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芯片是什么?芯片就是高度的智能化,智慧化,用机器代替人的智慧来完成人所需要的指令。当今世界的电子工业突飞猛进,由原来的电子管发展到半导体晶体管,然后小规模电路的小型化,集成化,来完成一个小系统的单元集成。大规模模拟人类的操作出现在机床的数据指令上,过去的机械电气的指令占据的空间太大,需要一个巨大的电气控制箱,密密麻麻的电气线路。耗电,耗能。电子元件的进步,把人需要的指令从巨大的机械电气中缩小到电子元件中。而由这些元器件来完成人的指令。而由于大型的机器繁琐的操作过程,更需要一部机器来完成,这就出现了集成电路。集成电路的出现,使电路的小型化,智能化更加有了安装的空间。把几十条,上百条的指令模拟人类思维需求的方式用存储的方法储存在一个非常小的存储芯片里面,按程序调用。而处理这些程序的微型集成电路又极快的处理安排这些程序的输出和输入。接通每一个单元电路,通知执行电器工作。
电路的小型化,是半导体技术的继续,是初步小型集成电路的继续。是工艺材料多样化的继续,是电路返回到化学领域的继续。是人类探索微观世界原理的继续。我们知道,两块不同化学成份的物质电子量是不同的。我们把它们结合在一起,就会出现电子交换的现象。我们在它们的结合部加上一个电极,就能够控制它们的电子交换量,而产生由人类控制需要的电子数量。然而无数这样的控制开关,处理无数条信息,调出存储芯片中的电子量,无数的开关在执行这些指令。这就需要复杂的电路。把这些电路集成在一粒米这么大的芯片里,就必须了解微观的物质,利用各种物质,把它们结合在一起,用激光的方法雕刻出无数的晶体管,使它们成为一个系统又一个系统的大规模集成逻辑电路。而这个工作就是由电脑控制的激光刻刀来完成。每一束激光的强度都由电脑控制。而每一个化学原素的纯度,都必须准确。
我们要突破这个芯片的瓶颈,就必须有大量的这方面的技术书籍,而这个正是我们缺乏的。我们能够在新华书店里面看到有这方面的书籍出售,我们离自主制造芯片的距离就近在咫尺。
众所周知,中国制造正在全面崛起。小到手机、电脑、家电和医疗,大到汽车、高铁、飞机和航天、航母,中国制造正不断涌现着惊艳世界的科技成果。但一个尴尬的现状是,这些令国人自豪的产品中,超半数以上的“心脏”——芯片,都是来自国外进口,而且是长期、大规模地依赖进口。“缺芯少魂”,一直是中国制造最头疼的产业症结。
中国制造要高速发展,芯片技术必须要跟上,倘若无法实现芯片国产化,就意味着需要在国际市场上高价采购,并随时面临着技术封锁和禁止出口的风险,最终掉入产业代工的死循环之中。况且,单单是代替进口芯片,就能产生几千亿的产业集群;更不要说即将来临的5G通讯、物联网、无人经济等产业,这些新兴产业对于芯片的刁钻需求,更会成长出更多的全新产业形态。
芯片国产化已到关键时刻,近年来的进步也有目共睹。包括华为海思发布的全球首款10纳米技术的AI芯片;国产第三代北斗芯片实现了亚米级的定位精度和芯片级安全加密;装备了国产芯片的超级计算机“神威·太湖之光”,连续三年蝉联世界超算领域的冠军宝座;紫光和海思跻身全球前十大芯片设计企业行列;小米的澎湃S1芯片发布;华为也顺利地将海思麒麟芯片搭载在各高端机型中,并远征海外欧美市场……这些成就,昭示这中国芯片产业的奋起直追,正以星星燎原之势逐渐成长、成熟。
尽管中国芯片疯狂追赶,但竞争对手不会停下脚步等你,尤其是在全球芯片发展水平、资源不均的当下。美国芯片产业一枝独秀,掌握着关键技术的绝对话语权,并在印度、以色列等第三国家斥巨资投建制造基地。这导致起步晚、缺乏研发经验的中国芯片产业处于“孤立无援”的境地,前路既无指路人,后来者又迅速追上。
从下表中也能看到,在全球先进供应商前,国内芯片领头羊的企业规模仍然显得十分弱小。但反过来看,中国芯片企业的成长空间也十分广阔。
在业内看来,中国芯片的痛点并不只是研发层面,更多的是来自于与市场的脱节,和技术快速发展的冲击。从技术上来看,国际最先进的制程技术是10纳米乃至7纳米,我国主流技术只有28纳米,但去年也出现了华为海思10纳米AI芯片。因此技术层面的差距,是可以靠研发缩短的。
至于市场方面,如今国内的自研芯片多数出于自身的配套需求,华为的麒麟用在华为产品上,小米的澎湃用在小米手机上,更不用说北斗芯片、超算芯片这些配套芯片了,就算厂商愿意面向市场,其配套性也难以吸引更多的目光。我们再看个例子,早前媒体报道的“苹果欲购买国产闪存芯片”事件中的主角——长江存储,旗下总投资高达1600亿元的3D闪存项目,预计到2020年月产30万片闪存芯片,2030年月产100万片。看似前景一片大好,但两年后等到项目产能到位,该技术或产品是否已经落伍,这是谁都无法盖棺定论的。万一技术存在大幅落伍,巨资项目将会成为落后产能,这一巨大缺口难以弥补的。
当然,这并不意味着中国产业芯片不能走规模化道路,以紫光为代表的芯片企业,也是靠资本运作而成功的。始终想强调的是,中国芯片企业不能仅仅为制程技术的几纳米而闭门造车,应该紧跟全球芯片潮流,把产品卖出去,才能有更多的资源进行研发,以自身实力应对技术发展的冲击。
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