【儀商訊】工作速度是英特爾最先進(jìn)的14納米商用硅材料晶體管速度的3倍，而能耗只是其四分之一。這是北京大學(xué)教授彭練矛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)前不久研制出的碳納米晶體管優(yōu)異的性能指標(biāo)，意味著中國(guó)科學(xué)家有可能研制出以此類晶體管為元器件的商用碳基芯片，有望在芯片研制技術(shù)上趕超國(guó)外同行。

中國(guó)超算“神威·太湖之光”裝配國(guó)產(chǎn)芯片，多次蟬聯(lián)世界冠軍。（資料圖片）

研制出碳納米晶體管無(wú)疑是我國(guó)科學(xué)家?jiàn)^力追趕世界先進(jìn)水平的征途中取得的一個(gè)重大勝利，是中國(guó)信息科技發(fā)展的一座新里程碑。從進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，特別是2008年以來(lái)，中國(guó)致力于打造自己的高端芯片產(chǎn)業(yè)鏈。經(jīng)過(guò)持之以恒的努力，中國(guó)芯片的研發(fā)不僅取得了階段性成果，而且在國(guó)際芯片最前沿的碳納米晶體管研制領(lǐng)域取得了重大成果，為向世界一流水平邁進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

現(xiàn)代信息社會(huì)的根基

“芯片”是我們耳熟能詳?shù)默F(xiàn)代信息科技熱詞之一，但它究竟是什么呢？在沒(méi)有回答這些問(wèn)題之前，讓我們先熟悉一下“集成電路”?！凹呻娐贰笔且环N微型電子器件或部件。人們采用一定工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連在一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)一大步?！靶酒币话闶侵讣呻娐返妮d體，是集成電路經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試后的結(jié)果?？梢哉f(shuō)，“集成電路”和“芯片”所指的內(nèi)容本質(zhì)上是一致的，只是描述的重點(diǎn)和角度不同，前者強(qiáng)調(diào)的是電路的設(shè)計(jì)和布局布線，后者則強(qiáng)調(diào)電路的集成、生產(chǎn)和封裝。因此也可以說(shuō)，中國(guó)芯片的發(fā)展歷程和水平就是中國(guó)集成電路的發(fā)展歷程和水平。

“芯片強(qiáng)則產(chǎn)業(yè)強(qiáng)，芯片興則經(jīng)濟(jì)興，沒(méi)有高端芯片就沒(méi)有真正的產(chǎn)業(yè)安全和國(guó)家安全。”這是中國(guó)科學(xué)院微電子研究所所長(zhǎng)葉甜春對(duì)芯片重要性的清晰認(rèn)知和高度概括。他說(shuō)，在當(dāng)今信息時(shí)代，集成電路技術(shù)是最重要、最基礎(chǔ)的技術(shù)，可以說(shuō)是信息時(shí)代的基石。無(wú)論是計(jì)算機(jī)、手機(jī)、家電，還是汽車、高鐵、電網(wǎng)、醫(yī)療儀器、機(jī)器人、工業(yè)控制等，產(chǎn)品核心和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的載體都是集成電路。沒(méi)有集成電路產(chǎn)業(yè)支撐，信息社會(huì)就失去了根基。這也是集成電路被喻為現(xiàn)代工業(yè)的“糧食”的原因所在。

自主創(chuàng)新，自強(qiáng)自立

正是深刻認(rèn)識(shí)到芯片技術(shù)和集成電路技術(shù)在現(xiàn)代信息技術(shù)革命中的戰(zhàn)略價(jià)值，中國(guó)發(fā)起了依靠自主創(chuàng)新，打破西方發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)限制封鎖，實(shí)現(xiàn)芯片“突圍”的自強(qiáng)運(yùn)動(dòng)。葉甜春介紹說(shuō)，長(zhǎng)期以來(lái)，在集成電路發(fā)展方面，西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我們嚴(yán)格封鎖限制。

為打破困局，從根本上實(shí)現(xiàn)信息科技產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展，2000年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》，這標(biāo)志著中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)入真正起步階段。根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，2008年，我國(guó)將“核高基”（核心電子器件、高端通用芯片、基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品）和“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”分別列入國(guó)家科技重大專項(xiàng)并開(kāi)始實(shí)施。2014年，《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》頒布，并成立了首期規(guī)模為1200億元的國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金。這些舉措旨在充分發(fā)揮社會(huì)主義制度集中力量辦大事的優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)機(jī)制的作用，力圖實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性突破。經(jīng)過(guò)多年臥薪嘗膽，“中國(guó)芯”取得了一批驕人成果，基本實(shí)現(xiàn)了自強(qiáng)自立。

今年6月發(fā)布的國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)排名中，中國(guó)“神威·太湖之光”再次奪冠，而鑄就其冠軍之尊的是地道的“中國(guó)芯”，在其小小薄塊上，集成了260個(gè)運(yùn)算中心，數(shù)十億晶體管。其單芯片計(jì)算能力相當(dāng)于3臺(tái)2000年世界頂級(jí)超算。除了神威之外，中國(guó)還擁有了龍芯、海思、展訊等一批知名芯片公司和其性能優(yōu)秀的產(chǎn)品。這些成就得益于我國(guó)集成電路技術(shù)的大發(fā)展。葉甜春總結(jié)說(shuō)，通過(guò)實(shí)施相關(guān)專項(xiàng)，集成電路高端裝備和材料從無(wú)到有，填補(bǔ)了產(chǎn)業(yè)鏈空白，形成良性發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)；制造工藝與封裝集成由弱漸強(qiáng)，技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)跨越，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力大幅提升，制造的智能手機(jī)、通訊設(shè)備、智能卡等芯片產(chǎn)品大批量進(jìn)入市場(chǎng)；創(chuàng)新發(fā)明不斷涌現(xiàn)，形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。

瞄準(zhǔn)最前沿

據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年，中國(guó)集成電路進(jìn)口逾3425億塊，金額超2270億美元，接近于同期原油進(jìn)口額的兩倍，而集成電路出口額約為614億美元，存在很大逆差。這說(shuō)明，中國(guó)作為全球信息產(chǎn)業(yè)基地，雖然已在一定程度上滿足了自身對(duì)集成電路的需求，并開(kāi)始參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，但是總體而言，依然缺乏高端芯片產(chǎn)品。