中兴之危,中国“芯”机?—新闻—科学网

 
作者:赵广立 来源:中国科学报 发布时间:2018/4/26 9:00:08
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禁芯事件引行业专家大讨论——
中兴之危,中国“芯”机?

 

本以为中美贸易战趋缓,孰料美国突然亮出“王牌”。中兴禁售风波,给中国科技行业特别是以芯片为代表的集成电路产业敲响了警钟。

4月20日至21日,全国网络安全和信息化工作会议在北京召开。中共中央总书记、国家主席习近平出席会议并发表重要讲话。他指出,核心技术是国之重器。要下定决心、保持恒心、找准重心,加速推动信息领域核心技术突破。要抓产业体系建设,在技术、产业、政策上共同发力。

在工艺相差两代的情况下,中国应如何加快国产芯片走向成熟的步伐?构建自主的生态体系对于中国而言有多重要?多年来屡屡大规模投入却不见成效,我国在产业政策上有哪些值得反思和可改进之处?面临学生对芯片研发越来越无兴趣,中国“创芯人才”短缺困境如何才能破解?《中国科学报》以整版篇幅,将业内专家对上述问题的思考与讨论一一为读者呈现。

■本报记者 赵广立

4月16日,美国商务部宣布将禁止美国企业向中兴通讯出售任何商品、技术和软件,且这一禁令长达7年,将这家来自中国的电信设备制造商置于万分凶险之地。

中兴不仅多数通信元器件采购自美国,其在手机端高度依赖美国高通公司生产的手机芯片,在AI布局上则离不开美国英伟达公司生产的GPU芯片。此外,中兴还面临着不能使用谷歌大部分应用程序的潜在风险。

此次禁售事件正值中美贸易战的当口,给中国科技行业特别是以芯片为代表的集成电路产业敲响了警钟。因为,美国这一严厉手法在精准“狙击”中兴的同时,更是将枪口对准了整个中国集成电路产业——中国拥有全球最大的集成电路市场,但高端芯片等产品几乎全部依赖进口。

据海关统计,2017年我国集成电路进口额高达2601.4亿美元,同比增长14.60%,再创历史新高。缺芯少魂的中国集成电路产业,在关键技术和核心部件上仍被牢牢捏住“七寸”。

而对于美国在这个时间节点上对华企业禁芯这一做法,不少业内人士还是稍感意外。“美国的‘王牌’就是把中国的集成电路企业全搞死,没想到他们直接出‘大王’了。”中国科学院计算技术研究所研究员、龙芯处理器负责人胡伟武认为,自中美贸易战“交手”以来,美、中先后开出对额度高达500亿美元进口商品加征关税的制裁清单。如果双方到此为止,那么大家仍互相留有余地,“没想到的是,美国直接祭出了王牌”。

或倒逼中国集成电路再出发

中兴遭美全面禁售事件在计算机及集成电路行业内引发了尖锐的讨论,这从业内学者讨论的主题上可见一斑:4月18日晚,中国计算机学会青年计算机科技论坛(CCF YOCSEF)紧急召集举办的特别论坛,主题为“生存还是死亡,面对禁‘芯’,中国高技术产业怎么办?”

面对禁芯,有人乐观有人悲观。乐观者认为中国今非昔比,这是中国集成电路产业痛定思痛、重整旗鼓再出发的契机;悲观者则看到中国集成电路产业底子薄、基础弱、面临严峻的人才短缺,并且各个因素之间形成的恶性循环短期难以改观,形势并不容乐观。

“2015年4月9日美国商务部决定向中国四家单位禁售Intel芯片,接下来发生了什么事情?中国超算接连拿了好几次世界第一。”说起3年前美国商务部向中国4家超级计算机研制单位禁售Intel芯片的“前车之鉴”,YOCSEF现任副主席、并行科技CEO陈健说,“美国禁运这件事从长期来看,对于倒逼中国发展自主芯片可能是件好事。”

无锡江南计算技术研究所高级工程师程华也持类似观点。“我认为这次事件对我们来说是很好的助攻。首先在时机上美国并非在战争期间禁运我们;其次禁运的还不是最关键业务的芯片;其三,中国芯已热身了很久,可以上场了。”她直言,在支持国产芯片这件事上,硬件、软件、整机厂商乃至公众从现在起都要主动行动起来,“不管是谁吹响的集结号,集结号已经吹响了。”

北京交通大学计算机与信息技术学院副院长李浥东表示自己“不太持乐观态度”,他主要担忧的是人才储备问题。

“从与美国高校的接触来看,他们对计算机体系结构等方面的人才培养非常强,大多数美国好一点的高校一定会有计算机体系结构这个方向,且有相应的研究组在里面。反观我们,国内有多少高校在这个方向上有很强的人才培养课程体系和团队?有多少愿意做计算机体系结构的学生?”李浥东说,刚刚结束的研招,给他的印象是,现在的学生不管是否真的懂,张口就是人工智能、大数据、云计算,而像计算机体系结构这类专业方向无人问津。

“没有学生告诉我说,‘李老师我想做芯片、做体系结构’。甚至,现在的学生都没有拿自己的电脑拆过机——他们连电脑构成都不了解,何谈去设计、研发构成电脑的东西?没有学生愿意做这些事情,未来10年,我们的芯片靠谁开发?”李浥东反问。

整体差距一直存在

现阶段而言,国产芯片准备好了吗?至少从目前来看,仍存在不小的差距。

中国在很多关键部件和核心技术上依然受制于人。“尽管目前国内已经可以生产一些芯片,包括以龙芯和海光为代表的通用CPU,但去年我国的芯片进口总额仍超过2600亿美元。”在CCF YOCSEF举办的特别论坛上,我国著名计算科学家、中国工程院院士李国杰坦承,国产芯片的制造水平与国外有两代以上差距,而且近几年差距并没有缩小。“我国现在成熟的集成电路工艺是40nm,刚开始使用28nm工艺,而国外10nm 工艺已经成熟,最新一代芯片已采用7nm工艺。”

“制程工艺差两代并不可怕,最大的问题是,我们还没有掌握缩小差距的主动权。”李国杰解释说,集成电路是信息技术领域最基础的产业,芯片上的实力差距不是某一两项技术的差距,从芯片加工设备、仿真软件(EDA工具)到配套的各种IP等都需要经过长期累积才能有所进步。

美国完整的集成电路产业链条正是源于其几十年来的漫长积累。上世纪七八十年代,IBM、Intel等产业巨头就开始用巨量的投资和大把的人才,筑就了今天完整的芯片生态。

“全产业链太难,世界上除了美国,没有其他任何一国能够有如此完备的产业链。很不幸的是,我们这次被针对了。”特别论坛上一位不愿透露姓名的业内人士告诉《中国科学报》记者。

“用进废退”,国产芯片为什么没人用?

对于国产芯片而言,眼下最大的困难还不是技不如人,而是做出产品后没有地方用——就像进化规律一样,芯片、操作系统等产品,都是“用进废退”。

“人家(Intel、微软等)走在前面,龙芯等国产芯片迭代的机会就比较少,这是客观存在的障碍。”胡伟武说,芯片、操作系统这类产品,并不在于开始有多么出色,关键在于技术跟市场的迭代,也就是在不断地实际应用中发现问题、解决问题。“细节是魔鬼,CPU和操作系统越到后来就越不是科学问题和技术问题了,而是工程问题。”

事实的确如此,Intel系列芯片、Windows等在成熟之前,也经历了漫长的迭代过程,微软的操作系统就是靠根据用户反馈不断地打“补丁”完善的。

“核心技术和关键产品都是在应用中不断试用迭代出来的,不用永远是个未知数。”李国杰指出,目前我国芯片和软件厂商最需要的支持不在于研发项目,而是给予试用和完善的机会。

北京某高校研究所一位要求匿名的学者告诉记者,主要是业界不会给迭代的机会。这是因为,一方面,市场上已经存在性能优越的芯片,甚至成本也更低;另一方面,应用厂商思维固化,没有耐心去等待国产芯片迭代。

“这直接限制了中国芯片设计能力的提升。”该学者说,“我们本来可以设计出很好的芯片,但是由于市场的生态不给国产芯片迭代的机会,选择性忽视国产,所以国内公司也就不能也不给工程师去完善的机会,这就是我们的问题所在。”

给国产芯片一根“绳子”

胡伟武告诉记者,龙芯已经在党政军部门以及电信、能源等固定领域证明了自己,但还没有太多机会在开放市场跟主流芯片掰掰手腕。

“这就好像要去另一个层次和人比试。别人是一步步爬楼梯上去的,现在要求国产芯一步就要从一层跳到二层,这不太现实。”胡伟武建议,政府部门应该在不违反WTO基本原则的基础之上,加大各类自主芯片的推广应用力度。“就算不给我们楼梯,至少给我们一根绳子。”

胡伟武以计算机为例,指出在开始阶段、在特定的应用领域,不必追求元件的“最高性能、最高规格”,甚至在每一个局部都不如国外的情况下,也能做出比选购国外部件还好的效果。“我们可以不跟别人比工艺上的10nm、7nm,要比的是,能不能基于各类自主产品,包括各类芯片,做到100%的自主化。”

苹果公司在这方面值得借鉴。苹果CPU的性能不如Intel,操作系统的复杂度赶不上微软,但苹果设备的整体品质依然很高。“俄罗斯的武器装备也如此——他们的芯片水平甚至还不如我们。这给我们怎样的启发?”胡伟武反问道:“我们要有独立于Wintel、AA(分别指Windows + Intel组成的生态体系和Arm + Android组成的生态体系)的生态体系。”

“我认为是可以的,而且龙芯过去的一些实践也证明了这种可行性。”胡伟武表示,现在还需要时间,“如果这次制裁再晚5年,结果可能完全不一样了”。

不用,后果很严重

国家“千人计划”专家、浙江大学信息与电子工程学院教授储涛在接受《中国科学报》记者专访时,向记者讲了这样一个类似的案例:他在一次会上听取有关专家做完某激光芯片的研发报告后,当场就有人质问:这个芯片为什么要自己研制?现在已经可以全球采购。

“这暴露了思维上的固化,对芯片依赖进口缺乏警惕性。”储涛对记者说,集成电路不管是军用还是民用,只要涉猎范围足够广,就应该提高到国家核心利益的高度。

“能想象未来粮食、棉花全部依赖进口的情形吗?”储涛向记者分析说,当我们还很弱的时候,外国出口高端芯片给我们的时候不以为意。但当我们强大起来的时候,他们就会警惕。这时候我们就再不能依靠进口过日子。“现在是中兴,下一步如果真的针对华为、海康威视,把中国大大小小的民营企业都搞垮了怎么办?所以从安全、科技发展的角度来说,中国的集成电路产业,不能光是跟随,更要有前瞻性布局。”

“中国必须要有集成电路的产业链,中国13亿人口不建立自己的产业链是不可以的。”中国计算机学会秘书长杜子德提出,一方面,芯片这类东西本来就是要靠市场,没有市场不可能迭代优化。从另外一个角度来说,中国现在芯片人才短缺,但如果没有市场,“就算有10万个芯片设计师,这些人肯定也改行了”。

程华也表示,国产芯片缺生态的后果就是,不光钱被别人赚走了,别人还会再用赚的钱把最好的人才挖走。因此她呼吁从国家层面上支持国产:“政府可以补贴家电下乡,为什么不可以补贴国产笔记本?”

反思 投入产出为何不成正比

与中国惊人的发展速度相比,集成电路这一在外界看来“花了很大力气、投入大量经费”的产业并未兑现人们对它的发展预期。相反,近年来高端芯片和核心技术卡脖子的感觉反而越来越强烈了。

我国在微电子领域,至少有过4次大规模的投入:上世纪70年代的“大办电子工业”,90年代的“908、909工程”,2006年启动的“核高基”国家科技重大专项和2014年工业和信息化部设立的“国家集成电路产业投资基金”(被称为“国家大基金”)。其中,仅“国家大基金”一期基金的募资规模就达到1387亿元,目前二期募资也已经启动,市场预计二期规模有望达到2000亿元。

然而,一系列大手笔投入与产出并不成正比。“中国不仅至今没能掌握核心芯片技术,就连普通一般性的芯片外购比例也越来越高。这是一个早就应该好好反思一下的奇特现象。”陕西光电子集成电路先导技术研究院光电集成首席科学家、北京大学教授周治平认为,这反映了核心芯片的研制过程并没有得到足够重视。

“从我这个工作在一线的资深研发人员来看,关键的问题在于:芯片研制人才/项目没有受到重视;政策及方案制定者缺乏实践经验和国际视野;没有一个尊重创新、可持续发展的产学研用体系。”周治平表示,“本人近50年的从业经历可以支持这些观点”。

他建议有关方面对政府过去的投入进行务实统计,特别是要把投入产出比作为关键指标之一。“看看那些获得经费较多的个人和单位,在核心技术的开发应用方面都做了些什么样的实际贡献,也了解下好钢是不是真的用在刀刃上。”

献计 中国尚有两大“撒手锏”

在杜子德看来,抛开投入产出的问题不提,政府手中至少还有两大“撒手锏”未用或没用好:一个是对新兴产业的税费减免,一个是政府采购。

杜子德所提的第一个“撒手锏”与储涛提出的“精准扶持”不谋而合。储涛对《中国科学报》记者说,国家在制定政策时可以不必一味“做加法”,还要适当“做减法”。“比如国家给那些做集成电路设计的中小型企业一些税费减免的实惠,给这个领域就业的学生减免个税等。”他认为,精准扶持这些本该很有活力的中小企业,有利于吸引资金、人才到实体经济上来。

在中科院计算所研究员韩银和看来,从中兴事件看,短期内谋求半导体产业领域的“错位发展”也有可取之处。

“毫无疑问我国对半导体产业的支持非常有力度,但现在的问题是,应该怎么支持更好?这个产业链条特别长,是不是整个半导体产业的每一个环节都要支持?如果这样,没有几千亿元的持续投入是看不到头的,这势必会带来很大的财务负担。”韩银和提出,国家在财政支持上可以换一个思路:先不要一开始就强调比较难以打造的全产业链,而是优先在一些核心的环节上重点突破、错位发展。

“这样再发生和美国类似的贸易战或参与其他国际竞争的时候,我们就有筹码跟他们对话或谈判。”韩银和说。

此外,储涛还建议,在战略投资上政府也不必大包大揽,应做好政策引导。“国家投资可以通过与民间资本配资的方式接入集成电路行业中,将风险和利益分散到民间,把全民的注意力从虚拟经济转移到实体。”

然而,国产芯片现在主要依靠国家大基金或者地方政府基金来扶持,尚未有太多民间资本的参与。在接受《中国科学报》记者采访时,李国杰也提到,吸引更多民间资本的参与,将会是集成电路产业未来很重要的一个方面,具体细节可能需要政策制定。

“政府不是万能的,但是政府配置资源的能力还是很强的,弄不好就可能起反作用。”杜子德表示,“借中兴事件这次机会,产业界、政府都要好好反思一下,我们制定的政策有哪些不足,还需要怎么样去改进。教训总结得好,也许坏事情就能变成好事情。”


 

《中国科学报》 (2018-04-26 第5版 技术经济周刊)
 
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以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 

2018/4/26 15:47:19 vividyellow
能够做出一台电脑,一台手机(完全采用国产的零部件),包括硬件,软件系统,到底做成什么样,如果这样的智能机性能也不错,价格翻一倍以内,我也用
2018/4/26 15:05:06 like54
哪个城市成功创建“芯片谷”哪个城市就有未来......
2018/4/26 11:50:36 qwertpoiuy
科学家说给我资源我能.,我说给我博士书.我能.
2018/4/26 10:26:59 yspdoudou
国产芯片为什么没人用?这不是明知故问么?
目前已有4条评论
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