
在中國,“芯片”這個(gè)詞似乎還從來沒有像過去這一個(gè)月當(dāng)中如此引發(fā)各方關(guān)注。“芯片之痛”,觸碰到了中國通信產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)缺乏的短板;“缺芯少魂”的問題,再次嚴(yán)峻地?cái)[在面前,讓我們認(rèn)識(shí)到:核心技術(shù)受制于人是最大的隱患。
直面差距,“芯片”痛在哪里
過去的一年當(dāng)中,中國集成電路產(chǎn)業(yè)的芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測試都取得了超過10%的銷售增速,但火爆的背后是:芯片制造業(yè)主要為海外客戶加工;芯片設(shè)計(jì)主要使用海外資源;芯片封測主要為海外客戶服務(wù);最關(guān)鍵的是,核心集成電路的國產(chǎn)芯片占有率低。2016年,中國集成電路進(jìn)口額達(dá)到2270.7億美元,是價(jià)值最高的進(jìn)口商品。同期出口集成電路613.8億美元,貿(mào)易逆差高達(dá)1657億美元。
中國有著全球最大的半導(dǎo)體市場,但集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的主流產(chǎn)品仍然集中在中低端?;A(chǔ)能力上的欠缺,強(qiáng)烈依賴第三方的先進(jìn)IP核、先進(jìn)工藝和外包設(shè)計(jì)服務(wù),最終行業(yè)將受制于人。
中國工程院院士、中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長李國杰表示:“芯片的研發(fā)和生產(chǎn)水平反映了國家整體的科技水平。這類涉及國家科研最基礎(chǔ)實(shí)力的問題,不是一兩年就能解決的,大家對(duì)現(xiàn)狀要有耐心?!?
比起直觀的技術(shù)差距,計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)的“頭重腳輕“同樣值得關(guān)注。
“本質(zhì)上都是在教學(xué)生怎么用計(jì)算機(jī),而不是教學(xué)生怎么造計(jì)算機(jī)。就像汽車專業(yè)教了一堆駕駛員一樣?!敝袊茖W(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員、“龍芯”處理器負(fù)責(zé)人胡偉武表示,我國的芯片產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)極不平衡,大多數(shù)人才都集中在技術(shù)應(yīng)用層面,但研究算法、芯片等底層系統(tǒng)的人才太少——比如,絕大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)公司都在用Java編程,相應(yīng)的人才儲(chǔ)備有數(shù)十萬甚至上百萬,但研究Java虛擬機(jī)(在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上仿真模擬各種計(jì)算機(jī)功能的抽象化計(jì)算機(jī))的人才,今天全國可能仍不超過100個(gè)。
根據(jù)工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心2017年5月發(fā)布的《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(2016-2017)》,目前我國集成電路從業(yè)人員總數(shù)不足30萬人,但是按總產(chǎn)值計(jì)算,需要70萬人,人才培養(yǎng)總量嚴(yán)重不足。
蓄勢待發(fā),能否迎頭趕上
回顧芯片的自主研究和發(fā)展,中國科學(xué)界其實(shí)從來沒有放棄: 2001年,“方舟1號(hào)”橫空出世,被稱為“改寫了中國‘無芯’的歷史”,倪光南院士力推芯片自主研發(fā)的艱辛歷程漸為人所知。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,中國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…… 只是由于未能與產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)接、建立與之相匹配的生態(tài)系統(tǒng),“方舟1號(hào)”項(xiàng)目夭折,龍芯也從通用芯片轉(zhuǎn)向行業(yè)芯片,給后人留下了諸多遺憾。
就在輿論陷入“缺芯少魂”的反思與爭論之際,兩項(xiàng)重大芯片成果近日連續(xù)發(fā)布——
5月3日,中科院旗下的寒武紀(jì)科技公司研制的國內(nèi)首款云端人工智能芯片在上海發(fā)布,片名為Cambricon MLU100,理論峰值速度達(dá)每秒128萬億次定點(diǎn)運(yùn)算,未來將在計(jì)算機(jī)視覺、語音識(shí)別和翻譯等方面大顯身手。
4月23日,在福州舉行的首屆數(shù)字中國建設(shè)峰會(huì)上,中國電科發(fā)布了業(yè)界實(shí)際運(yùn)算性能最高的數(shù)字信號(hào)處理器“魂芯二號(hào)A”,這款完全自主設(shè)計(jì)的芯片單核運(yùn)算效能超過當(dāng)前國際市場同類產(chǎn)品3倍,可靠性、綜合使用成本等方面全面優(yōu)于對(duì)手,將廣泛運(yùn)用于雷達(dá)、電子對(duì)抗和工業(yè)機(jī)器人等高密集計(jì)算領(lǐng)域……
隨著上市公司2017年年報(bào)披露完畢,集成電路與芯片兩大概念股中共有70家上市公司,2017年研發(fā)費(fèi)用合計(jì)287.47億元,約85%公司研發(fā)支出同比增長,占營收比例為9.17%,雖然和頂尖科技企業(yè)有很大差距(2017年英特爾研發(fā)支出高達(dá)130.98億美元),但投入力度持續(xù)加大,也顯示出擺脫對(duì)進(jìn)口芯片依賴的決心。
2014年9月,在工信部、財(cái)政部的指導(dǎo)下,國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(即“大基金”)正式設(shè)立,被認(rèn)為承載了扶持中國企業(yè)在集成電路市場上趕超歐美的使命。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),兩年多時(shí)間,大基金僅持股超5%以上的上市科技公司就達(dá)11家,累計(jì)有效決策62個(gè)項(xiàng)目,涉及46家企業(yè);大基金第二期正在募集中,規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)1500億-2000億元人民幣。并將加大對(duì)芯片設(shè)計(jì)的投資比重,實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的突破?!皣谊?duì)”的支撐為中國芯片走出困局提供了堅(jiān)實(shí)的資金支持。
核高基(“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”的簡稱)重大專項(xiàng)于2008年4月正式進(jìn)入實(shí)施階段,10年來聚集了一批產(chǎn)業(yè)中堅(jiān)力量。在世界超算TOP500排名4連冠的“神威·太湖之光”,龍芯、申威和兆芯的CPU,以及華為海思等都有受惠于核高基專項(xiàng)。
大國重器,唯有自己拼搏
面對(duì)“芯片之痛”,妄自菲薄、自暴自棄都不能解決問題,挑戰(zhàn)面前,唯有冷靜面對(duì),在認(rèn)清差距的基礎(chǔ)上奮力拼搏。正如習(xí)近平總書記近日在湖北考察時(shí)強(qiáng)調(diào)的,“真正的大國重器,一定要掌握在自己手里。核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù),化緣是化不來的,要靠自己拼搏。”
核心技術(shù)是買不來的,是干出來的。堅(jiān)持不懈一直推進(jìn)國產(chǎn)芯片研發(fā)的倪光南院士表示,連“北斗”技術(shù)都能突破,芯片的難度達(dá)不到這個(gè)量級(jí)。他坦言,在這個(gè)投資需求大、回報(bào)周期長的行業(yè),政府應(yīng)發(fā)揮更大的作用以帶動(dòng)企業(yè)的積極性。倪光南說,依靠目前國內(nèi)一些企業(yè)的擴(kuò)大發(fā)展應(yīng)該是可以的。總而言之,應(yīng)該更多地發(fā)揮企業(yè)的創(chuàng)新能力,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合。
核心技術(shù)攻關(guān),必須有獨(dú)立自主的精神和依靠市場力量、制度優(yōu)勢攻堅(jiān)的信心。中科院少有的“60后”院士、身兼中科大微電子學(xué)院院長的劉明,日前在蘇州吳江舉行的中國電子信息技術(shù)年會(huì)上表示,“中國作為一個(gè)大國,必須發(fā)展IC,這一點(diǎn)毫無疑問!今天我們看到三星很輝煌,但人家是在存儲(chǔ)器領(lǐng)域花了15年的時(shí)間,才開始盈利。今天的我們,也很有必要自問一句:我們有沒有這個(gè)耐心?”
自力更生和擴(kuò)大開放并不對(duì)立。創(chuàng)新資源在世界范圍內(nèi)加快流動(dòng)的今天,任何一個(gè)國家都不可能孤立無靠解決所有創(chuàng)新難題。據(jù)悉,著名芯片設(shè)計(jì)公司ARM已經(jīng)與中資合作,在中國成立由中方控股的合資公司,并將向中方進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移,這一步展現(xiàn)出了中國另辟蹊徑、迎接國外先進(jìn)技術(shù)和投資的開放姿態(tài)。
回憶過往,我國的科技創(chuàng)新能夠克服從無到有的困難;展望未來,也必然有信心突破核心技術(shù)的瓶頸。在關(guān)鍵領(lǐng)域、卡脖子的地方下大力氣、真功夫,凝心聚力取得突破,把挑戰(zhàn)變成機(jī)遇,把大國重器掌握在自己手里。