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發(fā)布時間:2022-06-09作者來源:【芯查查】徐曉穎瀏覽:2122
前不久,在《和文化錄·中國和力》第二季的節(jié)目中,主持人楊瀾與南開大學(xué)新聞與傳播學(xué)院院長劉亞東教授,一起回顧中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷程。在談到芯片制造的時候,劉亞東教授提出“芯片制造之難,難過原子彈”的觀點,并對近些年我國一些地方政府和企業(yè)蜂擁而上,投入芯片半導(dǎo)體行業(yè)的做法進行了評說。
圖片來源:網(wǎng)易科技
芯片制造,果真如原子彈制造之難么?近幾年國內(nèi)掀起的芯片潮,是盲目跟風(fēng)么?面對發(fā)展的重重挑戰(zhàn),我國正在產(chǎn)業(yè)升級和全球產(chǎn)業(yè)鏈分工定位的道路不斷探索,并且已經(jīng)取得了重重碩果。
如果說,曾經(jīng)“上億件襯衣?lián)Q回一架飛機”是過去的產(chǎn)業(yè)事實,我國只能處于相對附加值比較低的產(chǎn)業(yè)鏈條中進行積累,那么今天我國已經(jīng)在通信、光伏、新能源汽車等多個產(chǎn)業(yè)取得了巨大突破。以前,我國的知識分子在篳路藍縷、啃著窩窩頭中創(chuàng)造了原子彈等科技奇跡,如今我們已經(jīng)擁有了更加完善的科研創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同機制,不可過于悲觀主義!事實上,我國只有進行產(chǎn)業(yè)升級,才能戰(zhàn)勝復(fù)雜環(huán)境中面臨的挑戰(zhàn)和風(fēng)險,戰(zhàn)勝中等收入陷阱并擁有更多國際產(chǎn)業(yè)的話語權(quán),才有更多高質(zhì)量的工作崗位可以容納更多的碩士博士而不是限于“內(nèi)卷”和“躺平”。
對于芯片和原子彈這兩個不同的事物,似乎不能一概而論,面對我國獨特的百年發(fā)展變局,只有秉持長期主義不斷深入探索和實踐,不斷的試錯和升級,或許才是我們在重重關(guān)鎖下的應(yīng)走之路,才能牢握數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的命門。
不同環(huán)境下的產(chǎn)物
芯片和原子彈,兩者本是不同的科技領(lǐng)域,邏輯不一樣,也是不同政治經(jīng)濟社會環(huán)境下的產(chǎn)物。
從產(chǎn)生時間看,原子彈產(chǎn)生時間遠早于芯片,制造芯片的技術(shù)高于原子彈。原子彈產(chǎn)生的年代只有電子管,而芯片產(chǎn)生的前提是晶體管出現(xiàn)之后逐漸取代電子管。
從時空相對論看,最開始的原子彈制造難度,與最初的芯片制造難度,從相對的科技條件而言,兩者是很難相較高下的,都是科技發(fā)展到一定程度和階段,才能制造出來的。
從技術(shù)路線看,原子彈制造所涉及的關(guān)鍵科技數(shù)量相對比較少,而芯片制造則是由一系列的上下游產(chǎn)業(yè)鏈組合而成,特別是用于現(xiàn)在高端芯片生產(chǎn)的光刻機,則是號稱人類現(xiàn)代工業(yè)上的明珠,是很難像原子彈一樣僅靠一個國家生產(chǎn)的。
從政治角度看,技術(shù)是有國界的,不管是原子彈還是芯片,都是國與國之間的核心利益競爭,尤其是原子彈這種大殺傷性[敏感詞],其生產(chǎn)和制造還應(yīng)該受到全球人道主義的嚴格控制,否則將會對人類安全帶來不可逆的毀滅性后果,因此原子彈制造的難度主要在政治而不在技術(shù),而芯片制造的難度既取決于技術(shù)、也取決于政治。
從現(xiàn)實角度看,我國原子彈制造在一窮二白的新中國就解決了,而現(xiàn)在要成功建設(shè)與高端芯片相關(guān)的全產(chǎn)業(yè)鏈,實際難度遠超原子彈制造。
芯片看似非常小,但是它卻屬于精密制造,一個硬幣大小的芯片可以囊括一個中等城市的信息。而一個國家能不能制造出核[敏感詞],很大程度上取決于核材料的生產(chǎn)以及是否能自主供給。要衡量一個國家能否制造出原子彈,要看這個國家有多少離心機,而制造芯片需要的客觀條件遠比這個要苛刻。
很多人總以為中國一直都無法制造芯片,事實上中國早在2000年左右的時候就可以在實驗室小批量制造芯片了,像國內(nèi)軍用[敏感詞]上使用的各種高端芯片,基本上都是由國內(nèi)自行生產(chǎn)制造的。芯片制造涉及的范圍廣,到目前為止,我國的普通芯片基本上都能制造,只有高端芯片,特別是大規(guī)模集成高端芯片才難造。
此外,原子彈這類核[敏感詞]就像軍用芯片一樣,不用一直研究。如今各國都停止了核試驗,即便有國家從未停止核試驗,但其他國家憑借以前技術(shù)制造的核[敏感詞]的威力和威懾力依然足夠,并不像芯片那樣一步跟不上就步步跟不上不斷迭代的特點。
簡單地用“兩彈一星”制造與芯片制造這兩個不同的工業(yè)門類相比,來說明芯片制造的難度,是有失偏頗的。兩者一個是軍用,一個是民用;一個是國之利器,一個是廣泛使用的商品,無法混為一談同日而語。當然,芯片制造既然是技術(shù)問題,也存在很多困難,不能一蹴而就,但我們一定會攻堅克難、逐一突破。
長期主義的芯片制造
2013年左右,臺積電剛剛進入20nm制程,而Intel則馬上進入14nm,Intel 聲稱領(lǐng)先臺積電將近3年半。當時整個產(chǎn)業(yè)界判斷,到了7nm時代,全世界的需求也只夠一座工廠的產(chǎn)能,而只有Intel能負擔得起。
但不到十年,借助手機的大繁榮與蘋果的大采購時期,臺積電不但填平了3 年半的差距,而且率先進入5nm制程量產(chǎn),3nm、2nm也在路上。
現(xiàn)在看我國的芯片制造能力與美國的差距,就是10年前臺積電與Intel的差距。而且美國重返芯片制造業(yè),是一場由奢入儉的倒退,對于中國卻是制造業(yè)升級必然要走的路線。
芯片制造是一個長期主義的事情。高智力投入,高資金投入,在我國繁榮的市場催化下,必然是一個長期的高回報行業(yè)。
這其中,困難是一定有的,但我們更應(yīng)看到它積極的一面,正因為落后于人、受制于人,我們所有的行業(yè)才清醒了。我們的軟件和高科技行業(yè)有很多企業(yè)進入世界500強,但這樣的“枝繁葉茂”也可以瞬間被推倒。因為我們沒有“根”。所以,我們必須長期發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè),在腹背受敵的情況下,沒有選擇就是最正確的選擇。
董明珠曾在采訪中被問到“芯片研發(fā)的投資上,對錯的標準是什么?”,她表示只要滿足自身對產(chǎn)品的需要,那就是對的。在談及成本時,董明珠表示,“成本當然要計算,但我覺得我的成本是能夠控制的。如果20億沒有了,我覺得也是值得的。培養(yǎng)了一個隊伍出來,為未來做準備?!?/span>
“曾經(jīng),我們在很多方面,希望能夠用更省事的辦法解決問題,所謂‘造不如買,買不如租’。實踐證明,核心技術(shù)是買不來的。中國芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的‘短板’最終還是需要中國人踏實創(chuàng)新來解決。”中國工程院院士、中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研究員倪光南表示。
在倪光南看來,目前中國的短板主要是芯片、操作系統(tǒng)、工業(yè)軟件以及大型基礎(chǔ)軟件方面。如果能夠整合國內(nèi)資源,利用好人才和市場優(yōu)勢,突破這些短板并不會需要很長時間。
對于目前中國的芯片困境,中國工程院院士鄔賀銓則表示:“我國芯片受制于人,其中[敏感詞]的原因是我們的工業(yè)基礎(chǔ)——包括精密制造、精細化工、精密材料等方面的落后?!?/span>
“我們不必為此否定過去,因為這是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的歷史階段所決定的。” 上海市科學(xué)學(xué)研究所所長石謙研究員解釋道,過去很長一段時間,我國處于全球產(chǎn)業(yè)鏈的中下游,在科技領(lǐng)域以跟跑為主,所以在創(chuàng)新鏈的上游投入較少。如今,我國一些前沿領(lǐng)域開始進入并跑、領(lǐng)跑階段,市場也具有了相應(yīng)的需求,為了在國際競爭合作中占據(jù)主動地位,我們必須把原始創(chuàng)新能力提升擺在更加突出的位置。
在過去兩年里,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)加碼,資本投入數(shù)倍增長,整個產(chǎn)業(yè)鏈正在迅速發(fā)展,呈現(xiàn)出一片繁榮景象。2019年我國半導(dǎo)體行業(yè)投資金額約300億元人民幣,2020年提升到了1400億元,而到2021年,我國半導(dǎo)體公司在生產(chǎn)線的投資總金額已高達1900億元。
資本的瘋狂涌入,讓我國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展,據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)顯示,截至2021年12月1日,我國大陸芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量達到了2810家,同比增長26.7%。具體到銷售數(shù)據(jù)上,我國大陸芯片設(shè)計企業(yè)的總銷售額為4586.9億元,其中規(guī)模較大的設(shè)計企業(yè)有豪威集團、中興微電子、紫光展銳、匯頂科技、兆易創(chuàng)新、比特大陸等。在各界的共同努力下,中國集成電路產(chǎn)業(yè)正迅速發(fā)展。
圖片來源:騰訊網(wǎng)
在復(fù)旦大學(xué)中國研究院院長張維為教授看來,中國與美國的芯片生產(chǎn)的確有一定差距,但并非所有領(lǐng)域。他指出,在[敏感詞]安全領(lǐng)域里,中國使用的幾乎都是國產(chǎn)芯片,例如北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、太湖之光超算計算機、殲-20高性能飛機、嫦娥四號的芯片和系統(tǒng)等?!跋鄬Χ?,中國芯片弱在商業(yè)應(yīng)用的芯片,例如手機芯片等?!睆埦S為說。
而現(xiàn)在,得益于中國廣闊的市場和應(yīng)用領(lǐng)域,中國商業(yè)芯片行業(yè)正展現(xiàn)出很強的發(fā)展動能和潛力。最為關(guān)鍵的是,在外部環(huán)境倒逼和內(nèi)部技術(shù)提升的共同作用下,國產(chǎn)芯片加速試錯、改造、提升,已經(jīng)從“不可用”向“基本可用”、再到“好用”轉(zhuǎn)變。
過去,只有航空航天、超級計算機、高鐵、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等使用“中國芯”;現(xiàn)在,手機、筆記本電腦、智能穿戴設(shè)備等,也已經(jīng)部分使用國產(chǎn)芯片。
實踐證明,關(guān)鍵核心技術(shù)是買不來、討不來的。無論面對何種挑戰(zhàn),只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中,才能從根本上保障國家經(jīng)濟安全、[敏感詞]安全和其他安全。
眼下,中國芯片產(chǎn)業(yè)正在進行一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭。這一仗的勝負,要放在十年乃至更長時間來評估。我們不能低估中國科學(xué)家的能力和韌勁,也不要懷疑國家突圍發(fā)展的決心,堅信中國芯片產(chǎn)業(yè)會“涅槃重生”。
總的來說,發(fā)展集成電路和芯片產(chǎn)業(yè),要有長期的思想準備和投入,不能指望短短幾年就獲得回報,真正把集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來,恐怕還要一二十年的時間,我們要有決心,也要有定力,要肯投入,肯試錯,把行業(yè)“短板”補齊,踏踏實實堅持做下去。
牢握數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展命門
當前,全球進入數(shù)字技術(shù)大變革、大發(fā)展的關(guān)鍵時刻。美國雖依舊處于領(lǐng)先地位,但中國的快速崛起乃至部分領(lǐng)域“換道超車”,使美國感受到了技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力弱化和經(jīng)濟利益受擠壓的雙重威脅。為維護全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力的核心地位,美
國借力“中國威脅論”,增加政府研發(fā)開支,通過半導(dǎo)體等關(guān)鍵供應(yīng)鏈管理和強化標準制定的國際領(lǐng)導(dǎo)力,與中國展開全面技術(shù)博弈。為保障全球經(jīng)營利益,美國在數(shù)字貿(mào)易規(guī)則建設(shè)上“攻”、“防”結(jié)合。
2021年1月,美國信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會發(fā)布的《美國全球數(shù)字經(jīng)濟大戰(zhàn)略》報告指出,過去20年來,數(shù)字經(jīng)濟的興起進一步深化和擴大了全球一體化。面對中國的競爭,美國需要一個宏大、全面的戰(zhàn)略指導(dǎo),保持美國在全球科技領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位?!叭绻麤]有這樣的戰(zhàn)略,美國落后于中國的風(fēng)險就會大大增加?!?/span>
美國也正在構(gòu)建圍堵中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的全球計劃。比如,2021年6月,美國和歐盟成立“貿(mào)易和技術(shù)委員會”,旨在推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型和新興技術(shù)合作,主導(dǎo)全球數(shù)字經(jīng)濟和技術(shù)標準,推動美歐數(shù)字領(lǐng)域協(xié)調(diào)從戰(zhàn)略構(gòu)想走向?qū)嵺`。
芯片產(chǎn)業(yè)是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),屬于高端制造業(yè)。從總量和增速來看,我國制造業(yè)近年來均領(lǐng)跑全球。2012年至2021年,我國制造業(yè)增加值由16.98萬億元增長到31.4萬億元;制造業(yè)增加值已經(jīng)連續(xù)12年位列全球首位。我國工業(yè)擁有41個大類、207個中類、666個小類,是全世界[敏感詞]擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中所列全部工業(yè)門類的國家,有220多種工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量居世界[敏感詞]位,一批競爭力強的企業(yè)脫穎而出。2021年,我國有143家企業(yè)進入世界500強榜單,比2012年增加64家,其中,工業(yè)企業(yè)入圍73家。高鐵、核電、4G/5G等成體系走出國門,“中國制造”在全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈中的影響力持續(xù)攀升。
圖片來源:人民日報
這與幾個主要發(fā)達國家相比具有優(yōu)勢。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2020年末,美國工業(yè)GDP增加值僅2.27萬億美元,在全球制造業(yè)總額中占比不足11%。日本制造業(yè)GDP增加值大約1萬億美元,其GDP占比不足20%,在全球制造業(yè)中占比約5%。德國制造業(yè)GDP增加值為6795億美元,其GDP占比約18.13%,在全球制造業(yè)占比約3%。
經(jīng)過多年的努力,特別是在核高基國家科技重大專項的支持下,我國的集成電路產(chǎn)品體系不斷豐富和完善,是全球最為完整的芯片產(chǎn)品體系之一。不僅在中低端芯片領(lǐng)域具備較強的競爭力,在高端芯片領(lǐng)域也擺脫了全面依賴國外產(chǎn)品的被動局面。國產(chǎn)集成電路產(chǎn)品涵蓋了數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌稀⑸漕l、功率、計算、存儲、接品等所有領(lǐng)域。中國集成電路產(chǎn)品的發(fā)展已經(jīng)走過了從無到有的階段,正行進在從有到好和從好到優(yōu)的大道上,在未來萬物智能的趨勢下,有力支持了我國制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展和產(chǎn)業(yè)融合。
但我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力和技術(shù)研發(fā)能力不足,關(guān)鍵核心技術(shù)對國外依存度較高,尤其是制造業(yè)多以代工和組裝為主,處于全球價值鏈的低端。以半導(dǎo)體為例,全球咨詢機構(gòu)Gartner發(fā)布的《2021年全球半導(dǎo)體前十大供應(yīng)商》顯示,2021年全球十大半導(dǎo)體企業(yè),美國擁有7家并且在各自領(lǐng)域具有不可撼動的市場地位。中國大陸無一家企業(yè)進入該名單(中國臺灣聯(lián)發(fā)科在其中)。
圖片來源:IC Insights
以芯片為核心的信息技術(shù)扮演了過去20年全球經(jīng)濟發(fā)展的推手,未來也將推進全球經(jīng)濟的快速發(fā)展。半導(dǎo)體芯片行業(yè)是全球經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力。半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)不僅自身存在巨大的增長前景,更為重要的是,芯片是以人工智能、量子計算、5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈核心等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)構(gòu)件,對這些未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有重要影響,因此,未來半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)將在全球和國家經(jīng)濟增長中發(fā)揮更大的作用,成為國家和全球經(jīng)濟增長的核心驅(qū)動力。
面對我國制造業(yè)的崛起和芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié),處于全球領(lǐng)先地位的美國,正在積極通過增加政府研發(fā)投入和半導(dǎo)體芯片立法支持美國芯片研發(fā)和生產(chǎn),以加強美國領(lǐng)導(dǎo)地位,搶占未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點,并借機實施長臂管轄,限制我國核心數(shù)字技術(shù)發(fā)展。
正因為如此,我們更應(yīng)該不遺余力地發(fā)展芯片制造業(yè),哪怕真的難過于原子彈。芯片領(lǐng)域受制于人,等于未來的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展被外力限制。必須認識到,以芯片為代表的基礎(chǔ)硬件和以操作系統(tǒng)為代表的關(guān)鍵軟件,是數(shù)字經(jīng)濟的“大國重器”。當前“缺芯少魂”是數(shù)字經(jīng)濟[敏感詞]的“命門”,是制約發(fā)展的[敏感詞]隱患。直面嚴峻形勢,必須深刻認識關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的,要牢牢牽住自主創(chuàng)新這個“牛鼻子”,發(fā)揮我國社會主義制度優(yōu)勢、新型[敏感詞]制優(yōu)勢、超大規(guī)模市場優(yōu)勢,提高數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)研發(fā)能力,打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)。
“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越”,面對艱巨的挑戰(zhàn),我國也要認識到發(fā)展高端產(chǎn)業(yè)的必要性和客觀可能性,在認識到困難的同時也不能有悲觀主義思想,需要客觀理性地布局,“喜看麥田千重浪,遍地英雄下夕煙”,在芯片產(chǎn)業(yè)實踐的道路上,我國已經(jīng)取得了很多成績,這得益于大量知識分子真正行勝于言的耕耘和汗水,而不是畏難不前。
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