國人對(duì)芯片的關(guān)注度急劇上升。
芯片,又稱微電路,是指內(nèi)部含有集成電路的硅片。制成這樣的硅片,要將上億個(gè)晶體管在指甲蓋大小的硅晶片上精確排布,前后要經(jīng)過近5000道工序。芯片的設(shè)計(jì)和制造技藝總在不斷迭代,每次迭代總能深刻影響半導(dǎo)體領(lǐng)域的行業(yè)格局。
自上世紀(jì)50年代起,中國大陸的集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了六十余年的發(fā)展歷程,“缺芯少魂”卻一直是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大困境。去年以來,中興、華為兩家企業(yè)遭遇的芯片、操作系統(tǒng)“斷供”事件,再次將這一困境凸顯出來。
為此我們不禁要問:我國發(fā)展現(xiàn)狀和水平如何?當(dāng)前面臨的最大瓶頸是什么?實(shí)現(xiàn)突圍、自立自強(qiáng),還有多遠(yuǎn)的路要走?
就這些問題,我們與中國工程院院士、中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員倪光南老先生展開了一番對(duì)話。文字、視頻總有一款適合你。
警醒
俠客島:有人說,多少有關(guān)提倡創(chuàng)新的宣傳報(bào)道,都抵不上“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(gè)事件?
倪光南:“中興事件”“華為事件”沒有發(fā)生之前,很多人覺得芯片就是很普通的電子元器件,直接從市場(chǎng)上買來用就是了。但實(shí)際上,芯片技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的制高點(diǎn),關(guān)系到國家的競(jìng)爭(zhēng)力和信息安全。
中興、華為事件的發(fā)生,讓我們意識(shí)到芯片技術(shù)和芯片產(chǎn)業(yè)的極其重大的價(jià)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(gè)意義上來說,上述事件像“警醒針”一般,有積極的一面。
短板
俠客島:經(jīng)過多年發(fā)展,我國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平如何?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(jì)方面,中國做得不錯(cuò)。中國擁有全球數(shù)量最多的芯片設(shè)計(jì)公司,芯片設(shè)計(jì)水平也位列全球第二,僅次于美國。我們?cè)O(shè)計(jì)出了一批優(yōu)秀產(chǎn)品,連續(xù)幾年登上世界第一寶座的“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)用的CPU(中央處理器)芯片,就是典型代表。國產(chǎn)手機(jī)、電腦和服務(wù)器用的CPU芯片性能也基本上達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
即便如此,中國在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域還存在設(shè)計(jì)工具方面的“短板”。芯片設(shè)計(jì)需要依賴電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具(EDA),這一工具使設(shè)計(jì)者能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真等工作,最終完成芯片設(shè)計(jì)。不過,提供該軟件服務(wù)的主要是3家美國公司。
在芯片制造領(lǐng)域,包括制造工藝和制造裝備方面,中國能力尚弱。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……不一而足。
與上述制造工藝相對(duì)應(yīng)的,是200多種關(guān)鍵制造裝備,包括光刻機(jī)、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(jià)十分高昂。
目前,在芯片制造領(lǐng)域,占有領(lǐng)軍地位的企業(yè)大多來自美國、日本等國家,中國芯片制造廠80%的裝備需要從國外進(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(jì)劃。建廠、設(shè)備安裝及調(diào)試往往需要2-3年時(shí)間,這意味著芯片制造企業(yè)要預(yù)先對(duì)市場(chǎng)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(shí)是否能滿足市場(chǎng)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(xiǎn)。
此外,芯片制造所需的材料也大量依賴進(jìn)口,有的材料如光刻膠需全部進(jìn)口。國內(nèi)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)水平偏低,國產(chǎn)材料的銷售規(guī)模占全球比重不到5%,與發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距。
后發(fā)
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(yàn)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(jì)算機(jī)是用分立元件(電子管、晶體管等)做的,彼時(shí)中國還可以跟隨國外的計(jì)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(shí)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(jì)和芯片制造企業(yè),但就整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言,相較國際先進(jìn)水平,我們可能需要一二十年才能追趕上。
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?cè)诤芏喾矫?,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。中國芯片行業(yè)的“短板”最終還是需要中國人自己通過努力奮斗不斷推進(jìn)創(chuàng)新,一步一步踏實(shí)追趕。
突破
俠客島:面對(duì)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(gè)環(huán)節(jié)“斷供”,就會(huì)使整個(gè)行業(yè)陷入被動(dòng)。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(chǎng)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(huì)到市場(chǎng)去試錯(cuò),沒有進(jìn)入市場(chǎng)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(gè)意義上,習(xí)近平總書記要求做好市場(chǎng)化引導(dǎo)。我們強(qiáng)調(diào),政府采購應(yīng)當(dāng)支持國產(chǎn)自主研發(fā)芯片和軟件,應(yīng)當(dāng)突出網(wǎng)絡(luò)安全要求,使國產(chǎn)自主研發(fā)芯片和軟件有進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用的機(jī)會(huì),接受檢驗(yàn)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(xiǎn)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,加之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(xiàng)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(jì),資金投入非常大,單純靠市場(chǎng)和企業(yè)是難以實(shí)現(xiàn)快速突破的。因?yàn)?,一般的企業(yè)會(huì)有壓力,比如說上市公司要出報(bào)表,要做厚利潤,要向股東證明自己的業(yè)績(jī)。
因此,要發(fā)揚(yáng)舉國體制和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的優(yōu)勢(shì),比如,國家層面制定一些長期規(guī)劃綱要和發(fā)展計(jì)劃。與此同時(shí),積極引入金融市場(chǎng)的配套支持,比如風(fēng)險(xiǎn)投資在資金方面的支撐,要鼓勵(lì)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(bào),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(shí)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(jiān)持做下去。
- 原標(biāo)題:中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與美差距多大?權(quán)威答案來了
- 責(zé)任編輯:王慧
- 最后更新: 2019-06-14 18:35:13
-
硬核預(yù)警:量子力學(xué)的九種形式
2019-06-13 10:46 -
塔克拉瑪干沙漠中現(xiàn)“海水稻”綠洲?
2019-06-13 08:25 -
中國空間站向世界開放,首批國際合作項(xiàng)目公布
2019-06-13 07:50 航空航天 -
技術(shù)領(lǐng)先被認(rèn)可,中國或主導(dǎo)量子密碼國際標(biāo)準(zhǔn)制定
2019-06-13 07:27 -
海南農(nóng)業(yè)廳:成功研制出預(yù)防非洲豬瘟病毒注射劑
2019-06-12 16:51 科技前沿 -
NVDIA和高通委托三星電子代工芯片
2019-06-12 15:47 -
直擊CES Asia|華為提全場(chǎng)景智慧化戰(zhàn)略 蘇寧建5G實(shí)驗(yàn)室
2019-06-12 14:05 5G -
中國團(tuán)隊(duì)二十年持之以恒“打磨”稀土拋光粉
2019-06-12 08:04 -
90%罕見病無藥可治,我們能用基因編輯做些什么?
2019-06-12 07:58 醫(yī)療改革 -
CES Asia2019開幕 科大訊飛3款產(chǎn)品榮獲創(chuàng)新獎(jiǎng)
2019-06-11 17:57 IT新浪潮 -
巴西電信協(xié)會(huì)主席:對(duì)華為進(jìn)入巴西市場(chǎng)非常滿意
2019-06-11 09:43 華為 -
我國研制出世界目前最薄鈣鈦礦二維材料
2019-06-10 15:57 -
王川:小米明天發(fā)新物種“能改變命運(yùn)”
2019-06-10 14:32 IT新浪潮 -
網(wǎng)魚網(wǎng)咖謀上市,它身后是13萬家網(wǎng)吧的大潰敗
2019-06-10 11:39 -
著名數(shù)學(xué)家丘成桐:重視基礎(chǔ)科學(xué)別停留在口頭
2019-06-10 10:10 -
我國自主研發(fā)N型雙面雙玻高效組件實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)
2019-06-10 07:30 -
沙特:5G建設(shè)不會(huì)排除華為產(chǎn)品
2019-06-09 19:37 華為 -
不止是速度!北郵學(xué)生測(cè)試5G視頻火了
2019-06-08 22:34 5G -
中興5G手機(jī)國內(nèi)首個(gè)通過泰爾終端實(shí)驗(yàn)室CE認(rèn)證
2019-06-08 10:03 5G -
我國實(shí)現(xiàn)紡絲級(jí)單層氧化石墨烯規(guī)?;慨a(chǎn)
2019-06-07 18:21 科技前沿
相關(guān)推薦 -
他拒談2000億英鎊奴隸制賠償:就不能往前看? 評(píng)論 117關(guān)鍵時(shí)期,歐盟單獨(dú)約談個(gè)別車企妄圖分化中方 評(píng)論 256“說印度是新的中國過于夸張,但‘去風(fēng)險(xiǎn)’用得上” 評(píng)論 169習(xí)近平在金磚國家領(lǐng)導(dǎo)人第十六次會(huì)晤上的講話(全文) 評(píng)論 29會(huì)議記錄曝光!在華美企茫然:不可能的任務(wù) 評(píng)論 136最新聞 Hot
-
他拒談2000億英鎊奴隸制賠償:就不能往前看?
-
巴菲特:我誰也不支持
-
民主黨集體發(fā)聲:對(duì),他是法西斯
-
談到金磚,她提醒美歐“保持警惕”
-
美司法部警告馬斯克:你可能犯法了
-
“這一方面,歐盟遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后中美”
-
中國男子在菲律賓釣魚時(shí)被綁架,“與非法博彩業(yè)有關(guān)”
-
“正與中方商談租借月壤樣品,我覺得中國會(huì)答應(yīng)”
-
“說印度是新的中國過于夸張,但‘去風(fēng)險(xiǎn)’用得上”
-
這一幕被逐幀記錄!
-
會(huì)議記錄曝光!在華美企茫然:不可能的任務(wù)
-
“把特朗普關(guān)起來!”說罷,拜登發(fā)覺不太對(duì)…
-
友誼的小船說翻就翻…
-
“馬斯克像個(gè)傻瓜一樣”
-
“我們可以自信地說,俄中關(guān)系已成為典范”
-
阿斯麥CEO直說了:打壓中國,跟國安有啥關(guān)系?
-