中興遭遇美國出口禁令后,美國對中國核心技術(shù)的壓制與封鎖,已昭然若揭。今年年初,特朗普親自簽署否決令,禁止一家中國基金以13億美金收購美國的FPGA芯片公司Lattice,有分析稱,這種情況已“幾十年不遇”。此前對華產(chǎn)品實施301法案,同樣意在封鎖芯片技術(shù)。
顯然,“中國芯”需要自力更生,更需要依托于國家力量的支持。
20年間,中國對自主芯片的研發(fā)進行了諸多戰(zhàn)略部署,無論是龍芯、申威等CPU品牌,還是“909”工程、“星光中國芯工程”等國家級別的項目,都讓中國芯快速成長。
20年間,從引進技術(shù),到自主研發(fā),再到市場化和國際化的摸索,這些項目經(jīng)歷起落,仍在路上。時至今日,這些“國家隊”已經(jīng)嶄露頭角,讓中國的核心技術(shù)不再受制于人。
909工程:用錢換不來核心技術(shù)
90年代末,中國開始第五次沖擊自主研發(fā)集成電路的嘗試:909工程。
而此前的四次,都遺憾的失敗了。其間,中國試圖引進外國先進的生產(chǎn)線,也曾花費不菲的資金,都沒能換來最核心的技術(shù)以及市場的認可。
1996年3月,國務(wù)院批復(fù)立項了建設(shè)大規(guī)模集成電路芯片生產(chǎn)線的“909工程”。這一項目注冊資金40億元人民幣,承擔(dān)單位為上海華虹微電子有限公司。據(jù)當(dāng)時兼任華虹董事長的原電子工業(yè)部部長胡啟立回憶,國家領(lǐng)導(dǎo)人批文“砸鍋賣鐵”也要做。朱镕基還嚴肅指示:“這是國務(wù)院動用財政赤字給你辦企業(yè),你可要還給我呀!”。
1999年2月,上海華虹與日本電氣株式會社合資組建的華虹NEC工廠完工,2001年,華虹NEC與中國華大合作完成的CPU卡產(chǎn)品得以批量生產(chǎn)。
但隨著2001年全球市場的整體低迷,華虹NEC虧損10多億元,華虹也一度被外國從業(yè)者嘲諷:“中國人以為有了錢就能搞半導(dǎo)體”。
從2004年開始,華虹集團開始穩(wěn)定盈利,華虹NEC的8寸生產(chǎn)線實現(xiàn)了自主經(jīng)營。時至今日,華虹的業(yè)務(wù)逐步發(fā)展為芯片制造、集成電路集成和應(yīng)用服務(wù)、電子元件貿(mào)易等,其生產(chǎn)線的工藝技術(shù)從0.35微米,演進到了28納米,申請的發(fā)明專利達到1萬項。
華虹的成長,就如胡啟立在《“芯”路歷程》中所說:“真正的核心技術(shù)很難通過市場交換得來”,引進的目的是消化吸收,為我所用,最終實現(xiàn)自主創(chuàng)新。
龍芯與申威:市場化與大軍工的兩種選擇
如果提到中國CPU的代表,就不得不說龍芯與申威,以及他們身后的863計劃和核高基計劃。
2001年,在國家863計劃的支持下,中科院計算機研究所承擔(dān)的龍芯處理器項目應(yīng)運而生。當(dāng)時,家用電腦已在全世界普及。南斯拉夫使館轟炸事件過后,國家信息安全的短板,讓中國迫切渴望高性能的芯片。
2002年,龍芯一號令中國擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能處理器芯片。因為微軟已經(jīng)壟斷了操作系統(tǒng)市場,龍芯系列一直缺乏相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境,難以在民用市場展開手腳,多年來仍處在追趕世界巨頭的狀態(tài)。
為了支持龍芯,國家除了研發(fā)經(jīng)費,還曾出臺政府層面的采購計劃。2014年,龍芯走向了企業(yè)化發(fā)展,實現(xiàn)了自負盈虧。2015年,龍芯處理器首次應(yīng)用于北斗衛(wèi)星,為國家衛(wèi)星系統(tǒng)的自主安全提供力量。
那一年,龍芯總裁胡偉武曾向媒體表示:政府應(yīng)在黑暗森林里圍個籬,把國外芯片擋一擋。一時引發(fā)爭議。隨著中美兩國在芯片領(lǐng)域的硝煙四起,再看此言,別有深意。
有著濃厚軍工背景的申威,則走向另一個方向。2006年,在國家“核高基”專項基金的支持下,總參第56研究所成功研制出申威第一代產(chǎn)品SW1。
申威同樣面臨生態(tài)缺乏的難題。從多年,申威系列都僅服務(wù)于軍工需求,并未涉足民用市場,或許未來,這個遺憾還將長期存在。不過在一些涉及國家安全的項目中,申威的軟件和硬件都起到關(guān)鍵作用。
比如神威·太湖之光超級計算機,一共搭載40960塊“申威26010”高性能處理器。太湖之光也成為世界首臺運算超過10億億次的超級計算機,時至今日仍傲視世界。
星光中國芯工程:資本、人才與國際化的中國經(jīng)驗
“星光中國芯工程”的推進,則體現(xiàn)出人才、資本、市場等方面的諸多創(chuàng)新。
1999年,在國家信息產(chǎn)業(yè)部的推動下,鄧中翰、楊曉東等來自美國硅谷的留學(xué)博士,承擔(dān)了“星光中國芯工程”的任務(wù),致力于數(shù)字多媒體芯片的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
信息產(chǎn)業(yè)部與財政部聯(lián)合啟動了電子發(fā)展基金,以投資形式向鄧中翰創(chuàng)立的中星微電子注資1000萬元,政府并不干涉企業(yè)的日常運營,這也被視作“硅谷模式”在中國的落地。
而鄧中翰等留學(xué)人才的歸國,也為“中國芯”的研發(fā)增加了先進的技術(shù)、管理經(jīng)驗和國際化視野。
2001年,中星微研發(fā)出第一枚百萬門級超大規(guī)模數(shù)碼圖像處理芯片“星光一號”,達到奔騰系列水平。中國“無芯”的歷史就此終結(jié),鄧中翰也被譽為“中國芯之父”。
隨后,星光系列的多媒體芯片逐步走向國際市場,成為三星、索尼、惠普、戴爾、康柏、蘋果等電腦外設(shè)攝像頭的專用芯片。2005年,中星微在美國Nasdaq成功上市。
時至今日,中星微的電子多媒體芯片占領(lǐng)了全球計算機圖像輸入芯片市場65%以上的份額,在全球銷量達到幾億枚。
從2007年開始,“星光中國芯工程”團隊與公安部門合作,牽頭制定了我國自主知識產(chǎn)權(quán)的《安全防范監(jiān)控數(shù)字音頻編碼技術(shù)要求》(SVAC)國家標準。10年間,團隊還研發(fā)出處理芯片、視頻終端、監(jiān)控平臺等一站式的產(chǎn)品,并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,對公共安全、數(shù)字城市、智能交通和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
“星光中國芯工程”團隊研發(fā)出了具有深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器“星光智能”一號、二號。
作為工程總指揮,中國工程院院士鄧中翰曾向媒體表示,中國芯片企業(yè)既需要追趕國際巨頭,與其并跑,也要敢于在國際前沿的無人地帶自主創(chuàng)新,找到換道超車的機會。
同時他也呼吁,希望國家能在風(fēng)險投資、證券市場和資本市場發(fā)揮更多的力量,吸引更多的高端人才來國內(nèi)扎根。
“星光中國芯工程”18年間的發(fā)展,對中國芯片產(chǎn)業(yè)的當(dāng)下與未來,都有著長足的借鑒價值。
國家專項產(chǎn)業(yè)基金:5萬億為中國芯持續(xù)續(xù)航
早在2012年9月,習(xí)近平、李克強等中央領(lǐng)導(dǎo)人就明確批示,要求把集成電路產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)抓住不放,努力實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
兩年后,《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》提出,成立專項的產(chǎn)業(yè)基金,計劃在未來10年拉動5萬億資金投入到芯片產(chǎn)業(yè)。
到了2016年,國家大基金的投資成效顯現(xiàn)。中芯國際實現(xiàn)了28納米的量產(chǎn),長電科技收購了新加坡的尖端企業(yè),進入全球封測產(chǎn)業(yè)的前四,展訊科技進入了全球芯片設(shè)計的前十。在武漢,著眼于國家信息安全的存儲器基地開始建設(shè)。
2017年年底,國家工信部宣布,2018年-2020年將眾多推動人工智能和實體經(jīng)濟的深度融合,而重點突破包含AI芯片等核心技術(shù)。今年4月,財政部、發(fā)改委、工信部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策問題的通知》,對符合條件的企業(yè)予以減稅。
種種國家戰(zhàn)略的推動,令《中國制造2025》中“芯片自給率2025年達到50%”,“超越美國”的設(shè)想,擁有了土壤和養(yǎng)料。
撼動美國的集成電路霸主地位,中國芯還需要多少年?
1987年,美國政府補貼10億美元,成立了半導(dǎo)體企業(yè)的戰(zhàn)略技術(shù)聯(lián)盟,美國的集成電路產(chǎn)業(yè)就此駛?cè)肓烁咚俾贰?/p>
同樣在80年代,日本政府聯(lián)合日本電氣、日立、三菱等五家最大的計算機企業(yè)和機構(gòu),成立了超大規(guī)模集成電路(VLSI)合作研究會。協(xié)會投入總計300億日元,建立了一系列工業(yè)標準,日本開始在世界儲存芯片領(lǐng)域領(lǐng)跑。
反觀當(dāng)下的巴西與印度,雖然意識到自主芯片的重要性,近幾年先后制定芯片制造的國家戰(zhàn)略,但在巨頭林立的當(dāng)下,著實阻力重重。
早在20年前就已經(jīng)開始布局芯片戰(zhàn)略的中國,何時能突破技術(shù)封鎖,實現(xiàn)彎道超車呢?答案只能由那些滿載榮譽、痛感與期待的中國芯來回答。