張春俠

裝備制造業(yè)的芯片，相當(dāng)于人的心臟。心臟不強(qiáng)，體量再大也不算強(qiáng)——這是今年4月習(xí)近平總書記在湖北考察武漢新芯集成電路制造有限公司時(shí)強(qiáng)調(diào)的。

5月3日，中國(guó)科學(xué)院旗下寒武紀(jì)科技公司發(fā)布國(guó)內(nèi)首款自主研發(fā)的Cambricon MLU100云端人工智能芯片。該芯片理論峰值速度達(dá)每秒128萬(wàn)億次定點(diǎn)運(yùn)算，達(dá)到世界先進(jìn)水平，將廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、智能音箱、智能攝像頭、智能駕駛等不同領(lǐng)域。

沸沸揚(yáng)揚(yáng)的“中興事件”讓國(guó)內(nèi)通信行業(yè)深刻感受到“芯痛”，也引發(fā)了國(guó)人對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的普遍擔(dān)憂。而Cambricon MLU100云端人工智能芯片的發(fā)布，無(wú)疑讓人看到了中國(guó)自主芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的蓬勃?jiǎng)蓊^。

起步不晚，為何發(fā)展差距不??？

中國(guó)是世界最大的集成電路市場(chǎng)，占全球份額一半以上。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2017年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)到5411.3億元，同比增長(zhǎng)24.8%。但這一全球最大的集成電路市場(chǎng)，主要產(chǎn)品卻嚴(yán)重依賴進(jìn)口。

2013年以來(lái)，中國(guó)每年需要進(jìn)口超過(guò)2000億美元的芯片，而且連續(xù)多年位居單品進(jìn)口第一位，2017年達(dá)到2601億美元。以國(guó)內(nèi)第二大通信技術(shù)服務(wù)企業(yè)中興通訊為例，其去年向供應(yīng)商采購(gòu)金額超過(guò)百億元。

其實(shí)，中國(guó)的芯片行業(yè)起步并不算晚，早在1952年便成立了由華羅庚負(fù)責(zé)的電子計(jì)算機(jī)科研小組。1956年，中國(guó)提出“向科學(xué)進(jìn)軍”，制定了發(fā)展各門尖端科學(xué)的“12年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃”，把計(jì)算機(jī)列為發(fā)展科學(xué)技術(shù)的重點(diǎn)之一，并籌建了中國(guó)第一個(gè)計(jì)算技術(shù)研究所。1972年，中國(guó)自主研制的大規(guī)模集成電路在四川永川半導(dǎo)體研究所誕生，實(shí)現(xiàn)了從中小集成電路發(fā)展到大規(guī)模集成電路的跨越。這項(xiàng)跨越，美國(guó)用了8年時(shí)間，而中國(guó)從1965年到1972年，只用了7年。

上世紀(jì)70年代末，中國(guó)已建成自己的半導(dǎo)體工業(yè)，基本掌握了從單晶制備、設(shè)備制造到集成電路制造的全過(guò)程技術(shù)。而此時(shí)，韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)才剛剛起步。然而80年代之后，由于歐美技術(shù)封鎖、資金短缺以及科研人才流失等諸多因素，致使技術(shù)斷代，最終使美日的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將中國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在身后，差距在10年以上，韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)也迅速超過(guò)中國(guó)大陸。

在國(guó)產(chǎn)芯片史上，2001年是一個(gè)關(guān)鍵的年份。這一年，發(fā)展集成電路第一次被寫入政府工作報(bào)告。同年3月，中星微電子有限公司研發(fā)的百萬(wàn)門級(jí)超大規(guī)模芯片“星光一號(hào)”實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，并成功打入國(guó)際IT市場(chǎng)，結(jié)束了中國(guó)無(wú)“芯”的歷史，中星微電子有限公司創(chuàng)始人鄧中翰也被譽(yù)為“中國(guó)芯之父”。

2002年8月10日，北京曙光公司研發(fā)的“龍芯1號(hào)”實(shí)機(jī)運(yùn)行，運(yùn)算速度超過(guò)每秒2億次，能夠與Intel奔騰2芯片性能相當(dāng)，相當(dāng)于國(guó)外1997年頂級(jí)芯片水準(zhǔn)。自此，中國(guó)終于擁有了首枚自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的通用高性能處理器芯片。

但是相較于國(guó)際先進(jìn)的芯片技術(shù)，我國(guó)的芯片業(yè)發(fā)展水平仍然有一定差距。盡管政府扶持芯片產(chǎn)業(yè)多年，但中國(guó)在芯片自給率，尤其是高端芯片上，并無(wú)太大突破。中科院研究員、龍芯CPU首席科學(xué)家胡偉武也坦承，龍芯作為我國(guó)完全自主研發(fā)的通用CPU，其性能僅僅是超過(guò)了國(guó)外主流CPU的低端系列產(chǎn)品，正在向中高端邁進(jìn)。

“中國(guó)芯片的制造工藝和美國(guó)大概差了兩代。目前國(guó)內(nèi)芯片還沒(méi)有能完全替代國(guó)外的產(chǎn)品?！敝袊?guó)工程院院士、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)李國(guó)杰稱，“之所以造成這個(gè)情況，不完全是因?yàn)槟硞€(gè)芯片企業(yè)不太努力，最重要的是中國(guó)缺乏芯片發(fā)展的生態(tài)?！痹谒磥?lái)，這個(gè)生態(tài)的形成，需要芯片廠商從加工的設(shè)備到配套的軟件等各個(gè)鏈條上有長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累。

彎道超車的機(jī)會(huì)

習(xí)近平總書記4月在武漢考察新芯集成電路制造有限公司時(shí)，還到生產(chǎn)車間仔細(xì)察看了集成電路生產(chǎn)線，聽(tīng)取有關(guān)芯片全流程智能化制造和加快國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程情況。他還強(qiáng)調(diào)，要加快在芯片技術(shù)上實(shí)現(xiàn)重大突破，勇攀世界半導(dǎo)體存儲(chǔ)科技高峰。

隨后有媒體報(bào)道，國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（俗稱“大基金”）已接近完成1200億元人民幣的二期募資，預(yù)計(jì)該筆資金將有更大比例的金額投入芯片設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。此前，“大基金”已完成1387億元的一期募資。

近20年來(lái)，中國(guó)對(duì)自主芯片的研發(fā)進(jìn)行了諸多戰(zhàn)略部署，無(wú)論是龍芯、申威等CPU品牌，還是“909工程”“星光中國(guó)芯工程”等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，都讓中國(guó)芯快速成長(zhǎng)。國(guó)外知名調(diào)研機(jī)構(gòu)ICinsights報(bào)告顯示，全球純芯片設(shè)計(jì)公司50強(qiáng)中，2009年只有一家中國(guó)公司——華為旗下的海思。到2016年，中國(guó)進(jìn)入該榜單的公司已增長(zhǎng)到11家。

目前，中國(guó)企業(yè)正在加速半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投入和布局。

4月下旬，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)巨頭阿里巴巴宣布正在研發(fā)一款超級(jí)人工智能（AI）芯片，隨后又宣布全資收購(gòu)一家大規(guī)模量產(chǎn)芯片的科技公司——杭州中天微系統(tǒng)有限公司。

而在寒武紀(jì)發(fā)布國(guó)內(nèi)首款云端人工智能芯片之前，另一家現(xiàn)象級(jí)創(chuàng)業(yè)公司地平線，也發(fā)布了中國(guó)首款全球領(lǐng)先的嵌入式人工智能視覺(jué)芯片。在5月初結(jié)束的北京國(guó)際車展上，地平線還展示了搭載新一代自動(dòng)駕駛芯片架構(gòu)的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)。

寒武紀(jì)和地平線們的背后，是一個(gè)爆發(fā)式增長(zhǎng)的市場(chǎng)。數(shù)據(jù)顯示，僅2017年下半年，在芯片制造巨頭臺(tái)積電的生產(chǎn)線上，就有超過(guò)30家企業(yè)的AI芯片排隊(duì)等待流片（把設(shè)計(jì)好的技術(shù)文件交給芯片生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn)）。據(jù)悉，深鑒科技、云知聲、異構(gòu)智能等一批國(guó)產(chǎn)芯片公司均將在2018年完成流片。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2021年全球AI芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到111億美元，相比2016年的36億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到25%。

相比傳統(tǒng)芯片行業(yè)，AI芯片全球起步時(shí)間幾乎同步。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，雖然在通用芯片領(lǐng)域中國(guó)步子有點(diǎn)慢，但依托中國(guó)人口紅利的海量數(shù)據(jù)、資本加持、巨大的應(yīng)用場(chǎng)景和市場(chǎng)需求，AI芯片領(lǐng)域蘊(yùn)藏著“中國(guó)芯”彎道超車的機(jī)會(huì)。