中國“芯突破”驚艷世界

盧澤華

近年來，隨著科學技術發展的日新月異，人們的生活與生產制造正在歷經翻天覆地的變化，我國也逐步由“制造大國”向“制造強國”邁進，其中，發展速度最為明顯的當屬物聯網和5G通訊技術的全面爆發。

眾所周知，我國政府高度重視5G通訊技術和物聯網技術的發展，并為兩者提供了良好的支撐環境，經過長期的積累，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“工業糧草”，芯片產業被比喻為信息產業發展的“心臟”，即提供發展動力的核心。然而近年來，中國電子信息產業整體規模高速發展，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，更好發揮政府作用，推動新型工業化、信息化等同步發展。而加快信息領域核心技術自主創新，推進核心芯片等前沿技術研究，搶占信息技術發展制高點，是實現這一目標的重要環節。

“芯病”不如行動

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，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”走上自主研發的道路。兩年后，在2017年11月份發布的第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部總經理李斌表示，國產處理器性能已經不弱于國外處理器，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。“中國科研人員本來想從美國買些東西，美國也原本可以從中獲利，但現在中國人只好自己研發制造。隨后，美國人發現，他們現在多了一個競爭對手。”莫爾說。

超算領域的“芯突破”可謂近年來中國芯片研發生產加速發展的一個縮影。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。數據顯示，從2006年開始，中國集成電路產業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，戰略局面十分被動，國家才大力推動實現“中國芯”替代“進口芯”。

“芯強”方能體壯

芯片強則產業強，芯片興則經濟興，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絡安全及電子整機產業發展的核心通用芯片，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集中攻克難題。此外，國家還推出集成電路產業投資基金，目前已經出資600多億元，各地也紛紛出臺配套政策，發展獨立自主的“中國芯”。

根據《國家集成電路產業發展推進綱要》，到2020年，集成電路產業與國際先進水平的差距逐步縮小，全行業銷售收入年均增速超過20%，企業可持續發展能力大幅增強。移動智能終端、網絡通信、云計算、物聯網、大數據等重點領域集成電路設計技術達到國際領先水平，產業生態體系初步形成。

有了國家政策和資金的大力支持，中國企業也紛紛“擼起袖子加油干”，“中國芯”紛紛實現重大突破。比如，上海“微松”的晶圓植球工藝設備、寧波江豐電子的高純濺射靶材等，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。據統計，中國集成電路市場規模已成為全球第一，2016年達到2000億美元左右。目前，中國集成電路產業銷售額占全球市場規模的比例由2010年的8.6%提升至2015年的21.1%。根據政策規劃及市場預期，到2020年，中國芯片市場規模將比2016年翻一番。

“芯結”還須再解

基于巨大的市場規模，當前全球芯片產業正加速向中國集中，國內也出現新一輪的研發、生產浪潮，國產芯片技術在自主研發和出海的雙支撐下，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絕對優勢。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。

據了解，為破解芯片研發制造難題，面向2020年，“極大規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產業升級和戰略性新興產業發展的需求組織攻關，推動創新成果的規模化應用，支持中國企業在全球產業鏈中建立起核心競爭力，實現產業自主發展，形成特色優勢。如今，專項已經在14納米裝備、工藝、封裝、材料等方面進行了系統部署，預計最先部署項目到2018年將全面進入產業化。“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略性產品和國際先進技術的研發。

中國科學院微電子研究所所長葉甜春表示，中國將繼續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、高檔數控機床、集成電路裝備等方面的關鍵核心技術，形成若干戰略性技術和戰略性產品、培育新興產業。

業界普遍認為，在芯片設計領域，如果中國能夠保持現有20%的發展速度，未來將成為美國芯片巨頭最大的挑戰者。

（綜合摘編自《人民日報海外版》、電子發燒友網）