“中国芯”突围要发挥综合优势
——专访中国工程院院士倪光南
“缺芯少魂”是中国信息产业发展的一大难题，中兴公司、华为公司接连遭遇美国芯片“断供”事件把这一难题进一步凸显出来，引起全国和国际社会的广泛关注。
人们在谴责美国贸易霸凌主义的同时，也关心着中国芯片技术和产业：发展现状和水平如何？当前面临的最大瓶颈是什么？如何才能实现突围实现自立自强？
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就这些问题，本报微信公众号《侠客岛》近日专访了中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员倪光南。
中兴、华为事件给全民
上了一堂“芯片课”
侠客岛：有人说，多少有关提倡创新的宣传报道，都不抵不上“中兴事件”“华为事件”的警示来得深刻、有效。您如何看待这两个事件？
倪光南：芯片技术是现代信息技术的制高点，芯片产业是现代精微加工制造业的经典。芯片技术和芯片产业发展水平关系到国家的竞争力和信息安全。
“中兴事件”“华为事件”没有发生之前，很多人觉得芯片和普通的电子元器件一样，直接从市场上买来用就是了。这两个事件给我们上了一堂课，告诉我们芯片技术和芯片产业的极其重大的价值，形成了全民自发地关心中国芯片技术发展和芯片产业进步的局面。从这个意义上来说，上述事件是全民的“警醒剂”，有积极的一面。
设计进步很快很大
但制造仍是“短板”
侠客岛：经过多年发展，中国芯片技术和产业目前水平和实力究竟如何？与美国相比，还有多大差距？具体体现在哪些方面？
倪光南：在芯片设计方面，中国进步很快，可以说，已经位列全球第二，仅次于美国，不仅拥有全球数量最多的设计公司，而且水平达到了相当高度，设计出一批优秀产品。比如，连续几年登上世界第一宝座的“神威·太湖之光”超级计算机用的芯片，就是由中国公司自己设计的。再比如，中国公司设计出的手机芯片和服务器芯片已得到应用，并表现出优异的性能。
中国在芯片设计领域还存在设计工具方面的“短板”。芯片设计是在电子设计自动化工具(EDA)软件平台上，通过计算机进行逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真等来完成的，而能提供该软件服务的主要是外国公司。
在芯片制造领域，包括制造工艺和制造装备方面，整体而言，中国能力亟待提高。芯片制造听上去像是传统制造，实际上其制造工艺和装备的精密、繁杂程度远超后者。具体来说，其工艺包括光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、抛光、金属化、扩散、氧化……与这些制造工艺相对应，制造关键装备多达200多种，其中包括光刻机、刻蚀机、清洗机、切割减薄设备、分选机以及其他工序所需的扩散、氧化、清洗设备等。每种装备的制造技术要求都很高，制造难度极大且造价十分高昂。
目前，在芯片制造领域，处于领先地位的企业大多来自美国、日本等国家和地区，中国芯片制造厂一大批装备需要从国外进口。
有了这些先进装备是远远不够的，还要开设生产线、制定经营计划。建厂、设备安装及调试往往需要2-3年时间，这意味着芯片制造企业要预先对市场需求做出判断。芯片制造技术不断迭代更新，之前的设备及生产线到真正投产时是否能满足市场需求，犹未可知。如果新建成的生产线不能充分实现量产，之前的投入将面临重大风险。
起步晚+理念偏差
是造成现状的主因
侠客岛：很多工业领域，我们成功实现了跨越和赶超，比如高速铁路、家用电器领域，但在集成电路领域，这种景象没能出现。原因何在？
倪光南：从历史原因来看，我们起步晚。1947年，美国贝尔实验室发明了半导体点接触式晶体管。直到1956年，中国才成功制成第一根硅单晶。鉴于早期的计算机是用分立元件(电子管、晶体管等)做的，彼时，中国还可以跟随国外的计算机技术。
随着集成电路发展到大规模集成电路时代，中国由于没有集成电路产业的支撑，就明显追赶乏力了。而世界上的芯片技术却突飞猛进。到目前为止，虽然我们有华为海思、中芯国际等国际知名的芯片设计和芯片制造企业，但就整体产业发展而言，相较国际一流水平还有较大差距。
起步晚是重要的历史原因，主导理念的偏差导致创新推进不够是现实原因。曾经，我们在很多方面，希望能够用更省事的办法解决问题，所谓“造不如买，买不如租”。实践证明，核心技术是买不来的。中国芯片技术和产业的“短板”最终还是需要中国人踏实创新来解决。
综合发挥举国体制
和市场机制的优势
侠客岛：面对内部“短板”、外部封锁等难题，中国芯片技术和产业要怎么做才能实现突破？
倪光南：从供应链安全的角度来看，一旦供应链的某个环节“断供”，就会使整个行业陷入被动。这种情况下，需要集中力量去突破供应链中薄弱环节的关键核心技术。而关键核心技术的发展，往往是从无到有、从小到大的过程，要有“板凳要坐十年冷”的思想准备。
核心技术的发展成熟也离不开市场的支持，新研发出来的核心技术和产品如果没机会到市场去试错，没有进入市场的良性循环，不管是软件还是硬件，都很难达到用户满意的水平。正是在这个意义上，习近平总书记要求做好市场化引导。我们强调，在政府采购的过程中，要给予国产自主研发芯片和软件一定的扶持，让其进入商业应用，接受检验和磨砺，只有这样，才能不断走向成熟。
从产业集群的角度来看，可以参考硅谷的产业集群模式。在硅谷，有一流的研究机构和大学、诸多创业者、充裕的风险投资资本，它们之间形成了紧密的合作网络，实现了人才、技术、资本、经营方面的强强联合。
北京的中关村有潜力打造成芯片技术和产业集群的高地。不妨充分利用周围的科研院所及人才资源，加上国家政策和资本的支持，统筹资金和研发资源，加强产学研合作，做出有中国特色的高新技术产业集群项目。
发展大型软件或芯片产业的投入周期，往往以一二十年来计，资金投入非常大，单纯靠市场和企业是难以实现突破的。因为，一般的企业会有市场压力，比如说上市公司要出报表，要做厚利润，要向股东证明自己的业绩。因此，要发扬举国体制和市场经济相结合的优势，比如，国家层面制定一些长期规划纲要和发展计划。与此同时，积极引入金融市场的配套支持，比如风险投资在资金方面的支撑，要鼓励企业在研发生产方面的投入，注意平衡企业在研发过程中可能出现的短视行为。
总的来说，发展集成电路产业，要有长期的思想准备和投入，不能指望短短几年就获得回报，真正把集成电路产业发展起来，恐怕还要一二十年的时间，我们要有决心，也要有定力，要把行业“短板”补齐，踏踏实实坚持做下去。
(采访整理：赵竞凡)
倪光南，1939 年生，浙江镇海人，中科院计算所研究员。1961年毕业于南京工学院(现东南大学)，首创在汉字输入中应用联想功能，中科院计算所公司(联想前身)和联想集团首任总工程师，主持开发了联想式汉字系统、联想系列微型机，分别于1988 和1992 年获得国家科技进步一等奖，联想集团即以联想式汉字系统起家并由此而得名。此后，一直致力于发展自主可控的信息核心技术和产业，1994年被遴选为首批中国工程院院士，2011年和2015年分别获得中国中文信息学会和中国计算机学会终身成就奖。
