
在中國,“芯片”這個詞似乎還從來沒有像過去這一個月當中如此引發各方關注?!靶酒础?,觸碰到了中國通信產業核心技術缺乏的短板;“缺芯少魂”的問題,再次嚴峻地擺在面前,讓我們認識到:核心技術受制于人是最大的隱患。
直面差距,“芯片”痛在哪里
過去的一年當中,中國集成電路產業的芯片設計、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:芯片制造業主要為海外客戶加工;芯片設計主要使用海外資源;芯片封測主要為海外客戶服務;最關鍵的是,核心集成電路的國產芯片占有率低。2016年,中國集成電路進口額達到2270.7億美元,是價值最高的進口商品。同期出口集成電路613.8億美元,貿易逆差高達1657億美元。
中國有著全球最大的半導體市場,但集成電路設計企業的主流產品仍然集中在中低端?;A能力上的欠缺,強烈依賴第三方的先進IP核、先進工藝和外包設計服務,最終行業將受制于人。
中國工程院院士、中國計算機學會名譽理事長李國杰表示:“芯片的研發和生產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實力的問題,不是一兩年就能解決的,大家對現狀要有耐心?!?
比起直觀的技術差距,計算機人才培養環節的“頭重腳輕“同樣值得關注。
“本質上都是在教學生怎么用計算機,而不是教學生怎么造計算機。就像汽車專業教了一堆駕駛員一樣?!敝袊茖W院計算技術研究所研究員、“龍芯”處理器負責人胡偉武表示,我國的芯片產業人才培養極不平衡,大多數人才都集中在技術應用層面,但研究算法、芯片等底層系統的人才太少——比如,絕大多數互聯網公司都在用Java編程,相應的人才儲備有數十萬甚至上百萬,但研究Java虛擬機(在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能的抽象化計算機)的人才,今天全國可能仍不超過100個。
根據工業和信息化部軟件與集成電路促進中心2017年5月發布的《中國集成電路產業人才白皮書(2016-2017)》,目前我國集成電路從業人員總數不足30萬人,但是按總產值計算,需要70萬人,人才培養總量嚴重不足。
蓄勢待發,能否迎頭趕上
回顧芯片的自主研究和發展,中國科學界其實從來沒有放棄: 2001年,“方舟1號”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的艱辛歷程漸為人所知。2002年8月10日,北京曙光公司研發的“龍芯1號”實機運行,中國終于擁有了首枚自主知識產權的通用高性能處理器芯片…… 只是由于未能與產業鏈對接、建立與之相匹配的生態系統,“方舟1號”項目夭折,龍芯也從通用芯片轉向行業芯片,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,兩項重大芯片成果近日連續發布——
5月3日,中科院旗下的寒武紀科技公司研制的國內首款云端人工智能芯片在上海發布,片名為Cambricon MLU100,理論峰值速度達每秒128萬億次定點運算,未來將在計算機視覺、語音識別和翻譯等方面大顯身手。
4月23日,在福州舉行的首屆數字中國建設峰會上,中國電科發布了業界實際運算性能最高的數字信號處理器“魂芯二號A”,這款完全自主設計的芯片單核運算效能超過當前國際市場同類產品3倍,可靠性、綜合使用成本等方面全面優于對手,將廣泛運用于雷達、電子對抗和工業機器人等高密集計算領域……
隨著上市公司2017年年報披露完畢,集成電路與芯片兩大概念股中共有70家上市公司,2017年研發費用合計287.47億元,約85%公司研發支出同比增長,占營收比例為9.17%,雖然和頂尖科技企業有很大差距(2017年英特爾研發支出高達130.98億美元),但投入力度持續加大,也顯示出擺脫對進口芯片依賴的決心。
2014年9月,在工信部、財政部的指導下,國家集成電路產業投資基金(即“大基金”)正式設立,被認為承載了扶持中國企業在集成電路市場上趕超歐美的使命。據不完全統計,兩年多時間,大基金僅持股超5%以上的上市科技公司就達11家,累計有效決策62個項目,涉及46家企業;大基金第二期正在募集中,規模預計達1500億-2000億元人民幣。并將加大對芯片設計的投資比重,實現“點對點”的突破?!皣谊牎钡闹螢橹袊酒叱隼Ь痔峁┝藞詫嵉馁Y金支持。
核高基(“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”的簡稱)重大專項于2008年4月正式進入實施階段,10年來聚集了一批產業中堅力量。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。
大國重器,唯有自己拼搏
面對“芯片之痛”,妄自菲薄、自暴自棄都不能解決問題,挑戰面前,唯有冷靜面對,在認清差距的基礎上奮力拼搏。正如習近平總書記近日在湖北考察時強調的,“真正的大國重器,一定要掌握在自己手里。核心技術、關鍵技術,化緣是化不來的,要靠自己拼搏?!?
核心技術是買不來的,是干出來的。堅持不懈一直推進國產芯片研發的倪光南院士表示,連“北斗”技術都能突破,芯片的難度達不到這個量級。他坦言,在這個投資需求大、回報周期長的行業,政府應發揮更大的作用以帶動企業的積極性。倪光南說,依靠目前國內一些企業的擴大發展應該是可以的??偠灾?,應該更多地發揮企業的創新能力,產學研相結合。
核心技術攻關,必須有獨立自主的精神和依靠市場力量、制度優勢攻堅的信心。中科院少有的“60后”院士、身兼中科大微電子學院院長的劉明,日前在蘇州吳江舉行的中國電子信息技術年會上表示,“中國作為一個大國,必須發展IC,這一點毫無疑問!今天我們看到三星很輝煌,但人家是在存儲器領域花了15年的時間,才開始盈利。今天的我們,也很有必要自問一句:我們有沒有這個耐心?”
自力更生和擴大開放并不對立。創新資源在世界范圍內加快流動的今天,任何一個國家都不可能孤立無靠解決所有創新難題。據悉,著名芯片設計公司ARM已經與中資合作,在中國成立由中方控股的合資公司,并將向中方進行技術轉移,這一步展現出了中國另辟蹊徑、迎接國外先進技術和投資的開放姿態。
回憶過往,我國的科技創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的瓶頸。在關鍵領域、卡脖子的地方下大力氣、真功夫,凝心聚力取得突破,把挑戰變成機遇,把大國重器掌握在自己手里。