一塊指甲蓋大小的芯片，其中可能深藏著10億多個(gè)晶體管。作為關(guān)鍵技術(shù)，芯片被譽(yù)為一個(gè)國(guó)家的“工業(yè)糧草”。近年來(lái)，中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模高速發(fā)展，卻頻頻在“核芯技術(shù)”上被海外巨頭“卡脖子”。十幾年來(lái)，芯片進(jìn)口超過(guò)石油成為中國(guó)最大宗進(jìn)口產(chǎn)品，可謂“芯有千千結(jié)”。
這種局面在最近一段時(shí)間開(kāi)始改觀，中國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片頻頻打破海外壟斷，部分芯片還走向海外，讓世界驚艷。中共十九大報(bào)告提出，更好發(fā)揮政府作用，推動(dòng)新型工業(yè)化、信息化等同步發(fā)展。而加快信息領(lǐng)域核心技術(shù)自主創(chuàng)新，推進(jìn)核心芯片等前沿技術(shù)研究，搶占信息技術(shù)發(fā)展制高點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。
“芯病”不如行動(dòng)
2015年春天，一則消息在全球超算領(lǐng)域炸開(kāi)了鍋。美國(guó)商務(wù)部出臺(tái)新規(guī)，對(duì)中國(guó)4家超算中心禁運(yùn)英特爾“至強(qiáng)”服務(wù)器芯片。市場(chǎng)分析認(rèn)為，此舉是對(duì)中國(guó)“天河2號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的“精確狙擊”。
然而，正是這樣的舉動(dòng)，倒逼“中國(guó)芯”走上自主研發(fā)的道路。兩年后，在2017年11月份發(fā)布的第50屆全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單中，中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)奪冠，并在入圍總量以及總體性能方面“稱(chēng)霸”榜單。
中科曙光公司高性能計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理李斌表示，國(guó)產(chǎn)處理器性能已經(jīng)不弱于國(guó)外處理器，使用中國(guó)芯片制造的“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)算性能就十分強(qiáng)勁。
2017年超級(jí)計(jì)算機(jī)大會(huì)主席貝恩德·莫爾認(rèn)為，當(dāng)初禁運(yùn)服務(wù)器芯片的決定，對(duì)美國(guó)傷害很大。“中國(guó)科研人員本來(lái)想從美國(guó)買(mǎi)些東西，美國(guó)也原本可以從中獲利，但現(xiàn)在中國(guó)人只好自己研發(fā)制造。隨后，美國(guó)人發(fā)現(xiàn)，他們現(xiàn)在多了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。”莫爾說(shuō)。
超算領(lǐng)域的“芯突破”可謂近年來(lái)中國(guó)芯片研發(fā)生產(chǎn)加速發(fā)展的一個(gè)縮影。長(zhǎng)期以來(lái)，由于不掌握核心技術(shù)，中國(guó)每年花費(fèi)巨額外匯進(jìn)口芯片。數(shù)據(jù)顯示，從2006年開(kāi)始，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的進(jìn)口超過(guò)石油成為中國(guó)最大宗進(jìn)口產(chǎn)品。2013年—2016年，中國(guó)每年芯片進(jìn)口額超過(guò)2000億美元。其中，2016年進(jìn)口金額為2270.26億美元，是同期原油進(jìn)口金額的兩倍。
正是因?yàn)橹袊?guó)芯片技術(shù)長(zhǎng)期受制于國(guó)外，戰(zhàn)略局面十分被動(dòng)，國(guó)家才大力推動(dòng)實(shí)現(xiàn)“中國(guó)芯”替代“進(jìn)口芯”。
“芯強(qiáng)”方能體壯
芯片強(qiáng)則產(chǎn)業(yè)強(qiáng)，芯片興則經(jīng)濟(jì)興，沒(méi)有芯片就沒(méi)有安全。意識(shí)到“芯痛”容易，真正解決問(wèn)題卻需要周密的頂層設(shè)計(jì)和實(shí)際行動(dòng)。
《中國(guó)制造2025》指出，著力提升集成電路設(shè)計(jì)水平，不斷豐富知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）核和設(shè)計(jì)工具，突破關(guān)系國(guó)家信息與網(wǎng)絡(luò)安全及電子整機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心通用芯片，提升國(guó)產(chǎn)芯片的應(yīng)用適配能力。
同時(shí)，國(guó)家將“核高基（核心電子器件、高端通用芯片和基礎(chǔ)軟件）”和“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝”列為國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)，帶動(dòng)各家科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)集中攻克難題。此外，國(guó)家還推出集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，目前已經(jīng)出資600多億元，各地也紛紛出臺(tái)配套政策，發(fā)展獨(dú)立自主的“中國(guó)芯”。
根據(jù)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，到2020年，集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐步縮小，全行業(yè)銷(xiāo)售收入年均增速超過(guò)20%，企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強(qiáng)。移動(dòng)智能終端、網(wǎng)絡(luò)通信、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等重點(diǎn)領(lǐng)域集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系初步形成。
有了國(guó)家政策和資金的大力支持，中國(guó)企業(yè)也紛紛“擼起袖子加油干”，“中國(guó)芯”紛紛實(shí)現(xiàn)重大突破。比如，上海“微松”的晶圓植球工藝設(shè)備、寧波江豐電子的高純?yōu)R射靶材等，都打破了國(guó)外壟斷技術(shù)，迎來(lái)較快增長(zhǎng)。
如今，中國(guó)正力爭(zhēng)盡早擺脫缺“芯”之痛。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)集成電路市場(chǎng)規(guī)模已成為全球第一，2016年達(dá)到2000億美元左右。目前，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額占全球市場(chǎng)規(guī)模的比例由2010年的8.6%提升至2015年的21.1%。根據(jù)政策規(guī)劃及市場(chǎng)預(yù)期，到2020年，中國(guó)芯片市場(chǎng)規(guī)模將比2016年翻一番。
“芯結(jié)”還須再解
基于巨大的市場(chǎng)規(guī)模，當(dāng)前全球芯片產(chǎn)業(yè)正加速向中國(guó)集中，國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)新一輪的研發(fā)、生產(chǎn)浪潮，國(guó)產(chǎn)芯片技術(shù)在自主研發(fā)和出海的雙支撐下，已成長(zhǎng)為新的市場(chǎng)風(fēng)口。
然而，應(yīng)該看到，雖然中國(guó)的“芯結(jié)”正在逐漸解開(kāi)，但相對(duì)于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，還有不少差距，可謂“芯有千千結(jié)”，每結(jié)都待解。比如有統(tǒng)計(jì)顯示，在第50屆全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單中，有471臺(tái)超算使用英特爾芯片，美國(guó)供應(yīng)商仍在芯片使用上占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。再如，在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域，中國(guó)仍基本依賴進(jìn)口。而在處理器（CPU）領(lǐng)域，除了華為以外，國(guó)產(chǎn)手機(jī)很少使用國(guó)產(chǎn)芯片。
據(jù)了解，為破解芯片研發(fā)制造難題，面向2020年，“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)將圍繞傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求組織攻關(guān)，推動(dòng)創(chuàng)新成果的規(guī)模化應(yīng)用，支持中國(guó)企業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中建立起核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展，形成特色優(yōu)勢(shì)。如今，專(zhuān)項(xiàng)已經(jīng)在14納米裝備、工藝、封裝、材料等方面進(jìn)行了系統(tǒng)部署，預(yù)計(jì)最先部署項(xiàng)目到2018年將全面進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。“十三五”期間還將重點(diǎn)支持7-5納米工藝，以及三維存儲(chǔ)器等大宗戰(zhàn)略性產(chǎn)品和國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)。
中國(guó)科學(xué)院微電子研究所所長(zhǎng)葉甜春表示，中國(guó)將繼續(xù)加快實(shí)施已部署的國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)，重點(diǎn)攻克高端通用芯片、高檔數(shù)控機(jī)床、集成電路裝備等方面的關(guān)鍵核心技術(shù)，形成若干戰(zhàn)略性技術(shù)和戰(zhàn)略性產(chǎn)品、培育新興產(chǎn)業(yè)。
業(yè)界普遍認(rèn)為，在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，如果中國(guó)能夠保持現(xiàn)有20%的發(fā)展速度，未來(lái)將成為美國(guó)芯片巨頭最大的挑戰(zhàn)者。（盧澤華）
