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是誰(shuí)造成了中國(guó)的“無(wú)芯”之失?

2018-05-07 09:54 來(lái)源: 站長(zhǎng)資源平臺(tái) 瀏覽(987)人   

  是誰(shuí)造成了中國(guó)的“無(wú)芯”之失?中美貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā)不久,美國(guó)就祭出殺招,他們的商務(wù)部向全世界宣布對(duì)中興通訊采取出口管制措施,瞬間把這場(chǎng)大戰(zhàn)推向了最高潮。美國(guó)大肆宣揚(yáng)中興的違規(guī)之處,備注管制是合理的,符合流程的,而中國(guó)再次強(qiáng)調(diào)不懼怕貿(mào)易戰(zhàn),認(rèn)為特朗普的貿(mào)易戰(zhàn)是“特沒(méi)譜”的行為。同時(shí),中國(guó)民間又掀起對(duì)“芯片”的廣泛討論,有些人第一次知道了芯片、集成電路、晶體管之間的關(guān)系,也知道了生產(chǎn)小小的芯片竟需要5000道以上的工序。社會(huì)輿論也分為兩個(gè)派別,悲觀派認(rèn)為中國(guó)崛起的成色不足,更缺少核心的科技競(jìng)爭(zhēng)力,樂(lè)觀派則認(rèn)為,中國(guó)有強(qiáng)大的規(guī)模優(yōu)勢(shì),集中資源辦大事同樣適用于芯片制造,何況,我們?cè)谥悄苁謾C(jī)和區(qū)塊鏈芯片等領(lǐng)域已經(jīng)取得一些成績(jī),加以時(shí)日,必定會(huì)有所突破。


是誰(shuí)造成了中國(guó)的“無(wú)芯”之失?


  愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò):把簡(jiǎn)單的事情看復(fù)雜,可以發(fā)現(xiàn)新領(lǐng)域,把復(fù)雜的事情看簡(jiǎn)單,可以發(fā)現(xiàn)新規(guī)律。長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)都擅長(zhǎng)“把復(fù)雜的事情看簡(jiǎn)單”,于是總結(jié)出琳瑯滿目的至理名言,比如女子無(wú)才便是德、父母之仇不共戴天、夏蟲(chóng)不可以語(yǔ)冰等等,這些規(guī)律造就了中國(guó)五千年的燦爛文化,但厚古薄今,讓中國(guó)離現(xiàn)代文明越來(lái)越遠(yuǎn),更缺乏“把簡(jiǎn)單的事情看復(fù)雜“之勇氣。事實(shí)上,中國(guó)的“無(wú)芯”之失,不只是科學(xué)技術(shù)的問(wèn)題,它更關(guān)乎制度、文化和人性。

  造芯難,難于上青天?

  中國(guó)的文化不太擅長(zhǎng)把“簡(jiǎn)單的事情看復(fù)雜”,事實(shí)上,在普通人眼里,芯片只是一塊小小的,好像指甲蓋一樣的東西,卻不喜歡追問(wèn):它們究竟是怎么樣運(yùn)行的呢?這種“好奇心缺失”幾乎是一種普遍存在的現(xiàn)象,也造成了“中國(guó)無(wú)芯”的基礎(chǔ)性缺陷。其實(shí),芯片是一種非常復(fù)雜精妙的微型元器件組合,最底層模塊是密密麻麻的晶體管、電阻、電容和電感等基礎(chǔ)元器件,它們連線之后組成集成電路,再集中制作于極小面積的硅基半導(dǎo)體上,而后封裝在腔殼內(nèi),最終形成我們所見(jiàn)的“芯片”形態(tài)。

  整個(gè)芯片的工藝,技術(shù)密集度非常高,一條生產(chǎn)線要涉及50多個(gè)行業(yè),5000道工序,類似畫(huà)板子、晶圓、流片、封裝、光刻之類的行業(yè)術(shù)語(yǔ),很多企業(yè)員工連同CEO在內(nèi),基本上是聞所未聞,更不要說(shuō)清楚其制程復(fù)雜度或者決心Copy一條生產(chǎn)線了。拿晶圓制作來(lái)說(shuō),這幾乎是芯片制造最外圍的工作了,但依舊需要非常高的技術(shù)含量,首先需要將“砂子”提純成硅,再切成晶元、接著進(jìn)行光刻、薄膜、刻蝕、清洗、注入,最后是互聯(lián)、打線、密封。其中,光刻是連接設(shè)計(jì)和制造的紐帶,這個(gè)制程的優(yōu)劣直接決定了芯片的集成程度和運(yùn)算能力,現(xiàn)代芯片要求光刻的分辨率要達(dá)到納米級(jí)的,我們通常所說(shuō)的12nm、7nm工藝指就是芯片集成線路的間距。按照摩爾定律的說(shuō)法,每隔18個(gè)月,相同面積芯片上可容納的電路就要增加一倍,也就意味著光刻技術(shù)要持續(xù)進(jìn)步,目前中國(guó)芯片企業(yè)只能做到14nm,而歐美日韓企業(yè)則能達(dá)到10nm,甚至是7nm,正是源于此工藝的精進(jìn),世界頂級(jí)的芯片商能夠把幾公里長(zhǎng)的導(dǎo)線和上億的晶體管元件,集中在指甲蓋大小的空間里。整個(gè)制程都是高精度操作,要求設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、環(huán)境的參數(shù)恒定,加之,完善的線路運(yùn)行測(cè)試,淘汰不合格品,最終得到數(shù)量有限的芯片。經(jīng)歷如此復(fù)雜的工藝,成本自然也水漲船高,再考慮芯片制程的稀有性,說(shuō)三星、臺(tái)積電、聯(lián)發(fā)科等企業(yè)賺得盆滿缽滿,一點(diǎn)都不夸張。

  筆者認(rèn)為,芯片制造的最大難度在于“小而精”,一面要按照摩爾定律持續(xù)加料,以達(dá)到更高更全面的運(yùn)算,一面要迎合市場(chǎng)需求,把手機(jī)、電腦變得越來(lái)越小、越來(lái)越薄,如果要找一個(gè)最能代表人類欲望的東西,非芯片莫屬了。

  短視思維,中國(guó)芯稀缺的是基礎(chǔ)研究

  中興事件算是給高速發(fā)展的中國(guó)敲響了警鐘,國(guó)人需要再深層次地理解科技界的運(yùn)行規(guī)律,以明確中國(guó)的“無(wú)芯”之失,從而制定出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在剛剛過(guò)去的十年,智能手機(jī)是人類最偉大的發(fā)明,消費(fèi)者之所以能把越來(lái)越多的工作、生活內(nèi)容塞到這塊小屏幕中,正是得益于手機(jī)芯片的長(zhǎng)足進(jìn)步,尤其是CPU和WIFI這兩塊最重要的芯片,體積變小、電路又增加。新的十年中,人工智能和物聯(lián)網(wǎng)都將成為大熱,到了那個(gè)時(shí)候,現(xiàn)在的手機(jī)形態(tài)將會(huì)消失,取而代之的則是處處嵌入芯片的物體,汽車、桌子、茶杯、垃圾桶、建筑物都會(huì)嵌入大量芯片,隨時(shí)隨地收集、分析、運(yùn)行數(shù)據(jù),從而形成一個(gè)智慧世界。除此之外,人體有望同芯片結(jié)合,隨著光刻技術(shù)和材料科學(xué)的突破,未來(lái)的生物芯片可以嵌入到大腦之中,幫助人類記憶信息、運(yùn)算數(shù)據(jù)、最終決策等等。

  芯片業(yè)前途一片光明,但卻和中國(guó)無(wú)關(guān),50年前的選擇決定了今日之窘境,而今日的毫無(wú)作為,又注定了未來(lái)50年的慘淡光景。事實(shí)上,相比于制作芯片這種細(xì)活,國(guó)人更崇尚“逢山開(kāi)路、遇水架橋”的大活,于是,我們的高架橋、高樓、高鐵全球第一,而圓珠筆芯、電子芯這種小物件卻常常干不好。

  事實(shí)上,中國(guó)要想在芯片領(lǐng)域趕超歐美日韓等國(guó)家,首先要做的就是改變思維,搭建完善的芯片生態(tài)系統(tǒng),切不可再犯“大躍進(jìn)”的錯(cuò)誤?,F(xiàn)在,中國(guó)芯片行業(yè)有投資混亂、研發(fā)不足和人才匱乏等問(wèn)題,說(shuō)到底是“不知曉芯片行業(yè)最本質(zhì)的發(fā)展規(guī)律,缺乏健康的生態(tài)系統(tǒng)”所導(dǎo)致的:中國(guó)投資者總希望能快速見(jiàn)到回報(bào),但芯片業(yè)的投資者常常連有生之年都不能見(jiàn)到回報(bào),只能把這筆財(cái)富留給兒子和孫子,加之,芯片業(yè)的投資又遠(yuǎn)不是幾座大樓能比擬的,又進(jìn)一步加劇了中國(guó)芯片投資體量之尷尬。相信隨著有關(guān)部門重視芯片業(yè)的發(fā)展,投資不僅會(huì)慢慢規(guī)范化,更不會(huì)存在體量金額等問(wèn)題,畢竟,中國(guó)資本還是非常有競(jìng)爭(zhēng)力?!爸袊?guó)芯”更大的挑戰(zhàn)則來(lái)自于人才的培養(yǎng),現(xiàn)在的大學(xué)生越來(lái)越討厭做基礎(chǔ)性學(xué)科研究了,特別是基礎(chǔ)物理、數(shù)學(xué)等課程,需要耐得住寂寞,遠(yuǎn)離鎂光燈,孤零零地做研究,在產(chǎn)出成果之前,更是要忍受相對(duì)貧窮生活,遠(yuǎn)不如做個(gè)小鮮肉賺錢快。事實(shí)上,任誰(shuí)也不能告誡這些人才要安貧樂(lè)道,只能慢慢修正制度,逐步營(yíng)造出“熱愛(ài)學(xué)問(wèn)、做學(xué)問(wèn)”的氣氛,切記莫操之過(guò)急。

  或許,我們不用太過(guò)悲觀中國(guó)的“無(wú)芯”之失,畢竟,貿(mào)易戰(zhàn)是個(gè)會(huì)導(dǎo)致兩敗俱傷的事兒,不應(yīng)該太長(zhǎng)久,但至少我們不能再盲從于現(xiàn)有取得的成就,應(yīng)該找到更具挑戰(zhàn)性的目標(biāo),從而衍生出更好的科技生態(tài)環(huán)境和行動(dòng)力。


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