无“芯”之问

汪勇

2018年4月16日，美国商务部发布公告，宣布制裁中国高科技龙头企业之一的中兴通讯，禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术，为期长达？年。其中最关键的，就是禁止和通讯相关的芯片产品及相关技术的出口。虽然中兴通讯已经是中国科技行业的巨头之一，也是全球第四大电信设备提供商，但不可或缺的核心技术始终掌握在美国科技公司手中，中兴通讯难免会陷入无零件可买、也无技术支援的绝境中。

不管这一事件最终如何解决，都充分暴露了中国高科技行业的缺“芯”问题。那么，芯片到底是什么呢？它为什么那么重要？中国为什么迟迟没有实现芯片自主化呢？

小小的芯片为何如此重要

芯片（ chip），是半导体元件产品的统称，是指内含集成电路的硅片，通常又可以称为微电路（microcircuit）、微芯片（ microchip）、集成电路（integratedcircuit，IC）。芯片组一般是指集成电路的载体，也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果，通常是一个可以立即使用的独立整体。在大家的日常讨论中，“芯片”和“集成電路”这两个词经常混着使用，比如集成电路设计和芯片设计说的是一个意思，芯片行业、集成电路行业、IC行业往往也是一个意思。

很多人都知道，芯片和现代生活息息相关，我们日常用的很多东西，小到音箱、耳机、遥控器、手机，大到电视机、空调、洗衣机、热水器，这些家用电器都离不开芯片。实际上，除了我们日常接触的具体的电子产品，芯片在行业内的应用更为广泛，通讯、智能化系统、自动控制、空间技术、电台、电视等，都是在芯片技术的基础上发展起来的。

芯片“人小鬼大”，只有指甲盖大小的芯片上能集成少到几千万多到几十亿个元器件，芯片如同人脑一样，对接收到的数据进行高效率的计算和处理，然后返回需要的信息，是主导高科技产品效能的重要器件。可以说，如果没有芯片，我们日常使用的电子产品，就会变成“废铜烂铁”；而现代社会所依赖的整个信息产业，就会瞬间瘫痪。

造“芯”究竟难在哪里

别看芯片的体积小，但制造难度非常大，其制作过程不亚于在指甲盖上建造一座城市。在显微镜下，芯片上的电路如同街道星罗棋布，无数的细节令人惊叹不已。 芯片制造的步骤大致如此：首先将高纯的硅晶圆切成薄片，然后在每一个切片表面生成一层二氧化硅；在二氧化硅层上覆盖一个感光层，进行光刻蚀；添加另一层二氧化硅，然后再光刻一次，如此添加多层：整片的晶圆被切割成一个个独立的芯片单元，进行封装。

看上去芯片制造似乎不难，但实际上却有着严格的技术壁垒，而核心技术掌握在西方发达国家手里。举个例子，在芯片制造中，光刻蚀是其中的关键环节，但中国目前还没有独立自主研发的高端光刻机，从荷兰公司进口的光刻机，对中国又有技术限制。中国需要独立自主研发自己的高端光刻机，但这需要在基础环节上就培养自己的技术，是一个漫长的突破过程。

事实是，中国现代高科技领域的核心基础——“芯”，目前整体产业还相当薄弱。从数据看，中国芯片需求量占全球50%（某些应用的芯片，占比更达到70%—80%），而国产芯片只能自给8%左右。2017年，中国进口芯片2 300亿美元，属于第一大宗商品，支出远超进口原油。

中国的芯片产业难在哪里？除了技术壁垒，还有其他因素。

首先，有先发优势的欧美等发达国家芯片产业占据了行业制高点，并获取了大量利润，而这些利润促进其快速更新换代，形成了产业垄断。中国芯片产业起步晚，在投入巨额资金进行自主研发后，虽然达到了发达国家的上一代产品水平，但在高端芯片生产上，却无法分一杯羹。欧美等发达国家每一代芯片都赚取了全球的高额利润，而中国每一代芯片研发却只能往里投钱，没有获得相应的市场份额和收益。这种格局已经持续了很多年，绝大多数国家早已放弃了这个行业，中国是极少数仍在坚持进行自主研发的国家。

其次，芯片产业是高投入、高风险、高研发，但回报周期长，甚至无法取得收益的项目。一般企业很难有如此巨大的资金量和资源来从事此项投入，因此，需要国家从产业上进行扶持，但这样也造成了一定程度脱离市场规律，导致核心竞争力不强，很难走向市场。

再次，是与发达国家的人才资源差距。虽然近些年电子行业专业人才逐年增加，但是相关的高精尖人才与发达国家还是存在很大的差距。十年树木、百年树人，芯片技术人才的培养需要比较长的周期，通过几代人的努力，才有可能弥补与发达国家间的人才差距。

所以，与其说中国“造芯难”，不如说中国“造芯慢”。从某种角度来看，美国禁止中兴购买芯片这件事未尝不是件好事。这将倒逼中国企业进一步研发芯片技术，加快追赶美国芯片产业的步伐。未来，贴着中国身份标签的“中国芯”，完全有可能走向全世界。

为了“中国芯”，我们要做什么

2006年国务院公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中，将“核高基” （核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品）作为与载人航天、探月工程并列的16个重大科技专项之一，目的就是要在信息领域替代国外体系。

国家从战略层面制定了芯片发展计划，在2014年就决定未来10年投入f万亿产业基金；再加上很多地方政府的产业基金，应该数倍于这个数字。所以，从政策面来看，芯片产业是决定国家前途命运的行业，是国家中长期发展的重点计划。

从企业角度来说，在国家的大力扶持下，企业也加大了芯片产业的投入。中兴事件，也让中国科技行业进一步看清了目前在核心技术方面的差距。中国企业要走出目前技术集成商的尴尬境地，摆脱核心技术被美国卡脖子的不利境地，只能继续加大投入，在芯片等核心技术与未来技术的研发上打造自己的科技巨头。华为多年苦心研发手机cpu海思芯片是一个最好的范例。阿里巴巴宣布研发自己的人工智能（Al）芯片的同时，也开始收购芯片公司，加强在芯片领域的投入。小米发布了松果芯片，用于自己的手机中。国内产业巨头的加入，真正推动了中国集成电路产业的发展，与其他企业共同直面中国缺芯难题。

中国芯片的机会和未来

在芯片产业发展方向上，首先我们必须按部就班，按市场和产业规律发展自己的芯片产业，加强资金、技术、人才方面的投入。但同时，我们也未必要走硅谷老路子，在迈入人工智能（AI）芯片时代，需要新的架构、新的芯片和新的生态。这就是中国公司的机会。

虽然在整个芯片领域，中国没有话语权，但是在人工智能芯片领域，中国是暂时领先的。不盲目乐观，也不盲目悲观，只要不断加大投入，中国必有赶超的那一天。

创新工场创办人、VC投资人李开复说，从整个大生态系统来看，这些年，中国市场吸引了非常聪明的投资人，他们投资了一批执行力很强的创业者，创造出了与硅谷不同的思考方式，比如硅谷以技术为主，中国以应用为导向。全球的芯片操作系统和应用思维未来会裂变成两个核心，一个以美国为核心，一个以中国为核心。这意味着，每个层面从应用到创业，到投资，到操作系统，包括芯片，都会给中国带来机会。

只是中国的核心技术独立过程尚需时日，绝非一日之功，更需戒骄戒躁。