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【科技周刊·探索】“中国芯”,奋起直追
2018-05-09 07:06:00  来源:中国江苏网-新华日报  
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  在中国,“芯片”这个词似乎还从来没有像过去这一个月当中如此引发各方关注。“芯片之痛”,触碰到了中国通信产业核心技术缺乏的短板;“缺芯少魂”的问题,再次严峻地摆在面前,让我们认识到:核心技术受制于人是最大的隐患。

  直面差距,“芯片”痛在哪里

  过去的一年当中,中国集成电路产业的芯片设计、制造、封装测试都取得了超过10%的销售增速,但火爆的背后是:芯片制造业主要为海外客户加工;芯片设计主要使用海外资源;芯片封测主要为海外客户服务;最关键的是,核心集成电路的国产芯片占有率低。2016年,中国集成电路进口额达到2270.7亿美元,是价值最高的进口商品。同期出口集成电路613.8亿美元,贸易逆差高达1657亿美元。

  中国有着全球最大的半导体市场,但集成电路设计企业的主流产品仍然集中在中低端。基础能力上的欠缺,强烈依赖第三方的先进IP核、先进工艺和外包设计服务,最终行业将受制于人。

  中国工程院院士、中国计算机学会名誉理事长李国杰表示:“芯片的研发和生产水平反映了国家整体的科技水平。这类涉及国家科研最基础实力的问题,不是一两年就能解决的,大家对现状要有耐心。”

  比起直观的技术差距,计算机人才培养环节的“头重脚轻“同样值得关注。

  “本质上都是在教学生怎么用计算机,而不是教学生怎么造计算机。就像汽车专业教了一堆驾驶员一样。”中国科学院计算技术研究所研究员、“龙芯”处理器负责人胡伟武表示,我国的芯片产业人才培养极不平衡,大多数人才都集中在技术应用层面,但研究算法、芯片等底层系统的人才太少——比如,绝大多数互联网公司都在用Java编程,相应的人才储备有数十万甚至上百万,但研究Java虚拟机(在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能的抽象化计算机)的人才,今天全国可能仍不超过100个。

  根据工业和信息化部软件与集成电路促进中心2017年5月发布的《中国集成电路产业人才白皮书(2016-2017)》,目前我国集成电路从业人员总数不足30万人,但是按总产值计算,需要70万人,人才培养总量严重不足。

  蓄势待发,能否迎头赶上

  回顾芯片的自主研究和发展,中国科学界其实从来没有放弃: 2001年,“方舟1号”横空出世,被称为“改写了中国‘无芯’的历史”,倪光南院士力推芯片自主研发的艰辛历程渐为人所知。2002年8月10日,北京曙光公司研发的“龙芯1号”实机运行,中国终于拥有了首枚自主知识产权的通用高性能处理器芯片…… 只是由于未能与产业链对接、建立与之相匹配的生态系统,“方舟1号”项目夭折,龙芯也从通用芯片转向行业芯片,给后人留下了诸多遗憾。

  就在舆论陷入“缺芯少魂”的反思与争论之际,两项重大芯片成果近日连续发布——

  5月3日,中科院旗下的寒武纪科技公司研制的国内首款云端人工智能芯片在上海发布,片名为Cambricon MLU100,理论峰值速度达每秒128万亿次定点运算,未来将在计算机视觉、语音识别和翻译等方面大显身手。

  4月23日,在福州举行的首届数字中国建设峰会上,中国电科发布了业界实际运算性能最高的数字信号处理器“魂芯二号A”,这款完全自主设计的芯片单核运算效能超过当前国际市场同类产品3倍,可靠性、综合使用成本等方面全面优于对手,将广泛运用于雷达、电子对抗和工业机器人等高密集计算领域……

  随着上市公司2017年年报披露完毕,集成电路与芯片两大概念股中共有70家上市公司,2017年研发费用合计287.47亿元,约85%公司研发支出同比增长,占营收比例为9.17%,虽然和顶尖科技企业有很大差距(2017年英特尔研发支出高达130.98亿美元),但投入力度持续加大,也显示出摆脱对进口芯片依赖的决心。

  2014年9月,在工信部、财政部的指导下,国家集成电路产业投资基金(即“大基金”)正式设立,被认为承载了扶持中国企业在集成电路市场上赶超欧美的使命。据不完全统计,两年多时间,大基金仅持股超5%以上的上市科技公司就达11家,累计有效决策62个项目,涉及46家企业;大基金第二期正在募集中,规模预计达1500亿-2000亿元人民币。并将加大对芯片设计的投资比重,实现“点对点”的突破。“国家队”的支撑为中国芯片走出困局提供了坚实的资金支持。

  核高基(“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”的简称)重大专项于2008年4月正式进入实施阶段,10年来聚集了一批产业中坚力量。在世界超算TOP500排名4连冠的“神威太湖之光”,龙芯、申威和兆芯的CPU,以及华为海思等都有受惠于核高基专项。

  大国重器,唯有自己拼搏

  面对“芯片之痛”,妄自菲薄、自暴自弃都不能解决问题,挑战面前,唯有冷静面对,在认清差距的基础上奋力拼搏。正如习近平总书记近日在湖北考察时强调的,“真正的大国重器,一定要掌握在自己手里。核心技术、关键技术,化缘是化不来的,要靠自己拼搏。”

  核心技术是买不来的,是干出来的。坚持不懈一直推进国产芯片研发的倪光南院士表示,连“北斗”技术都能突破,芯片的难度达不到这个量级。他坦言,在这个投资需求大、回报周期长的行业,政府应发挥更大的作用以带动企业的积极性。倪光南说,依靠目前国内一些企业的扩大发展应该是可以的。总而言之,应该更多地发挥企业的创新能力,产学研相结合。

  核心技术攻关,必须有独立自主的精神和依靠市场力量、制度优势攻坚的信心。中科院少有的“60后”院士、身兼中科大微电子学院院长的刘明,日前在苏州吴江举行的中国电子信息技术年会上表示,“中国作为一个大国,必须发展IC,这一点毫无疑问!今天我们看到三星很辉煌,但人家是在存储器领域花了15年的时间,才开始盈利。今天的我们,也很有必要自问一句:我们有没有这个耐心?”

  自力更生和扩大开放并不对立。创新资源在世界范围内加快流动的今天,任何一个国家都不可能孤立无靠解决所有创新难题。据悉,著名芯片设计公司ARM已经与中资合作,在中国成立由中方控股的合资公司,并将向中方进行技术转移,这一步展现出了中国另辟蹊径、迎接国外先进技术和投资的开放姿态。

  回忆过往,我国的科技创新能够克服从无到有的困难;展望未来,也必然有信心突破核心技术的瓶颈。在关键领域、卡脖子的地方下大力气、真功夫,凝心聚力取得突破,把挑战变成机遇,把大国重器掌握在自己手里。

  本报记者 孙 庆

标签:芯片;中国;技术;集成电路;核心;公司;设计;企业;研发;计算机
责编:孟涛 崔欣
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