“中國芯”彎道超車的機會來了？

張春俠

裝備制造業(yè)的芯片，相當(dāng)于人的心臟。心臟不強，體量再大也不算強——這是今年4月習(xí)近平總書記在湖北考察武漢新芯集成電路制造有限公司時強調(diào)的。

5月3日，中國科學(xué)院旗下寒武紀(jì)科技公司發(fā)布國內(nèi)首款自主研發(fā)的Cambricon MLU100云端人工智能芯片。該芯片理論峰值速度達每秒128萬億次定點運算，達到世界先進水平，將廣泛應(yīng)用于智能手機、智能音箱、智能攝像頭、智能駕駛等不同領(lǐng)域。

沸沸揚揚的“中興事件”讓國內(nèi)通信行業(yè)深刻感受到“芯痛”，也引發(fā)了國人對中國芯片產(chǎn)業(yè)的普遍擔(dān)憂。而Cambricon MLU100云端人工智能芯片的發(fā)布，無疑讓人看到了中國自主芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的蓬勃勢頭。

起步不晚，為何發(fā)展差距不??？

中國是世界最大的集成電路市場，占全球份額一半以上。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計，2017年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額達到5411.3億元，同比增長24.8%。但這一全球最大的集成電路市場，主要產(chǎn)品卻嚴(yán)重依賴進口。

2013年以來，中國每年需要進口超過2000億美元的芯片，而且連續(xù)多年位居單品進口第一位，2017年達到2601億美元。以國內(nèi)第二大通信技術(shù)服務(wù)企業(yè)中興通訊為例，其去年向供應(yīng)商采購金額超過百億元。

其實，中國的芯片行業(yè)起步并不算晚，早在1952年便成立了由華羅庚負責(zé)的電子計算機科研小組。1956年，中國提出“向科學(xué)進軍”，制定了發(fā)展各門尖端科學(xué)的“12年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃”，把計算機列為發(fā)展科學(xué)技術(shù)的重點之一，并籌建了中國第一個計算技術(shù)研究所。1972年，中國自主研制的大規(guī)模集成電路在四川永川半導(dǎo)體研究所誕生，實現(xiàn)了從中小集成電路發(fā)展到大規(guī)模集成電路的跨越。這項跨越，美國用了8年時間，而中國從1965年到1972年，只用了7年。

上世紀(jì)70年代末，中國已建成自己的半導(dǎo)體工業(yè)，基本掌握了從單晶制備、設(shè)備制造到集成電路制造的全過程技術(shù)。而此時，韓國、臺灣地區(qū)才剛剛起步。然而80年代之后，由于歐美技術(shù)封鎖、資金短缺以及科研人才流失等諸多因素，致使技術(shù)斷代，最終使美日的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將中國遠遠拋在身后，差距在10年以上，韓國、臺灣地區(qū)也迅速超過中國大陸。

在國產(chǎn)芯片史上，2001年是一個關(guān)鍵的年份。這一年，發(fā)展集成電路第一次被寫入政府工作報告。同年3月，中星微電子有限公司研發(fā)的百萬門級超大規(guī)模芯片“星光一號”實現(xiàn)產(chǎn)品化，并成功打入國際IT市場，結(jié)束了中國無“芯”的歷史，中星微電子有限公司創(chuàng)始人鄧中翰也被譽為“中國芯之父”。

2002年8月10日，北京曙光公司研發(fā)的“龍芯1號”實機運行，運算速度超過每秒2億次，能夠與Intel奔騰2芯片性能相當(dāng)，相當(dāng)于國外1997年頂級芯片水準(zhǔn)。自此，中國終于擁有了首枚自主知識產(chǎn)權(quán)的通用高性能處理器芯片。

但是相較于國際先進的芯片技術(shù)，我國的芯片業(yè)發(fā)展水平仍然有一定差距。盡管政府扶持芯片產(chǎn)業(yè)多年，但中國在芯片自給率，尤其是高端芯片上，并無太大突破。中科院研究員、龍芯CPU首席科學(xué)家胡偉武也坦承，龍芯作為我國完全自主研發(fā)的通用CPU，其性能僅僅是超過了國外主流CPU的低端系列產(chǎn)品，正在向中高端邁進。

“中國芯片的制造工藝和美國大概差了兩代。目前國內(nèi)芯片還沒有能完全替代國外的產(chǎn)品。”中國工程院院士、中國計算機學(xué)會名譽理事長李國杰稱，“之所以造成這個情況，不完全是因為某個芯片企業(yè)不太努力，最重要的是中國缺乏芯片發(fā)展的生態(tài)?！痹谒磥?，這個生態(tài)的形成，需要芯片廠商從加工的設(shè)備到配套的軟件等各個鏈條上有長期的經(jīng)驗積累。

彎道超車的機會

習(xí)近平總書記4月在武漢考察新芯集成電路制造有限公司時，還到生產(chǎn)車間仔細察看了集成電路生產(chǎn)線，聽取有關(guān)芯片全流程智能化制造和加快國產(chǎn)化進程情況。他還強調(diào)，要加快在芯片技術(shù)上實現(xiàn)重大突破，勇攀世界半導(dǎo)體存儲科技高峰。

隨后有媒體報道，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（俗稱“大基金”）已接近完成1200億元人民幣的二期募資，預(yù)計該筆資金將有更大比例的金額投入芯片設(shè)計等環(huán)節(jié)。此前，“大基金”已完成1387億元的一期募資。

近20年來，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”等國家級項目，都讓中國芯快速成長。國外知名調(diào)研機構(gòu)ICinsights報告顯示，全球純芯片設(shè)計公司50強中，2009年只有一家中國公司——華為旗下的海思。到2016年，中國進入該榜單的公司已增長到11家。

目前，中國企業(yè)正在加速半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投入和布局。

4月下旬，中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭阿里巴巴宣布正在研發(fā)一款超級人工智能（AI）芯片，隨后又宣布全資收購一家大規(guī)模量產(chǎn)芯片的科技公司——杭州中天微系統(tǒng)有限公司。

而在寒武紀(jì)發(fā)布國內(nèi)首款云端人工智能芯片之前，另一家現(xiàn)象級創(chuàng)業(yè)公司地平線，也發(fā)布了中國首款全球領(lǐng)先的嵌入式人工智能視覺芯片。在5月初結(jié)束的北京國際車展上，地平線還展示了搭載新一代自動駕駛芯片架構(gòu)的自動駕駛計算平臺。

寒武紀(jì)和地平線們的背后，是一個爆發(fā)式增長的市場。數(shù)據(jù)顯示，僅2017年下半年，在芯片制造巨頭臺積電的生產(chǎn)線上，就有超過30家企業(yè)的AI芯片排隊等待流片（把設(shè)計好的技術(shù)文件交給芯片生產(chǎn)廠家進行生產(chǎn)）。據(jù)悉，深鑒科技、云知聲、異構(gòu)智能等一批國產(chǎn)芯片公司均將在2018年完成流片。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，2021年全球AI芯片市場規(guī)模將達到111億美元，相比2016年的36億美元，年復(fù)合增長率達到25%。

相比傳統(tǒng)芯片行業(yè)，AI芯片全球起步時間幾乎同步。業(yè)內(nèi)人士普遍認為，雖然在通用芯片領(lǐng)域中國步子有點慢，但依托中國人口紅利的海量數(shù)據(jù)、資本加持、巨大的應(yīng)用場景和市場需求，AI芯片領(lǐng)域蘊藏著“中國芯”彎道超車的機會。