每年花2000多億美金，小小晶元竟成美國要挾中國命門

　　2018-04-19 19:27設計/技術

　　「晶元國產化」已迫在眉睫

　　中國有句俗語叫「有錢能使鬼推磨」。

　　但是，最近美國商務部對中興通訊的禁售令卻讓我們看到了有錢也買不到「晶元」的尷尬局面。

　　

　　為了找「芯」，已經退休的76歲高齡的中興通訊創始人侯為貴不得不星夜趕機。

　　有分析認為，根據業內兩個月的存貨周期，如果中興通訊不能在兩個月內解決貨源危機，中興通訊將會面臨「斷炊」危局。

　　侯為貴的生死時速能否解救中興通訊的「生死危機」尚是未知數。即便解決了眼前的危機，後續如何避免被美國抓住「命門」，不單是中興通訊的問題，更是中國的問題。

　　每年2000多億美金的「命門」費

　　目前中國的晶元嚴重依賴進口。

　　據調研公司International Business Strategies Inc.估計，中國有近90％的晶元是進口或在華外企生產的，而國產晶元只佔到國內需求的8%左右。

　　對進口晶元的依賴，使得中國耗費了大量的外匯儲備。數據顯示，自2013年以來，中國每年進口超過2000億美元的晶元，2017年更是達到了2601億美元，這一數字遠遠超過了我國原油的進口花費。

　　高昂的費用背後是中國晶元產業的薄弱。

　　據第一財經報道，在晶元產業所包含的軟體、設計、製造、封測、材料、設備等領域，中國的落後是「全方位」的。

　　在4月18日中國計算機學會青年計算機科技論壇（以下簡稱論壇）上，中國工程院院士、CCF名譽理事長李國傑也表達了類似的看法：「在晶元製造工藝上，我們和美國的實力差一代到兩代，我們現在能做到14nm工藝，且工藝還不是很完整，而國外已經做到了10nm到7nm。」

　　以目前在國內晶元設計領域發展的不錯的華為海思為例，其晶元製造環節仍然需要由台灣半導體製造公司台積電代工。

　　全方位的落後造成了目前國產晶元主要應用在消費類領域，而對穩定性和可靠性要求更高的通信、工業、醫療以及軍事領域，國產晶元還與國際水平存在較大的差距。

　　技術上的差距，造成了中國雖為晶元全球第一大市場，卻沒有任何的話語權。

　　目前，全球晶元市場話語權掌握在美日韓歐等國企業手中。據2018年3月IC Insights公布的無廠半導體公司數據，美國企業佔全球份額約53%。

　　砸錢也難以換時間

　　自1978年，中國改革開放已走過了40年，伴隨著世界第二大經濟體等光環的加冕，BAT華為的誕生，中國何以在至關重要的晶元領域如此落後？

　　對此，李國傑認為，一方面相關技術積累不夠，另一方面政策時常搖擺。

　　談到晶元設計製造的技術積累，李國傑說「不是砸錢就能夠解決」。

　　據業內人士分析，晶元設計的試錯成本和排錯難度大，時間周期常常以月甚至以年來計算。

　　試錯周期長需要邏輯嚴謹細緻的工作態度，排錯難度大需要一套科學的實驗方法，而這兩方面，恰恰是國內教育的軟肋。

　　中科院計算所研究員、龍芯處理器負責人胡偉武在論壇上表示，我國的晶元產業人才培養極不平衡，應用型人才很多，基礎研究人才很少。

　　對此，李國傑也持相同的觀點，他認為人才儲備與培養比較薄弱，這是我國晶元半導體產業與國際頂尖水平相比仍有明顯差距的一個關鍵因素。在他看來，大多數人才都集中在技術應用中，但鑽研演演算法、晶元等底層系統的人才太少。

　　對於政策方面，中國計算機學會（CCF）秘書長杜子德也在論壇上表示，中國長期對基礎研究重視不夠，對核心技術和平台重視不夠，是值得深刻反思的問題。李國傑則認為，國家在民用晶元上，過去的政策不是很堅定，「這不是一天兩天就能出來成果的，需要長時間支持」。

　　已開局的博弈

　　如果說在美國此次對中興通訊的封殺之前，我們還心存僥倖。但是，此次中興通訊遭遇長達7年的封禁，確實讓大家意識到「晶元國產化」確實已經迫在眉睫。

　　事實上，《中國製造2025》提出到2020年，40%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障，受制於人的局面逐步緩解，到2025年，70%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障。

　　而美國將此次禁售的時間終點設置在2025年，也給人一種打「擂台」賽的感覺。

　　雖然壟斷在前，並不等於中國沒有機會。

　　從全球晶元產業的新業態來看，隨著移動智能終端以及雲計算、物聯網、大數據等新業態快速發展，晶元製造技術的新趨勢會為新興晶元製造企業帶來新的機會。而這些新的機會，將有望為我國自主晶元的發展提供突破點。

　　比如，去年華為海思推出了被稱為「首款人工智慧（AI）移動計算平台」的麒麟970晶元，已成為挑戰高通在高端晶元霸主地位的一支重要力量。

　　另外，在智能設備感測器、自動駕駛汽車等領域我國也頗有機會。

　　有評論認為，中興通訊遭遇封禁之後，「中國將不計成本加大在晶元產業的投入，整個產業將迎來歷史性的機遇。」相信未來國家會在政策和產業方面給予晶元行業更加行之有效的支持。

　　除了產業新機會、加大投入外，我們還應看到，中國作為全球最大的晶元市場，具有別的國家不具備的晶元開發及迭代的優勢。對此，杜子德在論壇上形容之前中國並沒有打好市場牌。他認為晶元市場產業鏈的形成需要靠市場推動，沒有市場就不能優化技術和產品，沒有市場晶元人才只能改行。

　　在政策引導和市場的前景下，我們還要呼喚具有長遠眼光的企業家，畢竟「拿來主義」在晶元這樣關乎國家命脈的行業行到底行不通。

　　最後，從晶元的製造技術來看。業界認為，半導體產業遵循的摩爾定律將在2020年達到終點，屆時傳統硅材料晶體管的尺寸將無法再縮小，傳統的晶元性能將接近其物理極限。

　

　而碳納米管晶體管技術將有望成為替代當前硅晶元技術的一個重要出路。

　　在碳納米管晶體管技術方面，中國的科學家已經走在了世界前列。據澎湃新聞報道，北京大學電子系教授彭練矛帶領團隊成功使用新材料碳納米管製造出晶元的核心元器件——晶體管，其工作速度3倍於英特爾最先進的14納米商用硅材料晶體管，能耗只有其四分之一。

　　雖然此項技術距離商業應用尚遠，但是碳基晶元的科研突破卻是給中國晶元產業提供了換道超車的可能。

　　本文參考：人民日報 新華網 澎湃新聞 第一財經 華爾街見聞 港股那點事 芯師爺等媒體

　　文：《中國新聞周刊》新媒體記者 韓忠強

中國政治腐敗，人心墮落，科學家沒有道德，所以，中國永遠不會站在世界的前頭。