上海張江的清晨,陽(yáng)光透過(guò)落地窗灑進(jìn)魏少軍教授的辦公室。
如約在這里見(jiàn)到了魏少軍教授。作為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的親歷者,魏少軍的身份有些特別:清華大學(xué)教授、國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)01專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)總師,同時(shí)又是一家新興半導(dǎo)體企業(yè)創(chuàng)始人。在他身上,學(xué)術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)與產(chǎn)業(yè)的敏銳奇妙地融合在一起。
從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化,從技術(shù)引進(jìn)到自主創(chuàng)新,魏少軍教授見(jiàn)證并參與了中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)歷程。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫與魏少軍教授展開(kāi)深度對(duì)話(huà),了解他對(duì)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展及人才培養(yǎng)的看法。
01
“那時(shí)候,連5000片都不敢接”
1996年的一場(chǎng)論證會(huì)開(kāi)得有些沉悶。
37歲的魏少軍作為“909工程”論證專(zhuān)家組成員,清楚地記得當(dāng)時(shí)的焦慮:“909工程也就是華虹NEC(華虹集團(tuán))誕生初期,當(dāng)時(shí)8英寸生產(chǎn)線(xiàn)規(guī)劃的是月產(chǎn)2萬(wàn)片。代工廠的出現(xiàn),國(guó)內(nèi)有了芯片制造能力。但出現(xiàn)了一件頭疼的事:沒(méi)有足夠的設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)產(chǎn)品把產(chǎn)線(xiàn)填滿(mǎn)?!?/p>
對(duì)于現(xiàn)在的中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)來(lái)說(shuō),2萬(wàn)片只是小小一部分需求,但對(duì)于當(dāng)時(shí)的中國(guó)卻是個(gè)難題。
當(dāng)時(shí)的電子工業(yè)部副部長(zhǎng)張今強(qiáng)、總工程師俞忠鈺,在聽(tīng)取項(xiàng)目匯報(bào)時(shí),敏銳察覺(jué)到芯片設(shè)計(jì)能力嚴(yán)重不足,可能會(huì)導(dǎo)致花費(fèi)近100億建造的909工廠無(wú)法生產(chǎn)。魏少軍回憶道:“我們當(dāng)時(shí)遴選4家設(shè)計(jì)公司,每家給1億資金支持,要求分?jǐn)傔@個(gè)2萬(wàn)片的產(chǎn)能。結(jié)果沒(méi)有一家敢接?!?/p>
為什么無(wú)人敢承諾這件事?因?yàn)楫?dāng)時(shí)全中國(guó)的芯片設(shè)計(jì)公司的年銷(xiāo)售收入總和不足1億元。這種狀況,讓魏少軍深刻意識(shí)到當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的薄弱程度和緊迫度。
三十年后再回首,這位親歷者不禁莞爾。
去年,中國(guó)設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到6400億元左右,與初創(chuàng)期不足1億元的規(guī)模相比,30年中實(shí)現(xiàn)了超6000倍的增長(zhǎng),年均復(fù)合增長(zhǎng)率近20%。企業(yè)數(shù)量也從寥寥十幾家,發(fā)展到如今在冊(cè)的三四千家。曾經(jīng)企業(yè)連每月5000片產(chǎn)能都不敢承接,如今部分頭部企業(yè)單月產(chǎn)能已突破幾十萬(wàn)片,早已能輕松消化當(dāng)年不敢想象的數(shù)字。
魏少軍說(shuō)到:“這都是中國(guó)半導(dǎo)體的變化。現(xiàn)在,在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,中國(guó)已經(jīng)成為僅次于美國(guó)的第二大國(guó)家。盡管當(dāng)前國(guó)產(chǎn)芯片僅能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)約50%的需求,但中低端產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)自給自足,能夠充分滿(mǎn)足市場(chǎng)主流需求,并且正全力向高端領(lǐng)域發(fā)起沖刺?!?/p>
他感嘆道,過(guò)去30年,中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),尤其是芯片設(shè)計(jì)行業(yè),所取得的飛速發(fā)展與顯著進(jìn)步,有目共睹。
值得一提的是,前些年美國(guó)總統(tǒng)科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)向奧巴馬提交的《確保美國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位》報(bào)告中,雖提到了對(duì)中國(guó)的遏制,也不乏有對(duì)中國(guó)贊賞的描述,認(rèn)為中國(guó)的半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)是一個(gè)“亮點(diǎn)”。魏少軍說(shuō)到:“我們不應(yīng)妄自菲薄。中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是立足本土發(fā)展起來(lái)的,憑借著中國(guó)人的智慧與努力,在短短30年間走完了國(guó)外很多年的發(fā)展道路,這無(wú)疑是值得自豪的?!?/p>
經(jīng)過(guò)三十年的探索,中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)確立了設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三業(yè)分立又相互協(xié)作的產(chǎn)業(yè)模式。魏少軍指出,這與以IDM為代表的國(guó)外企業(yè)設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售一體化的模式截然不同。從亞當(dāng)?斯密“分工促進(jìn)效率”的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理來(lái)看,這種精細(xì)分工有助于提升專(zhuān)業(yè)化程度和勞動(dòng)生產(chǎn)率,而中國(guó)正是充分利用了全球化優(yōu)勢(shì),在這種模式下實(shí)現(xiàn)了快速成長(zhǎng)。
雖然,半導(dǎo)體行業(yè)的特殊性,使其難以擺脫政治因素對(duì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的干擾。面對(duì)部分國(guó)家推行的逆全球化政策,魏少軍認(rèn)為這反而為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供了新的發(fā)展契機(jī)。他說(shuō)到:“過(guò)去,許多企業(yè)因缺乏迭代機(jī)會(huì)發(fā)展緩慢,如今反而加快了技術(shù)進(jìn)步的步伐。我們有理由相信,憑借中國(guó)人的智慧,攻克技術(shù)難關(guān)只是時(shí)間問(wèn)題,甚至有可能借此重構(gòu)世界科技體系?!?/p>
魏少軍的語(yǔ)氣平和而堅(jiān)定:“回顧過(guò)去30年,中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展匯聚了諸多有利因素,我們有幸身處這樣一個(gè)充滿(mǎn)機(jī)遇的時(shí)代。但越是在取得成績(jī)的時(shí)候,越要保持清醒,不可驕傲自滿(mǎn)?!?/p>
他頓了頓,繼續(xù)道:“總有人問(wèn)我,中國(guó)芯片到底行還是不行?我經(jīng)?;卮鹨痪湓?huà):我們應(yīng)該以平常心看待。中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,既不像部分自媒體貶低的那樣不堪,也沒(méi)有某些媒體過(guò)度吹捧得那般完美。只要我們持續(xù)努力,就會(huì)越來(lái)越好。”
02
真正的比賽不在賽場(chǎng)
談及人才培養(yǎng),談及中國(guó)研究生電子設(shè)計(jì)大賽,魏少軍道出背后的深意:“研電賽表面看是一種競(jìng)賽,深層次是設(shè)計(jì)思路的改變?!?/p>
尤記上世紀(jì)90年代,國(guó)內(nèi)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)尚且處于起步階段。那時(shí),國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)普遍依賴(lài)手工繪制或逆向工程,不僅耗時(shí)長(zhǎng),也有一定的局限性,無(wú)法處理較為復(fù)雜的系統(tǒng)。而國(guó)際主流已轉(zhuǎn)向EDA工具的正向設(shè)計(jì)。
研究生三年學(xué)制中真正用于課題實(shí)踐的時(shí)間有限,過(guò)去,靠著手工設(shè)計(jì),要是能夠完成包含幾百到幾千個(gè)邏輯門(mén)的芯片設(shè)計(jì),已堪稱(chēng)卓越成就。即使勉強(qiáng)完成初步設(shè)計(jì),也無(wú)法確保完成設(shè)計(jì)的全流程,更難以對(duì)芯片的參數(shù)性能進(jìn)行有效把控。
研電賽的發(fā)起背景是改變國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)落后的狀況,改變落后的教學(xué)方法、提升技術(shù)層次。綜合考慮,學(xué)生是最具創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)力的群體,通過(guò)競(jìng)賽激發(fā)他們掌握新技術(shù),再將技術(shù)運(yùn)用于實(shí)際的工作,能推動(dòng)技術(shù)普及。
魏少軍回憶道:“我當(dāng)年帶的三位參賽研究生后來(lái)都成為國(guó)際大廠骨干或國(guó)內(nèi)企業(yè)高管。他們當(dāng)時(shí)或許沒(méi)意識(shí)到,這場(chǎng)競(jìng)賽是改變中國(guó)芯片設(shè)計(jì)發(fā)展方向重要的一步。不但改變了設(shè)計(jì)思路,提升了設(shè)計(jì)技術(shù),也在潛移默化地改變一代人的命運(yùn)?!?/p>
歷經(jīng)30年,從模仿走向自主創(chuàng)新,中國(guó)設(shè)計(jì)技術(shù)躋身全球前列。就像種樹(shù),當(dāng)年埋下的種子,現(xiàn)在長(zhǎng)成了森林。
03
最大的挑戰(zhàn)
談到當(dāng)下產(chǎn)業(yè)鏈仍需攻克的薄弱點(diǎn),魏少軍思考了片刻:“如果說(shuō)三十年前的產(chǎn)業(yè)鏈,到處都是弱點(diǎn)。如今中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)潜容^平衡的。從設(shè)計(jì)、制造到封測(cè)、裝備、材料,中國(guó)已經(jīng)成為全球僅有的兩個(gè)具備全產(chǎn)業(yè)鏈布局的國(guó)家之一,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的完整性甚至超越美國(guó)?!钡S即話(huà)鋒一轉(zhuǎn),“不過(guò)我們整體發(fā)展水平仍然較低,起步較晚的現(xiàn)實(shí)不容忽視?!?/p>
魏少軍重點(diǎn)分析了裝備和材料領(lǐng)域:“2017年以前,我們比較相信全球化,導(dǎo)致裝備與材料領(lǐng)域投入不足。之后國(guó)產(chǎn)企業(yè)的發(fā)力,很大程度上實(shí)現(xiàn)了空白填補(bǔ),系統(tǒng)性體系的搭建。當(dāng)完整的產(chǎn)業(yè)體系建成后,企業(yè)便能依托體系優(yōu)勢(shì)獲得持續(xù)迭代升級(jí)的動(dòng)力?!?/p>
“當(dāng)前最大的挑戰(zhàn),不在技術(shù)而在‘戰(zhàn)略定力’?!彼f(shuō)到:“既然我國(guó)的市場(chǎng)占比可以達(dá)到30%,那裝備和材料也應(yīng)該占比30%,這是一個(gè)合理的比例。我們最大的問(wèn)題不出在技術(shù)上,也不是別的問(wèn)題,而是出在思想上。有沒(méi)有足夠的戰(zhàn)略定力和信心,當(dāng)面對(duì)外部政策突然放開(kāi)時(shí),有真正的定力堅(jiān)持推進(jìn)國(guó)產(chǎn)化?!?/p>
目前都在大力的提倡發(fā)展,要立足自身,科技自立自強(qiáng),根本點(diǎn)不在于某個(gè)具象具體的技術(shù)。魏少軍表示:“技術(shù)交給企業(yè)去做,總能解決的。我是樂(lè)觀派,企業(yè)天然具備追求生存與發(fā)展的動(dòng)力,使其能夠在技術(shù)攻關(guān)中實(shí)現(xiàn),無(wú)需揚(yáng)鞭自?shī)^蹄。關(guān)鍵在于政策保障連貫性、產(chǎn)業(yè)界的信心足夠高。這才是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)自立自強(qiáng)的關(guān)鍵,才是真正意義上讓產(chǎn)業(yè)能夠自立于世界民族之林的關(guān)鍵點(diǎn)?!?/p>
04
下一個(gè)春天在哪里?
陽(yáng)光透過(guò)張江科學(xué)城的玻璃幕墻,在魏少軍的辦公桌上投下斑駁的光影。談到我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程,他說(shuō)到:“當(dāng)前我國(guó)面臨的發(fā)展態(tài)勢(shì)可謂喜憂(yōu)參半。一方面,國(guó)際上針對(duì)我國(guó)的打壓不斷升級(jí)。另一方面,國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)三十年的拼搏奮斗,我們已躍升為世界第二大經(jīng)濟(jì)體。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入攻堅(jiān)階段,我們不能再設(shè)想半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)像之前一樣快速發(fā)展,而是需要沉心靜氣,方能應(yīng)對(duì)這些復(fù)雜難題。”
他提到:一項(xiàng)技術(shù)從概念提出到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,短則需耗費(fèi)十余年,長(zhǎng)則可能長(zhǎng)達(dá)二十年。研究工作走向產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程,需要持續(xù)且巨大的資源投入與艱辛付出,絕非一蹴而就之事。要沉下心來(lái)長(zhǎng)時(shí)間地去完成工作,容不得半點(diǎn)急功近利。
現(xiàn)在部分領(lǐng)域已進(jìn)入無(wú)人區(qū)。既沒(méi)有前人的經(jīng)驗(yàn)可借鑒,又因外部的壓力被迫開(kāi)辟新賽道,這使得傳統(tǒng)的跟隨模式難以繼續(xù)。在此情形下,強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)、培育創(chuàng)新思維也迫在眉睫。
魏少軍特別強(qiáng)調(diào):“中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展大多都遵循全球先進(jìn)技術(shù)國(guó)家的路徑,某種程度上是借助了先發(fā)國(guó)家的技術(shù)積累與發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。但在現(xiàn)階段,自主發(fā)力成為必然選擇。在自主發(fā)展的征程中,我們首先需要有敢想的勇氣。”
“盡管當(dāng)前仍面臨一些挑戰(zhàn),但最困難的時(shí)期已然過(guò)去。未來(lái)兩到三年,我國(guó)可能將有一批世界領(lǐng)先的科研成果和科技產(chǎn)品誕生。展望五到十年,中國(guó)不僅能夠擺脫外部技術(shù)制約,形成自主發(fā)展的能力,更有可能在全球構(gòu)建獨(dú)具特色的發(fā)展模式。發(fā)展模式不僅限于商業(yè)模式和管理模式,更包含技術(shù)體系的形成。他舉例說(shuō)到,就像中國(guó)在5G領(lǐng)域引領(lǐng)全球發(fā)展一樣,在半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)引領(lǐng)同樣可期。魏少軍堅(jiān)定道:“只要我們整合好各方要素,中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)必將指日可待。”
魏少軍教授在談到半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域突破時(shí),對(duì)存儲(chǔ)芯片的發(fā)展給出了客觀評(píng)價(jià)。“存儲(chǔ)不是最早推出的,但它是追趕速度最快的。不得不承認(rèn),國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)從起步到現(xiàn)在只有十年時(shí)間?!痹谶@十年間,我國(guó)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,以驚人的速度追趕上國(guó)外數(shù)十年的發(fā)展進(jìn)程。特別是在3DNAND閃存技術(shù)領(lǐng)域已構(gòu)建起自主技術(shù)體系。但隨即話(huà)鋒一轉(zhuǎn):“技術(shù)與產(chǎn)品層面,存儲(chǔ)領(lǐng)域并非是最亮眼的。我覺(jué)得人工智能很可能會(huì)給我們更多驚喜?!?/p>
【鏤芯者】第三期:魏少軍,清華大學(xué)教授,國(guó)際歐亞科學(xué)院院士。中國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研融合的實(shí)踐者,兼具學(xué)術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。曾任國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)01專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)總師,現(xiàn)任中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)。推動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,在清華任教近三十年,開(kāi)設(shè)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程,薪火相傳培養(yǎng)行業(yè)將帥之才。
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