2018年4月16日,美國商務(wù)部激活了對中興通訊的拒絕令,禁止美國公司向中興通訊銷售任何零部件、商品、軟件和技術(shù),直到2025年3月13日。這一禁令立刻使中興通訊業(yè)務(wù)陷入休克狀態(tài),甚至影響到“中國制造2025”的實現(xiàn)。眾多網(wǎng)民及政府部門把這一紙禁令總結(jié)為禁售核心芯片。確實,如果沒有核心芯片,其他的都沒有太大的意義。
事件發(fā)生以來,許多網(wǎng)民,專家,以及政府部門都發(fā)表了意見,觀點,和對策。本人作為一個在微電子,光電子,光通信領(lǐng)域摸爬滾打了近50年,目前仍然奮斗在研發(fā)工作第一線的芯片技術(shù)專家,見證了世界上許多國家,包括中國,在芯片領(lǐng)域的努力和成敗。針對中國目前所面臨的困局,通過幾天的思考和總結(jié),也提出如下幾個觀點和建議與大家分享。
1、什么是大家所關(guān)心的核心芯片
核心芯片是將高性能、低能耗的功能器件和系統(tǒng)通過大規(guī)模半導(dǎo)體集成的方式制作在單一襯底上而形成的系統(tǒng)級芯片。其特點是高性能、低能耗、大規(guī)模集成。因此,低性能和小規(guī)模集成的芯片都算不上核心芯片。我國目前能夠制作的大部分都是這些非核心芯片。
核心芯片又分為微電子和光電子兩種芯片。微電子核心芯片包括中央處理器,圖形處理器,數(shù)字信號處理器,現(xiàn)場可編程門陣列,數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器,放大器,驅(qū)動器,等等。光電子核心芯片則包括光電子收發(fā)器,開關(guān)路由器,光學(xué)相控陣,激光器陣列,探測器陣列,復(fù)用/解復(fù)用器,等等。
這里需要特別注意的是,經(jīng)過50多年的研究與開發(fā),微電子芯片的發(fā)展基本上接近尾聲。而光電子芯片,特別是硅基光電子芯片,則是以“后摩爾時代的重要技術(shù)“、“顛覆性技術(shù)”的姿態(tài),在近10年得到發(fā)達國家和地區(qū)的高度重視。
2、反思為什么持續(xù)投入仍然掌握不了核心技術(shù)
中國實際上在微電子芯片剛面世時就有介入,北京大學(xué)王陽元教授,中科院半導(dǎo)體所王守武研究員等都是當(dāng)時的領(lǐng)軍人物。在我的印象中,國家在微電子領(lǐng)域,至少有過4次大規(guī)模的投入:上世紀70年代的“大辦電子工業(yè)”,90年代“908,909工程”,2008年啟動的“核高基”國家科技重大專項,和2014年成立的“國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”。然而,中國不僅至今沒能掌握核心芯片技術(shù),就連普通一般性的芯片外購比例也越來越高。這是一個早就應(yīng)該好好反思一下的奇特現(xiàn)象。
學(xué)術(shù)界和企業(yè)界有許多觀點,比如投資不大,補貼不夠,認識不足,外界封鎖,等等。從我這個工作在一線的資深研發(fā)人員來看,關(guān)鍵的問題在于:1.芯片研制人才/項目沒有受到重視, 2. 政策及方案制定者缺乏實踐經(jīng)驗和國際視野,3. 沒有一個尊重創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)學(xué)研用體系。本人近50年的從業(yè)經(jīng)歷可以支持這些觀點:
在70年“大辦電子工業(yè)”的號召下,花了7年多的時間,沒有花政府一分錢投資,創(chuàng)辦了一個特殊半導(dǎo)體器件工廠,創(chuàng)造了地區(qū)經(jīng)濟的一個奇跡。工廠由6名創(chuàng)業(yè)者于70年白手起家,在一年的時間里制造出特種半導(dǎo)體器件BT31-BT35系列,7年內(nèi)發(fā)展到60多人并開發(fā)出外延工藝,其利潤和影響遠超當(dāng)?shù)氐闹攸c企業(yè)軸承廠和氮肥廠。可惜由于沒有得到重視和支持,加上核心成員離開,該廠最后還是關(guān)了門。
1996年,有機會回國調(diào)研了國內(nèi)的微電子,光電子發(fā)展狀況,并從1997至今,多次向政府有關(guān)部門建議加強微電子基礎(chǔ)建設(shè)、建設(shè)光電子芯片研究中心、通過發(fā)展MEMS和硅基光電子來實現(xiàn)換道超車等。結(jié)果都是與相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)見了一面,稍微推動一下,就被邊緣化了。
有意思的是,2004年到2014年間,作為全職留學(xué)回國人才,連續(xù)11年參與或牽頭立項/申請以“硅基光電子/微納光電子集成”為主題的973項目,希望能鑄就“中國光電芯”,卻僅僅獲得80萬元人民幣的預(yù)研支持。這種成功率也著實成為科研界的一個“美談”。如果2004年就能有一個“硅基光電子”方面的973項目,中國對這一核心芯片技術(shù)的掌握程度就可想而知了。
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