倪光南談“中國芯”的突圍之道

“缺芯少魂”是中國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大難題，中興公司、華為公司接連遭遇美國芯片“斷供”事件把這一難題進(jìn)一步凸顯出來(lái)，引起全國和國際社會(huì )的廣泛關(guān)注。

人們在譴責美國貿易霸凌主義的同時(shí)，也關(guān)心著(zhù)中國芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)：發(fā)展現狀和水平如何？當前面臨的最大瓶頸是什么？如何才能實(shí)現突圍實(shí)現自立自強？

就這些問(wèn)題，《俠客島》近日專(zhuān)訪(fǎng)了中國工程院院士、中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研究員倪光南。

中興、華為事件給全民上了一堂“芯片課”

俠客島： 有人說(shuō)，多少有關(guān)提倡創(chuàng )新的宣傳報道，都不抵不上“中興事件”“華為事件”的警示來(lái)得深刻、有效。您如何看待這兩個(gè)事件？

倪光南： 芯片技術(shù)是現代信息技術(shù)的制高點(diǎn)，芯片產(chǎn)業(yè)是現代精微加工制造業(yè)的經(jīng)典。芯片技術(shù)和芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平關(guān)系到國家的競爭力和信息安全。

“中興事件”“華為事件”沒(méi)有發(fā)生之前，很多人覺(jué)得芯片和普通的電子元器件一樣，直接從市場(chǎng)上買(mǎi)來(lái)用就是了。這兩個(gè)事件給我們上了一堂課，告訴我們芯片技術(shù)和芯片產(chǎn)業(yè)的極其重大的價(jià)值，形成了全民自發(fā)地關(guān)心中國芯片技術(shù)發(fā)展和芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的局面。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，上述事件是全民的“警醒劑”，有積極的一面。

設計進(jìn)步很快很大，但制造仍是“短板”

俠客島： 經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，中國芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)目前水平和實(shí)力究竟如何？與美國相比，還有多大差距？具體體現在哪些方面？

倪光南： 在芯片設計方面，中國進(jìn)步很快，可以說(shuō)，已經(jīng)位列全球第二，僅次于美國，不僅擁有全球數量最多的設計公司，而且水平達到了相當高度，設計出一批優(yōu)秀產(chǎn)品。比如，連續幾年登上世界第一寶座的“神威·太湖之光”超級計算機用的芯片，就是由中國公司自己設計的。再比如，中國公司設計出的手機芯片和服務(wù)器芯片已得到應用，并表現出優(yōu)異的性能。

中國在芯片設計領(lǐng)域還存在設計工具方面的“短板”。芯片設計是在電子設計自動(dòng)化工具（EDA）軟件平臺上，通過(guò)計算機進(jìn)行邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線(xiàn)和仿真等來(lái)完成的，而能提供該軟件服務(wù)的主要是外國公司。

在芯片制造領(lǐng)域，包括制造工藝和制造裝備方面，整體而言，中國能力亟待提高。芯片制造聽(tīng)上去像是傳統制造，實(shí)際上其制造工藝和裝備的精密、繁雜程度遠超后者。具體來(lái)說(shuō)，其工藝包括光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長(cháng)、拋光、金屬化、擴散、氧化……與這些制造工藝相對應，制造關(guān)鍵裝備多達200多種，其中包括光刻機、刻蝕機、清洗機、切割減薄設備、分選機以及其他工序所需的擴散、氧化、清洗設備等。每種裝備的制造技術(shù)要求都很高，制造難度極大且造價(jià)十分高昂。

目前，在芯片制造領(lǐng)域，處于領(lǐng)先地位的企業(yè)大多來(lái)自美國、日本等國家和地區，中國芯片制造廠(chǎng)一大批裝備需要從國外進(jìn)口。

有了這些先進(jìn)裝備是遠遠不夠的，還要開(kāi)設生產(chǎn)線(xiàn)、制定經(jīng)營(yíng)計劃。建廠(chǎng)、設備安裝及調試往往需要2-3年時(shí)間，這意味著(zhù)芯片制造企業(yè)要預先對市場(chǎng)需求做出判斷。芯片制造技術(shù)不斷迭代更新，之前的設備及生產(chǎn)線(xiàn)到真正投產(chǎn)時(shí)是否能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，猶未可知。如果新建成的生產(chǎn)線(xiàn)不能充分實(shí)現量產(chǎn)，之前的投入將面臨重大風(fēng)險。

起步晚+理念偏差，是造成現狀的主因

俠客島： 很多工業(yè)領(lǐng)域，我們成功實(shí)現了跨越和趕超，比如高速鐵路、家用電器領(lǐng)域，但在集成電路領(lǐng)域，這種景象沒(méi)能出現。原因何在？

倪光南： 從歷史原因來(lái)看，我們起步晚。1947年，美國貝爾實(shí)驗室發(fā)明了半導體點(diǎn)接觸式晶體管。直到1956年，中國才成功制成第一根硅單晶。鑒于早期的計算機是用分立元件（電子管、晶體管等）做的，彼時(shí)，中國還可以跟隨國外的計算機技術(shù)。

隨著(zhù)集成電路發(fā)展到大規模集成電路時(shí)代，中國由于沒(méi)有集成電路產(chǎn)業(yè)的支撐，就明顯追趕乏力了。而世界上的芯片技術(shù)卻突飛猛進(jìn)。到目前為止，雖然我們有華為海思、中芯國際等國際知名的芯片設計和芯片制造企業(yè)，但就整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，相較國際一流水平還有較大差距。

起步晚是重要的歷史原因，主導理念的偏差導致創(chuàng )新推進(jìn)不夠是現實(shí)原因。曾經(jīng)，我們在很多方面，希望能夠用更省事的辦法解決問(wèn)題，所謂“造不如買(mǎi)，買(mǎi)不如租”。實(shí)踐證明，核心技術(shù)是買(mǎi)不來(lái)的。中國芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的“短板”最終還是需要中國人踏實(shí)創(chuàng )新來(lái)解決。

綜合發(fā)揮舉國體制和市場(chǎng)機制的優(yōu)勢

俠客島： 面對內部“短板”、外部封鎖等難題，中國芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)要怎么做才能實(shí)現突破？

倪光南： 從供應鏈安全的角度來(lái)看，一旦供應鏈的某個(gè)環(huán)節“斷供”，就會(huì )使整個(gè)行業(yè)陷入被動(dòng)。這種情況下，需要集中力量去突破供應鏈中薄弱環(huán)節的關(guān)鍵核心技術(shù)。而關(guān)鍵核心技術(shù)的發(fā)展，往往是從無(wú)到有、從小到大的過(guò)程，要有“板凳要坐十年冷”的思想準備。

核心技術(shù)的發(fā)展成熟也離不開(kāi)市場(chǎng)的支持，新研發(fā)出來(lái)的核心技術(shù)和產(chǎn)品如果沒(méi)機會(huì )到市場(chǎng)去試錯，沒(méi)有進(jìn)入市場(chǎng)的良性循環(huán)，不管是軟件還是硬件，都很難達到用戶(hù)滿(mǎn)意的水平。正是在這個(gè)意義上，習近平總書(shū)記要求做好市場(chǎng)化引導。我們強調，在政府采購的過(guò)程中，要給予國產(chǎn)自主研發(fā)芯片和軟件一定的扶持，讓其進(jìn)入商業(yè)應用，接受檢驗和磨礪，只有這樣，才能不斷走向成熟。

從產(chǎn)業(yè)集群的角度來(lái)看，可以參考硅谷的產(chǎn)業(yè)集群模式。在硅谷，有一流的研究機構和大學(xué)、諸多創(chuàng )業(yè)者、充裕的風(fēng)險投資資本，它們之間形成了緊密的合作網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現了人才、技術(shù)、資本、經(jīng)營(yíng)方面的強強聯(lián)合。

北京的中關(guān)村有潛力打造成芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)集群的高地。不妨充分利用周?chē)目蒲性核叭瞬刨Y源，加上國家政策和資本的支持，統籌資金和研發(fā)資源，加強產(chǎn)學(xué)研合作，做出有中國特色的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群項目。

發(fā)展大型軟件或芯片產(chǎn)業(yè)的投入周期，往往以一二十年來(lái)計，資金投入非常大，單純靠市場(chǎng)和企業(yè)是難以實(shí)現突破的。因為，一般的企業(yè)會(huì )有市場(chǎng)壓力，比如說(shuō)上市公司要出報表，要做厚利潤，要向股東證明自己的業(yè)績(jì)。因此，要發(fā)揚舉國體制和市場(chǎng)經(jīng)濟相結合的優(yōu)勢，比如，國家層面制定一些長(cháng)期規劃綱要和發(fā)展計劃。與此同時(shí)，積極引入金融市場(chǎng)的配套支持，比如風(fēng)險投資在資金方面的支撐，要鼓勵企業(yè)在研發(fā)生產(chǎn)方面的投入，注意平衡企業(yè)在研發(fā)過(guò)程中可能出現的短視行為。

總的來(lái)說(shuō)，發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，要有長(cháng)期的思想準備和投入，不能指望短短幾年就獲得回報，真正把集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來(lái)，恐怕還要一二十年的時(shí)間，我們要有決心，也要有定力，要把行業(yè)“短板”補齊，踏踏實(shí)實(shí)堅持做下去。

倪光南， 1939 年生，浙江鎮海人，中科院計算所研究員。1961年畢業(yè)于南京工學(xué)院（現東南大學(xué)），首創(chuàng )在漢字輸入中應用聯(lián)想功能，中科院計算所公司（聯(lián)想前身）和聯(lián)想集團首任總工程師，主持開(kāi)發(fā)了聯(lián)想式漢字系統、聯(lián)想系列微型機，分別于1988 和1992 年獲得國家科技進(jìn)步一等獎，聯(lián)想集團即以聯(lián)想式漢字系統起家并由此而得名。此后，一直致力于發(fā)展自主可控的信息核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，1994年被遴選為首批中國工程院院士，2011年和2015年分別獲得中國中文信息學(xué)會(huì )和中國計算機學(xué)會(huì )終身成就獎。