每个封锁都是蕴藏机遇的窗口

马雷

将科技武器化、政治化，这些操作并不陌生。美国对华为、微信、TikTok的一系列“围剿”无不有其政治诉求。在后疫情时代，我国芯片产业乃至高科技产业将会面临一个越发不确定的世界。被封闭、围堵，可能会成为芯片行业的常态，唯有掌握关键核心技术才能不再受制于人。

芯片问题并不简单

华为CEO任正非在与中科院的专家学者座谈时表示，希望可以与大学携手向基础性科学技术前沿领域拓展。2019年他曾颇有预见性地说过，极端困难的外部条件，会把我们逼向世界第一。

这不仅仅是中国芯片产业所面临的境遇，科研领域的每一项“卡脖子”技术，都有可能重蹈芯片的覆辙。

目前，光刻机是钳制中国芯片发展的“拦路虎”之一，它的性能决定了芯片能够实现的精度。我国实现量产的最高水平是上海微电子装备有限公司研发的600系列光刻机，其精度是90纳米。而占据世界领先地位的荷兰ASML光刻机可用于生产5纳米的芯片。这85纳米的差距我们可能要追赶很久。

问题并不简单。光刻机是人类半导体工业皇冠上的明珠，集结了多个国家的顶尖技术，包含多条产业链：核心材料光刻胶几乎被日本垄断，控制软件在美国手中，机械工艺被德国掌握……投入巨大、研发周期长、制造工艺复杂。可以说，小小的一块芯片是高度全球化的产物，是无数人力、物力、财力累积出来的。

后摩尔时代，芯片加工工艺已逼近物理极限，这也正是我们可以追赶的最好时机。今年8月4日，国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，出台财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作8个方面政策措施。依托政策支持和新基建拉动，我国芯片行业有望迎来发展黄金期。

如何绝境求生

1965年，英特尔公司创始人之一戈登·摩尔在《电子学》杂志发表一篇文章，预言半导体芯片上可容纳的晶体管数目约两年会增加一倍，性能也将提升一倍。这就是后来指导半导体行业发展了半个多世纪的摩尔定律。但新世纪后，芯片制造者几乎已经达到摩尔定律的极限。在芯片上塞进更多的晶体管变得越来越难，成本越来越高。

英伟达首席执行官黄仁勋在2019年国际消费电子展上曾经断言摩尔定律注定走向终结。“摩尔定律过去是每5年增长10倍，每10年增长100倍。而如今，摩尔定律每年只能增长几个百分点，每10年可能只有2倍。”

但这并不意味着人类在芯片行业的发展已经走到了末路。密歇根大学的研究者尝试将晶体管进行堆叠，希望可将其带入三维空间;英特尔研发了3D封装技术，实现多个芯片互连;《华尔街日报》的一篇分析文章称，黄氏定律将成为“新摩尔定律”，因为黄仁勋为半导体发展指明了新的方向——GPU处理器……

然而，GPU也已只是芯片处理器的“前浪”之一。TPU(Tensor Processing Unit张量处理器)，NPU(Neuralnetwork Processing Unit 神经网络处理器)，BPU(Brain Processing Unit类脑处理器)等最新涌现的新型处理器芯片都有可能引领下一个芯片热潮。

翻看科技发展史，我们会发现，每一次人们以为科技的发展触摸到天花板时，总有奇思妙想突破极限。可以说，科技的新发现，往往就藏在人们以为的认知边界。每个瓶颈都是通往新世界的大门，每个封锁都是蕴藏着机遇的窗口。

越困难越要坚持开放包容

道路虽然布满荆棘，方向却很清晰。作为国家创新能力标志的基础科学研究能力，是所有技术问题的总机关。芯片设计、制造的若干技术，拆分开来无不涉及基础研究，包括基础材料、加工、制造等环节。近年来，虽然我国对基础研究的投入逐年增长，但仍远远落后于欧美等国。攻克基础研究难题，难以依靠一家或几家企业的力量，需要国家资本的持续性投入。

另一方面，要加强基础研究人才的培养。关键核心技术问题的突破难以在短时间内见到成效，需要优秀的科研人才持之以恒的钻研。尽管在科研态度上需要“板凳要坐十年冷”，但对科研人员的生活保障，解决科研人员的后顾之忧迫在眉睫。要将他们从项目填报、帽子申请、SCI冲刺中解放出来，破“四唯”是一项持久战，必须落实到实际行动上。

今年年初，教育部发布“强基计划”，意在培养我国自己的基础科学研究人才。科技部等5部门印发了《加强“从0到1”基础研究工作方案》，提出要建立有利于原始创新的评价制度。这些政策都是有益尝试。

20世纪50年代末，我国第一代核潜艇总设计师黄旭华在研究初始时，连核潜艇什么模样都没见过，对其内部构造更是一无所知。为了计算数据，研究团队只能依靠算盘，为了一个数据常常日夜不停地计算。他们用最“土”的办法解决最尖端的问题，最终成功研制出我国第一艘水滴型核动力潜艇。

我国的科学发展从不缺赶超的动力和决心，也从不畏惧封锁和打压，越在困难时越要坚持开放包容。要坚持自强、开放的道路不变，要真正强大起来，就要向一切人学习，包括自己的对手。(作者系北京大学信息科学技术学院副研究员)