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)”。

網(wǎng)絡(luò)圖

這種局面在最近一段時(shí)間開始改觀,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,沒有芯片就沒有安全。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,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)