中国高质量发展如何从“芯”突破?

作者: 魏少军

来源: 返朴

发布日期: 2019-05-26 08:05:00

本文探讨了中国芯片产业的发展现状和挑战,强调了芯片技术在现代电子信息产业中的核心地位,并分析了我国芯片产业在需求旺盛的同时,面临的供给不足、投入不足、资源错配和人才不足等问题。文章指出,虽然中国芯片产业发展速度快,但与国际先进水平相比仍有差距,需要长期坚持和高额投入。

芯片是人类最伟大的发明之一,是现代电子信息产业的基础和核心。小到手机、电脑、数码相机,大到5G、物联网、云计算,全部都是基于芯片技术的不断突破。如今芯片越做越小,集成度越来越高,它会不会很快达到极限?我国芯片需求极为旺盛,但是整个芯片产业却还没有进入世界第一梯队,绝大多数计算机和服务器通用处理器95%的高端专用芯片、70%以上智能终端处理器以及绝大多数存储芯片依赖进口。

我国芯片产业的现状该怎样分析观察?能否后来居上?

电子管-晶体管-微处理器-PC集成电路是一种芯片,我们天天都在用,比如说家庭当中用到的集成电路有三百块之多。我们在自己家里修一些电器的时候,可以看见有很多黑黑的方块,这些黑黑的方块是什么?就是我们说的集成电路和芯片。集成电路里面有大量的集成电路的基本元件,叫晶体管,可能有几十亿支甚至上百亿支。晶体管的原理非常简单,但是真正要把这样的晶体管发明出来,人类还是经过了非常长时间的探索。

今天的芯片技术到底有多神奇?它不断地在微缩,不断地在缩小。缩小到什么程度呢?我们现在已经做到了7纳米,估计明年、后年就到了5纳米。纳米是什么意思?大家对纳米没感觉。举个例子,大家可以想像一下有多小。我们看见过我们自己的红血球吗?肯定没看过,但是大家知道我们的一滴血是红色的,因为红血球是红色,映出来血液是红的。红血球的直径有多大呢?红血球的直径是8微米,就是8000纳米。

按照我们今天的技术,比如说14纳米工艺制造的芯片,大概是40个纳米大小,因此我们可以在一个红血球的直径上放200支晶体管。所以大家可以想,这么精密的东西,正是因为它这么小,所以我们能够把大量的东西集成在单个的芯片上去。

我们以2014年作为一个节点的话,到2020年,这6年当中,计算机还会增长46%,手机增长81%,而消费类电子还要增长48%。所以说,电子产品的增长是越来越多、越来越快。

我个人判断,在我们有生之年,如果找不到能代替半导体的东西,大概现在的电子产品还会按照这种方式继续走下去。我们会一直去享受电子产品带来的各种各样的便利,但是它背后的根本因素在于芯片技术的突破。正因为有如此强劲的需求,全球芯片产业的发展就是非常快。

中国的芯片产业发展速度非常快,从2004年到2018年中国的芯片产业的发展的曲线图中可以看到,我们从2004年545亿元涨到了去年6532亿元——1000亿美元,这个增长速度是当期全球增长速度的四倍左右。6500多亿元,其实是我们的设计、封测业和芯片制造业三业叠加的结果。

我们看到芯片的设计业去年达到了2500多亿元,这是真正意义上的产品,而我们的封测业2190亿元和芯片制造业1800多亿元,更多的属于一种加工。

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