高質(zhì)量發(fā)展如何從“芯”突破?

魏少軍，1958年5月出生于北京，清華大學(xué)教授?，F(xiàn)任清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)、“核高基”國(guó)家科技重大專項(xiàng)技術(shù)總師、教育部“211工程”電子系統(tǒng)集成與專用集成電路技術(shù)研究中心主任、國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)士。他致力于超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)方法學(xué)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)和可重構(gòu)計(jì)算芯片技術(shù)等領(lǐng)域的研究，擁有數(shù)十項(xiàng)中國(guó)和美國(guó)發(fā)明專利，曾榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。

芯片，是人類最偉大的發(fā)明之一，是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心。小到手機(jī)、電腦、數(shù)碼相機(jī)，大到5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算，全部都是基于芯片技術(shù)的不斷突破。如今芯片越做越小，集成度越來越高，它會(huì)不會(huì)很快達(dá)到極限？我國(guó)芯片需求極為旺盛，但是整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)卻還沒有進(jìn)入世界第一梯隊(duì)，絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器通用處理器95%的高端專用芯片、70%以上智能終端處理器以及絕大多數(shù)存儲(chǔ)芯片依賴進(jìn)口。我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀怎樣分析觀察7能否后來居上？

誰締造了芯片奇跡？

集成電路是一種芯片，我們天天都在用，比如說家庭當(dāng)中用到的集成電路有300塊之多。我們?cè)谧约杭依镄抟恍╇娖鞯臅r(shí)候，你可以看見有很多黑黑的方塊，這些黑黑的方塊是什么7就是我們說的集成電路和芯片。

這里面有大量的集成電路的基本元件，叫晶體管，可能有幾十億支甚至上百億支。晶體管的原理非常簡(jiǎn)單，但是真正要把這樣的晶體管發(fā)明出來，人類還是經(jīng)過了非常長(zhǎng)時(shí)間的探索。我們知道，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是1945年在美國(guó)的賓夕法尼亞大學(xué)發(fā)明的，我們用的是所謂的電子管，大概直徑在兩公分，高度有個(gè)五六公分，通上電以后它會(huì)發(fā)亮，像個(gè)燈泡似的。這樣的電子計(jì)算機(jī)用了17500支電子管，但這個(gè)電子管的可靠性非常差，6分多鐘就燒壞一支，一旦燒壞了就得去換。換的時(shí)候，計(jì)算機(jī)的機(jī)房里的一些女士就要跑去把電關(guān)了，換一支電子管，再重新開機(jī)。這樣的計(jì)算機(jī)使用效率是非常低的，因此我們迫切地需要找到一種能代替電子管的元器件。

1947年在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室，有3位科學(xué)家就發(fā)明了后來我們稱之為晶體管的新型元器件，這3位科學(xué)家分別是肖克利、巴丁和布萊坦，他們?cè)?956年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

晶體管發(fā)明以后，我們看到它比我們所熟知的電子管要小了很多，比一個(gè)黃豆還小，甚至像一個(gè)芝麻粒一樣，但可靠性非常高，而且反應(yīng)速度很快。1954年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室用800支晶體管組建了世界上第一臺(tái)晶體管的計(jì)算機(jī)，這臺(tái)計(jì)算機(jī)是給B-52重型轟炸機(jī)用的，耗電量只有100瓦，最重要的是它的運(yùn)算速度非?？欤_(dá)到每秒鐘1OO萬次。

晶體管非常好，但是大家還在想，是不是能把晶體管做得更小？為什么呢？這么多晶體管，還是有焊點(diǎn)，焊點(diǎn)會(huì)虛焊，有了虛焊以后可靠性變差，那么我們是不是可以找到可靠性更好的東西呢？所以后面就出現(xiàn)了集成電路，也就是今天我們要講的芯片。

1958年9月12日，美國(guó)德州儀器公司的青年工程師杰克·基爾比發(fā)明了集成電路的理論模型。1959年，仙童半導(dǎo)體公司工作的鮑勃·諾伊斯，也就是后來英特爾公司創(chuàng)始人，他發(fā)明了今天我們都在用的集成電路的制造方法——掩膜版曝光刻蝕技術(shù)。所以我們今天講來講去，其實(shí)用的技術(shù)是60年前發(fā)明的技術(shù)，只是不斷地在規(guī)模上、精度上變小而已，這兩位科學(xué)家發(fā)明的集成電路對(duì)人類的影響是非常巨大的。

在集成電路發(fā)明了42年以后，杰克·基爾比獲得了2000年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).非?？上У氖酋U勃·諾伊斯那個(gè)時(shí)候已經(jīng)過世了.所以他沒有得到諾貝爾獎(jiǎng)。

1962年，國(guó)際商用機(jī)器公司IBM開始用集成電路來制造計(jì)算機(jī)。1964年.他們?cè)谌虬l(fā)布了一個(gè)系列6臺(tái)計(jì)算機(jī)，起名叫IBM360，功能極其強(qiáng)大，可以完成科學(xué)計(jì)算、事務(wù)處理等各種各樣的內(nèi)容。

又過了幾年，英特爾公司一位年輕的科學(xué)家泰德·霍夫，設(shè)計(jì)了世界上第一款微處理器——英特爾4004。這個(gè)微處理器剛出生的時(shí)候，身世沒有那么高大上，就是一家日本公司去找英特爾公司幫忙設(shè)計(jì)一個(gè)給計(jì)算器用的芯片。

1981年的時(shí)候，也就是10年之后，IBM組織了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，跑到佛羅里達(dá)去開發(fā)了一個(gè)到今天還在影響全世界、全人類的重大產(chǎn)品——個(gè)人電腦，后來我們稱為PC。當(dāng)時(shí)用的是英特爾8088微處理器，其實(shí)它的速度很慢，但在當(dāng)時(shí)是非常了不起的。

芯片領(lǐng)域有一個(gè)著名的摩爾定律。其大致內(nèi)容為：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，每隔18～24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升40%。半個(gè)多世紀(jì)以來，芯片制造工藝水平的演進(jìn)不斷驗(yàn)證著這一定律，持續(xù)推進(jìn)的速度不斷帶動(dòng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展。現(xiàn)階段芯片技術(shù)發(fā)展到了什么水平？未來的發(fā)展是否會(huì)遇到極限呢？摩爾定律還能繼續(xù)有效嗎？芯片產(chǎn)業(yè)的奇跡還能延續(xù)多少年？

芯片技術(shù)有多神奇？

今天的芯片技術(shù)到底有多神奇？它不斷地在縮小?？s小到什么程度呢？我們現(xiàn)在已經(jīng)做到了？納米，估計(jì)明年、后年就到了5納米。

大家說納米是什么意思？對(duì)納米沒感覺。確實(shí)沒感覺，舉個(gè)例子，大家可以想象一下有多小。我們看見過自己的紅細(xì)胞嗎？肯定沒看過，但是大家知道一滴血是紅色的，因?yàn)榧t細(xì)胞是紅色，映出來血液是紅的。紅細(xì)胞的直徑有多大呢？紅細(xì)胞的直徑是8微米，就是8000納米。按照我們今天的技術(shù)，比如說14納米工藝制造的芯片，大概是40個(gè)納米大小，因此我們可以在一個(gè)紅細(xì)胞的直徑上放200支晶體管。所以大家可以想，這么精密的東西，正是因?yàn)樗@么小，所以我們能夠把大量的東西集成到單個(gè)的芯片上去。

大家一定會(huì)問一個(gè)問題，如果按照我們現(xiàn)在的走法，走到5納米，再往下走到3納米，能不能再走下去呢7我們認(rèn)為可能某一種特定技術(shù)走到一定的時(shí)候，它就會(huì)停下來，但是并不代表著新技術(shù)不會(huì)出現(xiàn)。前兩年德國(guó)科學(xué)家就發(fā)明了一種稱其為分子級(jí)晶體管的新的器件。未來的發(fā)展，可能我們的手機(jī)會(huì)變得越來越小，小到了我們今天不可想象的地步。當(dāng)然這個(gè)小不是說體積變小，是手機(jī)芯片的尺寸變小，功能變得越來越大。

但是任何技術(shù)都有它的極限，不可能沒有極限，那從芯片角度來說它有哪幾個(gè)極限呢？一個(gè)就是物理的極限，它尺寸太小了，其實(shí)還有功耗的極限。舉個(gè)例子，我們家里都有電熨斗，電熨斗的功率密度為每平方厘米5瓦。5瓦很小，但是很燙手，我們絕對(duì)不敢拿手去直接碰它。

但是集成電路芯片呢？一般的芯片都在每平方厘米幾十瓦，所以我們看到的芯片上往往要背一個(gè)散熱器，上面還有一個(gè)風(fēng)扇。當(dāng)我們功率密度達(dá)到每平方厘米1OO瓦以上的時(shí)候，風(fēng)已經(jīng)不行了，要換成水冷。超級(jí)計(jì)算機(jī)當(dāng)中要通水，這邊涼水進(jìn)去那邊就變成溫水出來。這樣的一種熱的耗電，這種熱效應(yīng)是非常厲害的，如果不加控制，到2005年前后，我們芯片的溫度已經(jīng)達(dá)到了核反應(yīng)堆的溫度，到201O年的時(shí)候大概已經(jīng)可以達(dá)到太陽表面的溫度了，那么這么熱的東西可能用嗎？不可能用。

因此人們想了一個(gè)辦法，我們要想辦法把功耗降下來，把原來的單核變成雙核。后來延伸到手機(jī)，就出現(xiàn)了一個(gè)特別有意思的現(xiàn)象，大家去買手機(jī)的時(shí)候售貨員跟你說，買這個(gè)手機(jī)吧，這個(gè)手機(jī)是4核的，4核的功能強(qiáng)大，比那個(gè)好。另外一個(gè)人跟你說，別買那4核的，我這兒有8核的，8核的比4核好。什么意思呀7實(shí)際上他們對(duì)這個(gè)問題不理解，是因?yàn)槲覀冏霾怀蓡魏?，我們把它做成雙核，做成4核、8核。從可編程性來說，單核是最好的，但是如果要達(dá)到4個(gè)核要跑的功率的話，單核的功耗要做得很高，太熱了。熱了怎么辦呢7我只好把它拆開，實(shí)際上是以系統(tǒng)的復(fù)雜性為代價(jià)來解決我們的功耗問題。所以，功耗問題成為制約我們發(fā)展的非常重要的一個(gè)麻煩。

第二個(gè)麻煩就是工藝的難度非常大。集成電路制造過程當(dāng)中，它的掩膜的層數(shù)實(shí)際上在不斷地變化，從65納米的40層，到7納米的時(shí)候，到了85層。這么多層，每層跑一天的話，要八十幾天才能跑完。所以我們現(xiàn)在芯片的制造要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，都不是短期內(nèi)能做成的，萬一有一個(gè)閃失，這個(gè)芯片可能就報(bào)廢掉了。

第三個(gè)麻煩就是它的設(shè)計(jì)復(fù)雜度很高。正是因?yàn)橛腥绱硕嗟木w管放在一顆芯片上，它的通用性變得越來越差，所以出現(xiàn)了所謂叫“高端通用芯片”，要去尋找更通用的解決方案，那就把軟件引進(jìn)來。因此我會(huì)經(jīng)常講一句話：“芯片、軟件兩者密不可分，沒有芯片的軟件是孤魂野鬼，沒有軟件的芯片是行尸走肉?！蔽覀兘?jīng)常在教學(xué)當(dāng)中也好，工作當(dāng)中也好，都是要把兩者有機(jī)地結(jié)合起來。

當(dāng)然，所有這些工藝問題還是技術(shù)問題，最重要的是經(jīng)濟(jì)問題。集成電路大概有55年的時(shí)間是處在降價(jià)的過程當(dāng)中，直接的效益就是我們電子產(chǎn)品很便宜，便宜到什么程度7很多年輕人每半年換一部手機(jī)，現(xiàn)在大家不敢換了，因?yàn)槭裁茨兀渴謾C(jī)變得貴起來了。原因就是由于投入的增加、復(fù)雜度的增加，芯片的成本其實(shí)是在緩慢地增加的，28納米之前芯片的成本不斷在下降，28納米之后芯片的成本在逐漸地上升。因此我們也可以預(yù)測(cè)一下，未來我們的電子產(chǎn)品不會(huì)再像前幾年那樣不斷地降價(jià)，估計(jì)會(huì)再漲價(jià)，當(dāng)然是緩慢地漲。所以到今天為止，我們?nèi)匀粵]有看到芯片技術(shù)的終點(diǎn)。

摩爾定律是不是走到頭了？這個(gè)爭(zhēng)論一直存在。1997年前后，有一個(gè)人在一個(gè)地方發(fā)表了一篇文章，說芯片、摩爾定律死了，沒戲了。他說你看，我們?cè)瓉矶加娩X，現(xiàn)在銅互聯(lián)搞了這么多年都搞不下去，沒戲，銅肯定走不下去了：而且芯片這個(gè)東西越做越薄以后漏電，控制不住，所以芯片最小做到50納米也走不下去了。他還舉了個(gè)例子，光刻機(jī)用的是193納米波長(zhǎng)的光源，我們知道波長(zhǎng)到一定程度以后它會(huì)衍射，變虛了，所以摩爾定律完了。

大家后來知道，我們用電鍍的技術(shù)解決了銅的問題：用所謂高K-金屬柵的技術(shù)解決了所謂介質(zhì)的問題：然后用一個(gè)特別特殊的方法：我們把鏡頭放在水里，利用水的折射把波長(zhǎng)一下縮短了。所以現(xiàn)在的光刻機(jī)不但可以用到我們今天的14納米，還可以用到5納米。

這3個(gè)技術(shù)全突破了，大家又問，誰這么不開眼？怎么這么說摩爾定律？謎底揭曉了，是戈登·摩爾本人說的。我們看到這么一個(gè)科學(xué)家，這么重要的一個(gè)人，他在講自己的時(shí)候也未必能講得很清楚。

芯片技術(shù)的不斷突破帶動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。2018年，全球芯片市場(chǎng)的產(chǎn)值高達(dá)4688億美元，我國(guó)不僅是全球芯片最重要的消費(fèi)市場(chǎng)之一，同時(shí)也正在竭盡全力，向全球芯片產(chǎn)業(yè)的第一梯隊(duì)進(jìn)發(fā)。我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)到底處在怎樣的發(fā)展階段？追趕過程中，我們面臨哪些嚴(yán)峻挑戰(zhàn)？

誰是全球芯片市場(chǎng)最大的買家？

我們以2014年作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，到2020年，這6年當(dāng)中，計(jì)算機(jī)還會(huì)增長(zhǎng)46%，手機(jī)增長(zhǎng)81%，而消費(fèi)類電子還要增長(zhǎng)48%。所以說，電子產(chǎn)品的增長(zhǎng)越來越多、越來越快。我個(gè)人判斷，在我們有生之年，如果找不到能代替半導(dǎo)體的東西，大概現(xiàn)在的電子產(chǎn)品還會(huì)按照這種方式繼續(xù)走下去。我們會(huì)一直去享受電子產(chǎn)品帶來的各種各樣的便利，但是它背后的根本因素在于芯片技術(shù)的突破。正因?yàn)橛腥绱藦?qiáng)勁的需求，全球芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非?？?。

那半導(dǎo)體的市場(chǎng)是怎么分布的？在圖1上，我們看到紅色的是中國(guó)，最下面這個(gè)紫色是美洲的市場(chǎng)，藍(lán)色的是歐洲市場(chǎng)，灰色的是日本市場(chǎng)，上面的綠色的是除了中國(guó)和日本之外的亞洲其他市場(chǎng)。這個(gè)數(shù)字有點(diǎn)驚人，因?yàn)橹袊?guó)市場(chǎng)占了全球市場(chǎng)的34%，1584億美元，超過三分之一，這是指中國(guó)市場(chǎng)用到的。同時(shí)，2018年中國(guó)也是增長(zhǎng)最快的半導(dǎo)體市場(chǎng)，中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)了20.5%。我想大家可以想象中國(guó)要買多少集成電路，很多！

需求旺盛，供給不足，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)如何發(fā)力？

大家也許會(huì)覺得，我們國(guó)家的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展好像不那么好，我覺得大家有這種感觸是很正常的。

比如前兩年，我們有很多話說得比較大，我用了一個(gè)詞叫“嚇壞體”。我給大家念幾段，很有意思的現(xiàn)象，有人說“某某某芯片突飛猛進(jìn)，為什么美國(guó)人都害怕了”，有人說“我們的什么什么東西站到了世界之巔”，還有人說“我們某某老人從美國(guó)回來了，美國(guó)人慌了”。

當(dāng)我們?nèi)ツ昱龅揭恍┦虑榈臅r(shí)候，態(tài)度就180度大轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)而自己“嚇壞了”，也給大家念幾段，比如說：“你不知道中國(guó)芯有多爛，你只要讀了本文之后你就知道它有多爛”“中國(guó)芯片到底怎么樣了，跟人家一比我就徹底失望了”。我不知道我們?cè)趺淳瓦@么脆弱，對(duì)自己一點(diǎn)信心都沒有呢？前兩年那種豪情壯志又到哪兒去了呢？

芯片的發(fā)展有它的客觀規(guī)律，既沒有大家想象得那么好，也沒有大家想象得那么壞，當(dāng)然我們現(xiàn)在還不能滿足需求，但是只要堅(jiān)持不懈走下去，我們的發(fā)展就一定可以走到我們所希望的那個(gè)水平上去。

中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度非?？?，從2004年到2018年中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的曲線圖中可以看到，我們從2004年的545億元漲到了2018年的6532億元，1000億美元，這個(gè)增長(zhǎng)速度是當(dāng)期全球增長(zhǎng)速度的4倍左右。6500多億元，其實(shí)是我們的設(shè)計(jì)、封測(cè)業(yè)和芯片制造業(yè)三業(yè)疊加的結(jié)果。我們看到芯片的設(shè)計(jì)業(yè)去年達(dá)到了2500多億元，這是真正意義上的產(chǎn)品，而我們的封測(cè)業(yè)2190億元和芯片制造業(yè)1800多億元，這個(gè)更多的是一種加工。那么，設(shè)計(jì)、封測(cè)、芯片的制造這三者之間是什么關(guān)系7舉一個(gè)例子，設(shè)計(jì)業(yè)就是相當(dāng)于作家寫書，制造業(yè)就相當(dāng)于印刷，封測(cè)業(yè)就相當(dāng)于裝訂，各自的特點(diǎn)是不一樣的。我們國(guó)家的企業(yè)，經(jīng)過這么多年的發(fā)展以后，無論是設(shè)計(jì)制造還是封測(cè)都已經(jīng)進(jìn)入世界前列，比如在全球的集成電路設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè)當(dāng)中，前十位有兩家企業(yè)，在全球的代工企業(yè)當(dāng)中，前十位也有兩家企業(yè)，而在全球的封測(cè)企業(yè)當(dāng)中，前十當(dāng)中有三家企業(yè)。

但是我們跟國(guó)際先進(jìn)水平相比還有相當(dāng)大的差距?？纯次覀兊脑O(shè)計(jì)業(yè)，也就是我們經(jīng)常講的集成電路產(chǎn)品，我們從1999年全行業(yè)只有3億元人民幣，到去年我們已經(jīng)到了2519億，合370億美元左右，已經(jīng)做到世界第二大。雖然很大，但是我們看一看的話，我們的產(chǎn)品在全球占比只有7.9%，如果當(dāng)時(shí)大家還記著剛才那張圖片，中國(guó)市場(chǎng)1500多億美元，占了全球市場(chǎng)的34%，而這里面我們只有7.9%，那我們有26%就要靠進(jìn)口。

有些同志很擔(dān)心，說我們買了這么多的芯片，萬一哪天人家不賣給我怎么辦呢？這是不是受制于人。有這種擔(dān)心很自然，但是如果我們換位思考一下，作為生產(chǎn)供應(yīng)商來說他們也會(huì)很擔(dān)心。曾經(jīng)有一個(gè)外國(guó)朋友問我，“你們買了我們這么多芯片，哪天你們要不買了的話我們?cè)趺崔k？”

這是一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，我們怕別人不賣給我們，人家怕我們不買。所以這種情況下，最好的辦法就是我們自己發(fā)展，我們自己多生產(chǎn)點(diǎn)兒，大家都相安無事，這才最好。

我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨哪些問題？

1.國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)與需求差距大

其實(shí)芯片產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是非常多的，它是個(gè)龐大的系統(tǒng)工程。我們還是從產(chǎn)品的角度去看，應(yīng)該說我們現(xiàn)在的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與需求之間，還是出現(xiàn)了一些失配的現(xiàn)象。

2018年的一天早上，我醒來的時(shí)候，有一個(gè)同事打電話給我，說網(wǎng)上有一張圖非常地不客觀，講我們很多東西都是O，讓我出來說一說。我急急忙忙爬起來趕快看是什么東西，結(jié)果看到這張圖（圖2）以后我就笑了，我就跟他說，你知道這張圖是誰做的嗎7我說這張圖是我做的，后來他就不說話了。

原因在哪兒呢？他理解得有偏差。這里面大家看到很多0%，這個(gè)O%不是說絕對(duì)值的O，是市場(chǎng)占有率。市場(chǎng)占有率講百分比，O.5%以下基本上就可以四舍五入，因?yàn)槟阍谑袌?chǎng)上確實(shí)不能引起人家重視，如果一定要去強(qiáng)調(diào)我不是O，其實(shí)沒有什么意思。

舉個(gè)例子，比如說中國(guó)全年大概要進(jìn)口使用的CPU，可能有不少于10億只。假如就算1O億只吧，那有一個(gè)企業(yè)說它生產(chǎn)了100萬只，那是很多了，100萬只是不得了的事，但是你把100萬只跟1O個(gè)億去比一比的話，你就知道其實(shí)你是千分之一，只有O.1%，所以我們說O.1%的時(shí)候在市場(chǎng)上是看不見你的。所以我們看這些東西的時(shí)候，不是簡(jiǎn)單地去看一個(gè)絕對(duì)值，我們要看它的相對(duì)值，也就是市場(chǎng)占有率，這是很重要的一個(gè)點(diǎn)。

我們可以看到，無論是服務(wù)器還是個(gè)人電腦，還是可編程邏輯設(shè)備、數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備，以及我們終端當(dāng)中用到的一些IP核也好，還有一些存儲(chǔ)器也好，大量的都是O，這就意味著我們的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)跟需求之間還有相當(dāng)大的差距。

唯一有兩個(gè)點(diǎn)我們看到大于1O%甚至15%的，那就是移動(dòng)通信的終端，這個(gè)是我們?cè)趪?guó)際上現(xiàn)在比較強(qiáng)的，占了全球市場(chǎng)大概五分之一。

2.發(fā)展滯后投入不夠

我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制造能力和設(shè)計(jì)需求之間失配。我們的制造業(yè)要花很多的錢，而且發(fā)展也很快，但是還是慢。

除此之外，還有一個(gè)致命的是我們產(chǎn)能不夠。如果能找到產(chǎn)能，當(dāng)然就可以賺錢，但也可能找不到產(chǎn)能，全球都在搶產(chǎn)能的時(shí)候.你找不到產(chǎn)能怎么辦呢？這時(shí)候就很麻煩，那我們就要虧錢。

我們說集成電路芯片發(fā)展需要投資，要投多少錢呢？天文數(shù)字！全球在半導(dǎo)體投資上的統(tǒng)計(jì).我們看到除了少數(shù)的幾個(gè)年份之外.大部分的時(shí)間都在400億美元以上，最近這幾年甚至都在600億美元以上。圖3上那條紅線是我們國(guó)家在半導(dǎo)體的投資，它在最底下。有人說我們的投資額是在人家的統(tǒng)計(jì)誤差范圍之內(nèi)，這個(gè)話聽了很難聽，我們也很難受，為什么我們國(guó)家在這上面不投資呢？我們對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)的了解還是有限.我們比較早地作出了一個(gè)錯(cuò)誤的決策或決斷，認(rèn)為中國(guó)的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)可以通過市場(chǎng)配置資源來良性發(fā)展。

在圖3上，紅線這幾年向上翹，翹的過程好像挺多了。但是大家知道它是需要高強(qiáng)度投資的產(chǎn)業(yè)，無論是英特爾還是三星也好，臺(tái)積電也好，每年投資大概都在百億美元規(guī)模。我們也到了百億規(guī)模，但是我們投了很多家，你的投資強(qiáng)度也不夠，而且這才剛兩三年，后面要連續(xù)投很多年才能看出結(jié)果來。

現(xiàn)在我們說集成電路的發(fā)展已經(jīng)成為全中國(guó)人民大概都認(rèn)同的一件事情，所以帶來了一個(gè)副作用，就是全民大造集成電路。

集成電路并不是一個(gè)能夠遍地開花的產(chǎn)業(yè)。我曾經(jīng)到了一個(gè)地方，這個(gè)地方領(lǐng)導(dǎo)說，“我們下決心了，要把集成電路做上去，在我們這里建個(gè)集成電路廠”。我就說恐怕不行，你這里沒錢。我一說沒錢呢，人家很不高興，馬上就說“你怎么知道我沒錢？”跟旁邊的人說，“我給你50個(gè)億，你給我把這個(gè)事情做起來！”我就跟他說，恐怕后面還要再加個(gè)O。

我給大家舉個(gè)例子，美國(guó)核動(dòng)力航母打擊群，尼米茲級(jí)的，不是現(xiàn)在福特級(jí)的，包含了一艘10萬噸級(jí)的核動(dòng)力航母、大概60到70架艦載機(jī)、兩艘導(dǎo)彈巡洋艦、兩艘導(dǎo)彈驅(qū)逐艦、一艘核潛艇，還有補(bǔ)給艦全加起來150億美元，我們現(xiàn)在建一個(gè)集成電路廠150億美元。所以集成電路廠的建設(shè)，往往是需要巨額投資，而且還不是一次性的投資，這個(gè)壓力很大，不是小錢。

我們還有一些地方政府也很有意思，上集成電路非常的熱心，我能體會(huì)到他們對(duì)于地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是傾注了自己全部的心血。他們看到，一旦建立一個(gè)集成電路廠、芯片廠，很快會(huì)帶來就業(yè)，帶來周邊的生態(tài)配套，能帶來一個(gè)大產(chǎn)業(yè)，但是他們對(duì)于芯片發(fā)展的艱巨性了解不多。曾經(jīng)就有一個(gè)地方，當(dāng)?shù)貨]有一所大學(xué)有微電子專業(yè)，他們也要上芯片產(chǎn)業(yè)，我說那你的人從哪兒來？他說我的人可以從外面“挖”來，你讓人家從上海坐4個(gè)小時(shí)飛機(jī)飛到你這兒來，不太現(xiàn)實(shí)吧？第一沒人，第二沒錢，第三沒技術(shù)，所以集成電路的發(fā)展是需要很多投入的。

3.芯片產(chǎn)業(yè)鏈要力爭(zhēng)上游

我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨資源的錯(cuò)配。目前，我們的芯片制造業(yè)超過50%的客戶是海外的客戶，我們的封測(cè)大概也有將近一半客戶是海外的客戶，我們是給別人加工。那我們的設(shè)計(jì)業(yè)是最需要資源的，又滿世界去找資源，找加工的資源，原因是我們制造業(yè)和封測(cè)業(yè)的技術(shù)水平，跟我們所需求的還有距離。

我們?cè)瓉淼漠a(chǎn)業(yè)是以對(duì)外加工為主，大家知道“三來一補(bǔ)”等。這種是加工性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在要變成自主創(chuàng)新為主，你要做產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。中央提出來要供給側(cè)的結(jié)構(gòu)性改革，其實(shí)對(duì)芯片來說，我們就是面臨這樣一個(gè)改革。

我們?cè)诎l(fā)展過程當(dāng)中，其實(shí)還面臨著一個(gè)產(chǎn)業(yè)模式的問題。

芯片的發(fā)展已經(jīng)有幾十年的歷史，其實(shí)在發(fā)展過程當(dāng)中，現(xiàn)在跟以前是有很大差別的。過去的叫系統(tǒng)廠商模式，就是所有的事情都自己做，后來說不行，集成電路每18個(gè)月產(chǎn)能翻一番，我自己用不了了，出現(xiàn)了所謂集成器件制造模式，再往后就出現(xiàn)了所謂設(shè)計(jì)代工模式。

這3種商業(yè)模式實(shí)際上帶來的是不同的結(jié)果。我們從中國(guó)大陸情況看，主要是設(shè)計(jì)代工模式，那這種設(shè)計(jì)代工模式是好還是不好呢？我們不好去評(píng)價(jià)，因?yàn)槭菤v史階段決定的。實(shí)際上在真正我們的工作當(dāng)中碰到很多問題，就是很多地方的政府非常熱衷于建一個(gè)集成電路制造廠，因?yàn)橐粋€(gè)集成電路制造廠要花幾十億美元，動(dòng)不動(dòng)就幾百億人民幣，對(duì)當(dāng)?shù)氐膰?guó)內(nèi)生產(chǎn)總值貢獻(xiàn)是很大的。但是一個(gè)像中國(guó)這樣的國(guó)家，總是去做加工這種產(chǎn)業(yè)鏈中下游的事情，那是不是就把自己框在了一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的中下游位置？所以中央也提出來我們要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展。創(chuàng)新發(fā)展在哪兒？在上游，所以我們經(jīng)常說要往上游走。

4.人才不足

芯片產(chǎn)業(yè)要發(fā)展它的設(shè)計(jì)業(yè)，芯片設(shè)計(jì)是一種高科技，人才就成為一個(gè)重要的制約因素。

碰到的瓶頸在哪兒呢？不僅質(zhì)量難以滿足需求，現(xiàn)在連數(shù)量都難以滿足需求，最直接的效果就是，我們現(xiàn)在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在互相地挖人。如果你是從事芯片的話，現(xiàn)在跳槽一定可以找到很好的收入，因?yàn)槟銈兊墓べY可以翻番。

我們做過一個(gè)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)大陸從事芯片設(shè)計(jì)的工程師，平均薪酬已經(jīng)高于中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)。講實(shí)話，我們能力還不如臺(tái)灣的工程師，這就意味著什么呢？我們做出來的產(chǎn)品沒有人家好，但是我們的成本比人家高，這個(gè)情況還沒有緩解，所以我們?nèi)瞬艌F(tuán)隊(duì)的短缺是非?？膳碌?。

前兩年，我們?cè)谌瞬排囵B(yǎng)上遇到一個(gè)不大不小的麻煩，就是很多的學(xué)生畢業(yè)以后去搞投資、搞金融了，當(dāng)然我自己的學(xué)生也有出去做投資的，從政的。我總是在講，如果這樣的話，你們干嘛要來學(xué)這么多年的集成電路呢？還是說他們對(duì)于芯片的重要性、對(duì)于芯片本身所蘊(yùn)含的這種無窮的魅力了解得不夠，他僅僅是把它當(dāng)成一門知識(shí)來學(xué)了。當(dāng)你真正深入了解芯片、集成電路內(nèi)在的東西之后，以及它對(duì)外的這種發(fā)展影響，你就會(huì)知道，原來掌握集成電路芯片能夠帶來這么大的主動(dòng)權(quán)。

需求旺盛、供給不足是中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)，這是個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，也是我們下一步做供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的時(shí)候一個(gè)關(guān)注的點(diǎn)。

如果大家今后從事芯片技術(shù)的話，我相信從我今天的講演當(dāng)中，至少可以掌握到幾個(gè)重要的點(diǎn)：第一個(gè)點(diǎn)，我覺得芯片的發(fā)展大概不以人的意志為轉(zhuǎn)移，一直走下去，還會(huì)成長(zhǎng)100年：第二個(gè)點(diǎn)，芯片的發(fā)展不容易，不是那么簡(jiǎn)單的，需要高額的投入，需要我們長(zhǎng)期堅(jiān)持。100年不僅僅是一個(gè)數(shù)字、一個(gè)年份，而是說長(zhǎng)期堅(jiān)持才會(huì)有結(jié)果。