集成電路產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)掌控的實(shí)現(xiàn)路徑研究

朱明明

（國家信息安全工程技術(shù)研究中心，上海 201103）

1 引言

集成電路產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，在推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步和保障國家安全等方面發(fā)揮著重要的核心基礎(chǔ)作用。近年來，在國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金及相關(guān)政策帶動下，我國集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，并取得了長足進(jìn)步，但核心技術(shù)受制于人的局面仍然沒有改變，產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導(dǎo)權(quán)基本被國外所把控。

習(xí)近平總書記多次在講話中強(qiáng)調(diào)，核心技術(shù)受制于人是我們最大的隱患，要緊緊牽住核心技術(shù)自主創(chuàng)新這個(gè)“牛鼻子”，抓緊突破網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前沿技術(shù)和具有國際競爭力的關(guān)鍵核心技術(shù)，加快推進(jìn)國產(chǎn)自主可控替代計(jì)劃，構(gòu)建安全可控的信息技術(shù)體系。有必要深入分析我國產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展面臨形勢和問題，提出掌控產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)的對策建議，力求為集成電路產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展提供決策支撐。

2 我國集成電路產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展面臨的基本形勢

2.1 CPU是信息系統(tǒng)的核心部件，掌握CPU核心技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展

CPU是信息設(shè)備和系統(tǒng)的核心部件。集成電路或稱微電路、微芯片、芯片，在電子學(xué)中是一種把電路（主要包括半導(dǎo)體裝置，也包括被動元件等）小型化的方式，并通常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。集成電路概念范疇很大，包括通用CPU、嵌入式CPU、數(shù)字信號處理器（DSP）、圖形處理器（GPU）、內(nèi)存芯片等。在計(jì)算機(jī)、手機(jī)等信息設(shè)備和系統(tǒng)中，CPU是運(yùn)算和控制中心，承擔(dān)著處理指令、執(zhí)行操作、控制時(shí)間、處理數(shù)據(jù)等功能。CPU是集成電路中技術(shù)最密集、最具有戰(zhàn)略價(jià)值的產(chǎn)品，可以說，沒有CPU，信息設(shè)備和系統(tǒng)將如同缺少了“心臟”。鑒于CPU的戰(zhàn)略價(jià)值和地位，一國只有掌握CPU核心技術(shù)，才有可能擺脫信息領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)受制于人的局面，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展。

2.2 西方國家把控著集成電路核心技術(shù)，對我國實(shí)行嚴(yán)密的技術(shù)封鎖

一是集成電路核心技術(shù)仍掌握在美等少數(shù)國家和企業(yè)手中。

總體看，全球主要高端芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和供應(yīng)企業(yè)集中在美國，核心技術(shù)主要掌控在英特爾、AMD、高通、ARM、三星等企業(yè)手中。從CPU市場看，Intel、AMD的X 86處理器在PC和服務(wù)器領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，呈現(xiàn)兩家競爭、一家獨(dú)大的局面，如Intel在服務(wù)器領(lǐng)域占據(jù)了99%以上市場份額，PC領(lǐng)域Intel和AMD兩家占領(lǐng)了99%的市場份額；手機(jī)CPU市場，國際主流產(chǎn)品以ARM為主，包括高通、海思、聯(lián)發(fā)科、展訊等都屬于ARM架構(gòu)陣營。

從DSP、GPU等市場看，核心技術(shù)掌握在美國TI、AMD等企業(yè)手中。

二是美等西方國家對我國實(shí)行嚴(yán)密的技術(shù)封鎖。一方面，美國頒布了《出口管理法》《出口管理?xiàng)l例》等，建立了出口管制的法律制度體系，嚴(yán)禁違法向其他國家提供硬件、軟件和技術(shù)等美國產(chǎn)品。另一方面，美國與澳大利亞、英國、德國、法國、日本等30多個(gè)國家簽訂了《瓦森納協(xié)定》，對先進(jìn)材料、電子器件、電信與信息安全等產(chǎn)品實(shí)施出口管制。此外，美等國家在核心技術(shù)領(lǐng)域一直警惕我國的收購，多次以國家安全為由，叫停我國對國外芯片廠商的收購。

2.3 國際巨頭以合作策略加劇國內(nèi)對其的依賴，影響自主產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)和發(fā)展

一方面，國際巨頭以占據(jù)國內(nèi)市場未目的，加強(qiáng)與國內(nèi)企業(yè)的合作。隨著國家對網(wǎng)絡(luò)安全問題的日益重視，政府部門、重要信息系統(tǒng)應(yīng)用單位等都在積極采用國產(chǎn)產(chǎn)品。在此背景下，國際巨頭擺出“開放姿態(tài)”，與國內(nèi)企業(yè)合作，合作模式包括架構(gòu)授權(quán)、資本運(yùn)作、合資公司等。但是，這些合作很多都沒有涉及知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)讓，合作的目的也主要是占據(jù)國內(nèi)市場，尤其是以國產(chǎn)化名義進(jìn)入黨政軍、重要信息系統(tǒng)等核心領(lǐng)域。

另一方面，國際巨頭的合作策略加劇國內(nèi)對其核心技術(shù)的依賴，影響我國自主能力形成。與國際巨頭合作，可以充分利用國外產(chǎn)品業(yè)已形成的軟硬件生態(tài)，在短期取得一定的進(jìn)展，但長期看容易造成國內(nèi)企業(yè)繼續(xù)依賴現(xiàn)有國外IT生態(tài)的惰性，對建立自主可控的信息產(chǎn)業(yè)體系產(chǎn)生影響。從其他產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)看，采取合作策略，是國際巨頭強(qiáng)化對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)控制的有效途徑，合作策略的成功實(shí)施，加劇了對國外核心技術(shù)的依賴，產(chǎn)業(yè)發(fā)展喪失主導(dǎo)權(quán)，如汽車產(chǎn)業(yè)的慘痛經(jīng)驗(yàn)。

2.4 技術(shù)和模式創(chuàng)新正在引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)變革，我國面臨難得機(jī)遇

從技術(shù)角度來看，當(dāng)前全球集成電路產(chǎn)業(yè)正處于技術(shù)變革時(shí)期。摩爾定律推進(jìn)速度已大幅放緩，集成電路技術(shù)發(fā)展路徑正逐步向多功能融合的趨勢轉(zhuǎn)變，圍繞新型器件結(jié)構(gòu)的探索正成為集成電路技術(shù)創(chuàng)新的主要焦點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等迅速發(fā)展，引發(fā)CPU計(jì)算架構(gòu)發(fā)生變革，由英特爾公司所構(gòu)筑的X 86架構(gòu)壟斷正逐步被突破。加之我國在計(jì)算機(jī)、移動通信等領(lǐng)域具有龐大的市場需求基礎(chǔ)，這恰好為我國集成電路產(chǎn)業(yè)追趕國際先進(jìn)水平創(chuàng)造了難得的機(jī)遇。隨著技術(shù)和資金等門檻不斷提高，集成電路跨國企業(yè)正醞釀著大規(guī)模兼并重組，為我國企業(yè)在全球范圍內(nèi)獲取先進(jìn)技術(shù)、優(yōu)秀人才以及市場渠道創(chuàng)造了有利條件。

3 我國集成電路產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展中的主要問題

3.1 技術(shù)發(fā)展方向混亂

當(dāng)前我國當(dāng)前芯片發(fā)展的技術(shù)方向基本涵蓋了國際所有技術(shù)方向，如獨(dú)立自主路線有龍芯（Mips）、申威（自主指令集）、飛騰（Sparc）、北大眾志（Unic or e）共四種路線，加上引進(jìn)消化吸收的兆芯和海光（X 86）、中晟宏星（Power）以及天津飛騰（Arm），共有七種技術(shù)路線，涉及的企業(yè)多達(dá)十幾家，存在較嚴(yán)重的布局碎片化問題，缺乏整體統(tǒng)籌，存在重復(fù)引進(jìn)現(xiàn)象，導(dǎo)致國家資金分散和浪費(fèi)，加重了國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化競爭。

3.2 核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)受制于人

從國際上看，集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是十分成熟的產(chǎn)業(yè)，技術(shù)成熟度非常高，核心知識產(chǎn)權(quán)主要掌握在幾家大型跨國公司手中，由于技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，我國在核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)上很難擺脫受制于人的問題。如在知識產(chǎn)權(quán)引進(jìn)方面，由于合作企業(yè)眾多，合作條款多樣，很可能存在授權(quán)上的漏洞，從而導(dǎo)致引進(jìn)不完整、技術(shù)升級重新引進(jìn)等問題，特別是很多合作都會限制企業(yè)再創(chuàng)新，甚至由于美國在高技術(shù)出口管制方面有嚴(yán)格的法規(guī)，部分外企可能單方面停止合作，如中興受到美國制裁甚至可以影響聯(lián)發(fā)科對其供貨。

3.3 產(chǎn)品性能仍有差距

從整體上看，我國芯片產(chǎn)品與國外仍存在較大差距，整體競爭力仍不足。對于自主芯片廠商而言，其產(chǎn)品與國外差距仍保持“二代十年”的距離。對于引進(jìn)芯片廠商而言，由于引進(jìn)非最新產(chǎn)品、核心技術(shù)能力差距等問題，產(chǎn)品性能仍與國外主流產(chǎn)品有差距，引進(jìn)技術(shù)但無法與國際廠商在開放市場競爭，仍是引進(jìn)芯片廠商面臨的最尷尬局面。

3.4 人才嚴(yán)重短缺

由于我國在芯片研發(fā)生產(chǎn)方面的基礎(chǔ)較弱，人才嚴(yán)重短缺，隨著芯片設(shè)計(jì)廠商快速增多，這一問題更加嚴(yán)重。相關(guān)調(diào)研顯示，我國各芯片設(shè)計(jì)廠商往往技術(shù)團(tuán)隊(duì)數(shù)量僅有幾百人，與國際主流廠商差距較大，而芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)核心技術(shù)消化吸收周期較長，培養(yǎng)國內(nèi)技術(shù)團(tuán)隊(duì)一般要2-3年時(shí)間，能否消化吸收都成困難，自主創(chuàng)新能力則更加薄弱，這已經(jīng)成為我國芯片產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展的核心問題。

4 我國集成電路產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)掌控的實(shí)現(xiàn)路徑

4.1 博采眾長，培養(yǎng)基礎(chǔ)能力

實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展需將重心放在基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)上，為實(shí)現(xiàn)真正的自主創(chuàng)新積蓄力量。

一是加快推動實(shí)施網(wǎng)絡(luò)安全審查、安全可控評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等政策標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，引導(dǎo)集成電路企業(yè)培養(yǎng)人才隊(duì)伍，加快引進(jìn)消化吸收進(jìn)度，不斷提升自主創(chuàng)新能力，累積集成電路核心技術(shù)方面的自主知識產(chǎn)權(quán)。

二是充分利用全球資源，鼓勵企業(yè)建設(shè)海外研發(fā)基地，積極引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)、人才等核心資源，積極通過資本運(yùn)作、技術(shù)合作等形式獲取資源，建設(shè)穩(wěn)定的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。

三是依托國內(nèi)巨大的市場和資本優(yōu)勢，整合現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈上下游，擴(kuò)大國內(nèi)集成電路企業(yè)市場占有率，提升國內(nèi)集成電路行業(yè)話語權(quán)，形成一定的市場競爭力。

4.2 整合資源，構(gòu)建自主生態(tài)

產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展需整合資源，將技術(shù)發(fā)展方向收斂到一到兩條，并形成完善的生態(tài)體系，做大做強(qiáng)集成電路產(chǎn)業(yè)。

一是整合國內(nèi)技術(shù)和人才資源，組織開展聯(lián)合攻關(guān)，推出我國主導(dǎo)的開源指令集架構(gòu)體系，形成對應(yīng)的制造工藝，形成自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)體系。

二是依托行業(yè)聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，構(gòu)建針對該架構(gòu)體系集成電路產(chǎn)品的生態(tài)體系，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有信息化系統(tǒng)和應(yīng)用的平滑過渡和平衡遷移，鼓勵和引導(dǎo)國內(nèi)集成電路企業(yè)推出該架構(gòu)體系兼容產(chǎn)品，在特定領(lǐng)域試點(diǎn)和推廣。

三是加大自主創(chuàng)新力度，組織研究團(tuán)隊(duì)集中攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)該架構(gòu)體系產(chǎn)品在功能和性能上的快速提升，達(dá)到國際先進(jìn)水平，爭取成為國際主流發(fā)展方向。

四是通過集成電路行業(yè)的有序競爭，培育出在國際上具有較強(qiáng)競爭力和話語權(quán)的龍頭企業(yè)，依托市場控制力和影響力，形成對集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的掌控能力，形成一定的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。

4.3 自主創(chuàng)新，搶占產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)

產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展需加大自主創(chuàng)新，補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，布局下一代技術(shù)方向，爭奪產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導(dǎo)權(quán)。

一是加大基礎(chǔ)科學(xué)投入力度，提升國家資金在基礎(chǔ)科學(xué)方面的投入比例，將集成電路制造材料和裝備作為重要方向，鼓勵企業(yè)參與相關(guān)研究，逐步補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

二是鼓勵和培養(yǎng)龍頭企業(yè)，打造國際化行業(yè)巨頭，掌控核心技術(shù)發(fā)展方向，在國際市場上形成市場占有率優(yōu)勢，實(shí)質(zhì)掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導(dǎo)權(quán)。

三是加大知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度，保護(hù)中小企業(yè)自主創(chuàng)新活力，形成自主創(chuàng)新的發(fā)展環(huán)境，維持核心技術(shù)的先進(jìn)性，確保長期掌握產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展的主動權(quán)。

四是持續(xù)跟蹤量子芯片、生物芯片等前沿技術(shù)發(fā)展方向，搶先布局下一代集成電路技術(shù)發(fā)展方向，搶占下一代信息技術(shù)發(fā)展至高點(diǎn)。

5 結(jié)束語

本文重點(diǎn)介紹了我國集成電路產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展面臨形勢，深入分析了產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展中的主要問題，提出了培養(yǎng)基礎(chǔ)能力、構(gòu)建自主生態(tài)、搶占產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)等相關(guān)舉措，希望能為集成電路產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展提供決策支撐。