無“芯”之問

汪勇

2018年4月16日，美國商務部發布公告，宣布制裁中國高科技龍頭企業之一的中興通訊，禁止美國公司向中興通訊銷售零部件、商品、軟件和技術，為期長達？年。其中最關鍵的，就是禁止和通訊相關的芯片產品及相關技術的出口。雖然中興通訊已經是中國科技行業的巨頭之一，也是全球第四大電信設備提供商，但不可或缺的核心技術始終掌握在美國科技公司手中，中興通訊難免會陷入無零件可買、也無技術支援的絕境中。

不管這一事件最終如何解決，都充分暴露了中國高科技行業的缺“芯”問題。那么，芯片到底是什么呢？它為什么那么重要？中國為什么遲遲沒有實現芯片自主化呢？

小小的芯片為何如此重要

芯片（ chip），是半導體元件產品的統稱，是指內含集成電路的硅片，通常又可以稱為微電路（microcircuit）、微芯片（ microchip）、集成電路（integratedcircuit，IC）。芯片組一般是指集成電路的載體，也是集成電路經過設計、制造、封裝、測試后的結果，通常是一個可以立即使用的獨立整體。在大家的日常討論中，“芯片”和“集成電路”這兩個詞經常混著使用，比如集成電路設計和芯片設計說的是一個意思，芯片行業、集成電路行業、IC行業往往也是一個意思。

很多人都知道，芯片和現代生活息息相關，我們日常用的很多東西，小到音箱、耳機、遙控器、手機，大到電視機、空調、洗衣機、熱水器，這些家用電器都離不開芯片。實際上，除了我們日常接觸的具體的電子產品，芯片在行業內的應用更為廣泛，通訊、智能化系統、自動控制、空間技術、電臺、電視等，都是在芯片技術的基礎上發展起來的。

芯片“人小鬼大”，只有指甲蓋大小的芯片上能集成少到幾千萬多到幾十億個元器件，芯片如同人腦一樣，對接收到的數據進行高效率的計算和處理，然后返回需要的信息，是主導高科技產品效能的重要器件。可以說，如果沒有芯片，我們日常使用的電子產品，就會變成“廢銅爛鐵”；而現代社會所依賴的整個信息產業，就會瞬間癱瘓。

造“芯”究竟難在哪里

別看芯片的體積小，但制造難度非常大，其制作過程不亞于在指甲蓋上建造一座城市。在顯微鏡下，芯片上的電路如同街道星羅棋布，無數的細節令人驚嘆不已。 芯片制造的步驟大致如此：首先將高純的硅晶圓切成薄片，然后在每一個切片表面生成一層二氧化硅；在二氧化硅層上覆蓋一個感光層，進行光刻蝕；添加另一層二氧化硅，然后再光刻一次，如此添加多層：整片的晶圓被切割成一個個獨立的芯片單元，進行封裝。

看上去芯片制造似乎不難，但實際上卻有著嚴格的技術壁壘，而核心技術掌握在西方發達國家手里。舉個例子，在芯片制造中，光刻蝕是其中的關鍵環節，但中國目前還沒有獨立自主研發的高端光刻機，從荷蘭公司進口的光刻機，對中國又有技術限制。中國需要獨立自主研發自己的高端光刻機，但這需要在基礎環節上就培養自己的技術，是一個漫長的突破過程。

事實是，中國現代高科技領域的核心基礎——“芯”，目前整體產業還相當薄弱。從數據看，中國芯片需求量占全球50%（某些應用的芯片，占比更達到70%—80%），而國產芯片只能自給8%左右。2017年，中國進口芯片2 300億美元，屬于第一大宗商品，支出遠超進口原油。

中國的芯片產業難在哪里？除了技術壁壘，還有其他因素。

首先，有先發優勢的歐美等發達國家芯片產業占據了行業制高點，并獲取了大量利潤，而這些利潤促進其快速更新換代，形成了產業壟斷。中國芯片產業起步晚，在投入巨額資金進行自主研發后，雖然達到了發達國家的上一代產品水平，但在高端芯片生產上，卻無法分一杯羹。歐美等發達國家每一代芯片都賺取了全球的高額利潤，而中國每一代芯片研發卻只能往里投錢，沒有獲得相應的市場份額和收益。這種格局已經持續了很多年，絕大多數國家早已放棄了這個行業，中國是極少數仍在堅持進行自主研發的國家。

其次，芯片產業是高投入、高風險、高研發，但回報周期長，甚至無法取得收益的項目。一般企業很難有如此巨大的資金量和資源來從事此項投入，因此，需要國家從產業上進行扶持，但這樣也造成了一定程度脫離市場規律，導致核心競爭力不強，很難走向市場。

再次，是與發達國家的人才資源差距。雖然近些年電子行業專業人才逐年增加，但是相關的高精尖人才與發達國家還是存在很大的差距。十年樹木、百年樹人，芯片技術人才的培養需要比較長的周期，通過幾代人的努力，才有可能彌補與發達國家間的人才差距。

所以，與其說中國“造芯難”，不如說中國“造芯慢”。從某種角度來看，美國禁止中興購買芯片這件事未嘗不是件好事。這將倒逼中國企業進一步研發芯片技術，加快追趕美國芯片產業的步伐。未來，貼著中國身份標簽的“中國芯”，完全有可能走向全世界。

為了“中國芯”，我們要做什么

2006年國務院公布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》中，將“核高基” （核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品）作為與載人航天、探月工程并列的16個重大科技專項之一，目的就是要在信息領域替代國外體系。

國家從戰略層面制定了芯片發展計劃，在2014年就決定未來10年投入f萬億產業基金；再加上很多地方政府的產業基金，應該數倍于這個數字。所以，從政策面來看，芯片產業是決定國家前途命運的行業，是國家中長期發展的重點計劃。

從企業角度來說，在國家的大力扶持下，企業也加大了芯片產業的投入。中興事件，也讓中國科技行業進一步看清了目前在核心技術方面的差距。中國企業要走出目前技術集成商的尷尬境地，擺脫核心技術被美國卡脖子的不利境地，只能繼續加大投入，在芯片等核心技術與未來技術的研發上打造自己的科技巨頭。華為多年苦心研發手機cpu海思芯片是一個最好的范例。阿里巴巴宣布研發自己的人工智能（Al）芯片的同時，也開始收購芯片公司，加強在芯片領域的投入。小米發布了松果芯片，用于自己的手機中。國內產業巨頭的加入，真正推動了中國集成電路產業的發展，與其他企業共同直面中國缺芯難題。

中國芯片的機會和未來

在芯片產業發展方向上，首先我們必須按部就班，按市場和產業規律發展自己的芯片產業，加強資金、技術、人才方面的投入。但同時，我們也未必要走硅谷老路子，在邁入人工智能（AI）芯片時代，需要新的架構、新的芯片和新的生態。這就是中國公司的機會。

雖然在整個芯片領域，中國沒有話語權，但是在人工智能芯片領域，中國是暫時領先的。不盲目樂觀，也不盲目悲觀，只要不斷加大投入，中國必有趕超的那一天。

創新工場創辦人、VC投資人李開復說，從整個大生態系統來看，這些年，中國市場吸引了非常聰明的投資人，他們投資了一批執行力很強的創業者，創造出了與硅谷不同的思考方式，比如硅谷以技術為主，中國以應用為導向。全球的芯片操作系統和應用思維未來會裂變成兩個核心，一個以美國為核心，一個以中國為核心。這意味著，每個層面從應用到創業，到投資，到操作系統，包括芯片，都會給中國帶來機會。

只是中國的核心技術獨立過程尚需時日，絕非一日之功，更需戒驕戒躁。