盧澤華
近年來,隨著科學技術發(fā)展的日新月異,人們的生活與生產制造正在歷經(jīng)翻天覆地的變化,我國也逐步由“制造大國”向“制造強國”邁進,其中,發(fā)展速度最為明顯的當屬物聯(lián)網(wǎng)和5G通訊技術的全面爆發(fā)。
眾所周知,我國政府高度重視5G通訊技術和物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,并為兩者提供了良好的支撐環(huán)境,經(jīng)過長期的積累,當中仍然有一項關鍵技術值得一提,那就是“芯片制造”。
一塊指甲蓋大小的芯片,其中可能深藏著10億多個晶體管。作為關鍵技術,芯片被譽為一個國家的“工業(yè)糧草”,芯片產業(yè)被比喻為信息產業(yè)發(fā)展的“心臟”,即提供發(fā)展動力的核心。然而近年來,中國電子信息產業(yè)整體規(guī)模高速發(fā)展,卻頻頻在“核芯技術”上被海外巨頭“卡脖子”。目前,我國在手機、計算機及人工智能等方面的產量可達數(shù)百億,電子產品的巨大產量也使得我國成為世界上對芯片需求量最大的國家。但是國產芯片的使用率卻僅有一成,大部分都還是依賴進口。十幾年來,芯片進口超過石油成為中國最大宗進口產品,可謂“芯有千千結”。
中國強“芯”之路,任重道遠。
但這種局面在最近一段時間開始改觀,中國國產芯片頻頻打破海外壟斷,部分芯片還走向海外,讓世界驚艷。中共十九大報告提出,更好發(fā)揮政府作用,推動新型工業(yè)化、信息化等同步發(fā)展。而加快信息領域核心技術自主創(chuàng)新,推進核心芯片等前沿技術研究,搶占信息技術發(fā)展制高點,是實現(xiàn)這一目標的重要環(huán)節(jié)。
2015年春天,一則消息在全球超算領域炸開了鍋。美國商務部出臺新規(guī),對中國4家超算中心禁運英特爾“至強”服務器芯片。市場分析認為,此舉是對中國“天河2號”超級計算機的“精確狙擊”。
然而,正是這樣的舉動,倒逼“中國芯”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屆全球超級計算機500強榜單中,中國超級計算機奪冠,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算產品事業(yè)部總經(jīng)理李斌表示,國產處理器性能已經(jīng)不弱于國外處理器,使用中國芯片制造的“神威·太湖之光”超級計算機計算性能就十分強勁。
2017年超級計算機大會主席貝恩德·莫爾認為,當初禁運服務器芯片的決定,對美國傷害很大?!爸袊蒲腥藛T本來想從美國買些東西,美國也原本可以從中獲利,但現(xiàn)在中國人只好自己研發(fā)制造。隨后,美國人發(fā)現(xiàn),他們現(xiàn)在多了一個競爭對手?!蹦獱栒f。
超算領域的“芯突破”可謂近年來中國芯片研發(fā)生產加速發(fā)展的一個縮影。長期以來,由于不掌握核心技術,中國每年花費巨額外匯進口芯片。數(shù)據(jù)顯示,從2006年開始,中國集成電路產業(yè)產品的進口超過石油成為中國最大宗進口產品。2013年-2016年,中國每年芯片進口額超過2000億美元。其中,2016年進口金額為2270.26億美元,是同期原油進口金額的兩倍。
正是因為中國芯片技術長期受制于國外,戰(zhàn)略局面十分被動,國家才大力推動實現(xiàn)“中國芯”替代“進口芯”。
芯片強則產業(yè)強,芯片興則經(jīng)濟興,沒有芯片就沒有安全。意識到“芯痛”容易,真正解決問題卻需要周密的頂層設計和實際行動。
《中國制造2025》指出,著力提升集成電路設計水平,不斷豐富知識產權(IP)核和設計工具,突破關系國家信息與網(wǎng)絡安全及電子整機產業(yè)發(fā)展的核心通用芯片,提升國產芯片的應用適配能力。
同時,國家將“核高基(核心電子器件、高端通用芯片和基礎軟件)”和“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝”列為國家重大科技專項,帶動各家科研機構和企業(yè)集中攻克難題。此外,國家還推出集成電路產業(yè)投資基金,目前已經(jīng)出資600多億元,各地也紛紛出臺配套政策,發(fā)展獨立自主的“中國芯”。
根據(jù)《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》,到2020年,集成電路產業(yè)與國際先進水平的差距逐步縮小,全行業(yè)銷售收入年均增速超過20%,企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強。移動智能終端、網(wǎng)絡通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等重點領域集成電路設計技術達到國際領先水平,產業(yè)生態(tài)體系初步形成。
有了國家政策和資金的大力支持,中國企業(yè)也紛紛“擼起袖子加油干”,“中國芯”紛紛實現(xiàn)重大突破。比如,上?!拔⑺伞钡木A植球工藝設備、寧波江豐電子的高純?yōu)R射靶材等,都打破了國外壟斷技術,迎來較快增長。
如今,中國正力爭盡早擺脫缺“芯”之痛。據(jù)統(tǒng)計,中國集成電路市場規(guī)模已成為全球第一,2016年達到2000億美元左右。目前,中國集成電路產業(yè)銷售額占全球市場規(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)劃及市場預期,到2020年,中國芯片市場規(guī)模將比2016年翻一番。
基于巨大的市場規(guī)模,當前全球芯片產業(yè)正加速向中國集中,國內也出現(xiàn)新一輪的研發(fā)、生產浪潮,國產芯片技術在自主研發(fā)和出海的雙支撐下,已成長為新的市場風口。
然而,應該看到,雖然中國的“芯結”正在逐漸解開,但相對于歐美發(fā)達國家來說,還有不少差距,可謂“芯有千千結”,每結都待解。比如有統(tǒng)計顯示,在第50屆全球超級計算機500強榜單中,有471臺超算使用英特爾芯片,美國供應商仍在芯片使用上占據(jù)絕對優(yōu)勢。再如,在存儲芯片領域,中國仍基本依賴進口。而在處理器(CPU)領域,除了華為以外,國產手機很少使用國產芯片。
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”國家科技重大專項將圍繞傳統(tǒng)產業(yè)升級和戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的需求組織攻關,推動創(chuàng)新成果的規(guī)?;瘧茫С种袊髽I(yè)在全球產業(yè)鏈中建立起核心競爭力,實現(xiàn)產業(yè)自主發(fā)展,形成特色優(yōu)勢。如今,專項已經(jīng)在14納米裝備、工藝、封裝、材料等方面進行了系統(tǒng)部署,預計最先部署項目到2018年將全面進入產業(yè)化。“十三五”期間還將重點支持7-5納米工藝,以及三維存儲器等大宗戰(zhàn)略性產品和國際先進技術的研發(fā)。
中國科學院微電子研究所所長葉甜春表示,中國將繼續(xù)加快實施已部署的國家科技重大專項,重點攻克高端通用芯片、高檔數(shù)控機床、集成電路裝備等方面的關鍵核心技術,形成若干戰(zhàn)略性技術和戰(zhàn)略性產品、培育新興產業(yè)。
業(yè)界普遍認為,在芯片設計領域,如果中國能夠保持現(xiàn)有20%的發(fā)展速度,未來將成為美國芯片巨頭最大的挑戰(zhàn)者。
(綜合摘編自《人民日報海外版》、電子發(fā)燒友網(wǎng))