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中興的“芯”病，中國(guó)的心��！ 每一步都是高難度操作 缺“芯”缺在哪？ 以此次中興通訊被制裁的用于光通訊領(lǐng)域的光模塊為例，其主要功能是實(shí)現(xiàn)光電及電光轉(zhuǎn)換。光模塊中包括光芯片，即激光器和光探測(cè)器，還有電芯片，即激光器驅(qū)動(dòng)器、放大器等。低速的（≤10Gbps）光芯片和電芯片實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)，但高速的（≥25Gbps）光芯片和電芯片全部依賴進(jìn)口。 為何缺“芯”？首先來了解一下“芯片的誕生”。 中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所副研究員、中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊介紹，芯片核心產(chǎn)業(yè)鏈流程可以簡(jiǎn)單描述為設(shè)計(jì)—制造—封裝。 其中有三個(gè)關(guān)鍵步驟：第一，提煉高純度二氧化硅，做成比紙還薄的晶圓；第二，在晶圓上用激光刻出數(shù)十億條線路，鋪滿幾億個(gè)二極管和三極管；第三，把每片晶圓切割封裝好——目前指甲蓋大小的芯片里能集成150億個(gè)晶體管。 每一步，都需要極精細(xì)操作。 “芯片的制造如同用樂高蓋房子。先有晶圓作為地基，再層層往上疊，最終完成自己想要的造型（即各式芯片）�！泵桌谡f，做晶圓需要一種特殊的晶體結(jié)構(gòu)——單晶，它可以像原子一樣一個(gè)挨著一個(gè)緊密排列，保證基底平整。 要做出單晶的晶圓，就得對(duì)原料硅進(jìn)行純化和拉晶。拉晶過程中，“要用到單晶硅生產(chǎn)爐、切片機(jī)、倒角機(jī)等多種設(shè)備和材料，其中90%需要進(jìn)口�！� 陜西光電子集成電路先導(dǎo)院總經(jīng)理張思申介紹。 “還有一個(gè)卡住我們的，就是芯片納米級(jí)工藝�！泵桌谡f，當(dāng)前國(guó)際上可達(dá)到的芯片量產(chǎn)精度為10納米，我國(guó)能達(dá)到的精度為28納米，還差兩代�！岸�，關(guān)鍵原材料和設(shè)備還都是進(jìn)口�！� 芯片制造難，也燒錢。 前芯片行業(yè)從業(yè)者王巖（化名）告訴科技日?qǐng)?bào)記者，做芯片“投入幾十個(gè)億可能就聽個(gè)響”。制造芯片需要實(shí)踐，但芯片的實(shí)踐和試錯(cuò)成本太高，往往一顆芯片就能決定一家公司的生死。如果投入無法獲得對(duì)等產(chǎn)出，這種耗資巨大的試錯(cuò)和實(shí)踐就不會(huì)持久�！皼]有持續(xù)的實(shí)踐，技術(shù)積累也就是空談�！倍绻麤]有實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)積累，那么設(shè)計(jì)制造芯片過程中出錯(cuò)率高，產(chǎn)出率也差，形成惡性循環(huán)。 美國(guó)出了張“大王” “缺芯現(xiàn)狀非短期所能改變，要有耐心�！痹�18日晚由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)青年計(jì)算機(jī)科技論壇（CCF YOCSEF）舉辦的一場(chǎng)特別論壇上，中國(guó)工程院院士李國(guó)杰表示，國(guó)家芯片水平從某種程度上反映了國(guó)家的整體水平�！皬脑O(shè)計(jì)、加工到設(shè)備配套，芯片產(chǎn)業(yè)鏈漫長(zhǎng)，涉及領(lǐng)域廣，尤其需要經(jīng)驗(yàn)的累積�！崩顕�(guó)杰坦言，“不是說砸錢下去就能把差距追平。” 中科院計(jì)算技術(shù)研究所研究員包云崗認(rèn)為，差距的形成和拉大，在一定程度上是由于我國(guó)錯(cuò)過了一個(gè)時(shí)代。上世紀(jì)七八十年代，國(guó)際芯片產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展并迎來騰飛�！懊糠N芯片發(fā)展到今天這樣的成熟度，差不多需要萬人/年的投入，而且是長(zhǎng)期投入。” 我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)根基薄弱，國(guó)際環(huán)境也不好。 中科學(xué)計(jì)算技術(shù)研究所研究員、龍芯處理器負(fù)責(zé)人胡偉武感嘆，沒想到美國(guó)這么快就出了張“大王”。“如果禁運(yùn)發(fā)生在五年后，我們或許能應(yīng)對(duì)得更加從容�！� 何出此言？胡偉武指出，在國(guó)際上，通用CPU的性能于2010年左右已達(dá)到了天花板；而我國(guó)自主研發(fā)的通用CPU性能，也預(yù)計(jì)在2019到2020年左右逼近天花板。再過五年或稍長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間，圍繞自主芯片的生態(tài)也可初步形成。“現(xiàn)在主要有兩個(gè)生態(tài)體系，一個(gè)是英特爾加微軟，一個(gè)是ARM加安卓。在我國(guó)一些特殊領(lǐng)域，如能源、交通、金融、電信和國(guó)家安全中，國(guó)產(chǎn)芯片已經(jīng)得以應(yīng)用；再過若干年，到開放市場(chǎng)上或也可以一戰(zhàn)�！焙鷤ノ渑袛唷� 不要等“做到跟國(guó)際水平一樣”才用 在18日晚的論壇上，主持人展示出了一張看起來有些“刺眼”的圖：根據(jù)一份分析報(bào)告，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通用電子系統(tǒng)、通信設(shè)備、內(nèi)存設(shè)備和顯示及視頻系統(tǒng)中的多個(gè)領(lǐng)域中，我國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片占有率為0%。 李國(guó)杰院士反復(fù)強(qiáng)調(diào)一句話：自主芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要應(yīng)用支撐。 “這個(gè)方面，國(guó)家過去有些動(dòng)搖，態(tài)度不是很鮮明。以前想過啟動(dòng)政府采購，后來也沒有�！崩顕�(guó)杰說，“發(fā)展自主芯片，不要想著什么時(shí)候芯片做得跟國(guó)際水平一樣好了才用。你不用它，怎么發(fā)現(xiàn)問題，怎么不斷改進(jìn)？” 技術(shù)需要迭代；要迭代，就得經(jīng)過市場(chǎng)的檢驗(yàn)。胡偉武建議，要加大自主研發(fā)的元器件推廣應(yīng)用力度，給國(guó)產(chǎn)芯片更大空間。 因?yàn)�，沒有市場(chǎng)，做出來就是白做�！皯�(yīng)用”對(duì)芯片的發(fā)展究竟意味著什么？胡偉武打了個(gè)比方：國(guó)產(chǎn)芯片現(xiàn)在在一樓，想努力去往二樓，可是沒梯子�！熬退悴唤o梯子，給條繩子也可以，至少讓我們有東西能借力爬上去�！蹦Ч聿卦诩�(xì)節(jié)中，而細(xì)節(jié)，藏在應(yīng)用中。缺少應(yīng)用，也就難以進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)，“二樓”就變得可望而不可即。 八年來，無錫江南計(jì)算機(jī)研究所高級(jí)工程師程華一直從事國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵軟硬件的評(píng)測(cè)和自主可控度評(píng)估工作。從2010年開始，她每年都會(huì)將三大國(guó)產(chǎn)品牌的最新款處理器與國(guó)外芯片進(jìn)行對(duì)比。到2014年，基于部分國(guó)產(chǎn)處理器的整機(jī)性能已經(jīng)追平或超越基于英特爾奔騰4雙核處理器（主頻3.2GHz）的整機(jī)性能�！拔乙恢痹谟谩埿尽碾娔X，我覺得挺好。” 程華認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)芯片發(fā)展，很大的問題是缺少生態(tài)�！罢梢匝a(bǔ)貼家電下鄉(xiāng)，為什么不能補(bǔ)貼搭載國(guó)產(chǎn)芯片的電腦呢？”她也呼吁，就算此次禁運(yùn)危機(jī)解除，國(guó)產(chǎn)芯片也要有上戰(zhàn)場(chǎng)的勇氣�！拔覀儫嵘砹耸畮啄�，也該出來了�！保ǹ萍既�?qǐng)?bào) 記者 張蓋倫 付麗麗） |
