為什麽我們造不出美國的芯？專家：晚五年情況會不同

　　中國科研專家圓桌會：為什麽我們造不出美國人那樣的芯片？

　　李紫宸

　　2018年4月18日晚，即中興通訊被美國宣布“禁售”之後的第二天，在位於北京市中關村科學院南路6號的中國科學院計算技術研究所（簡稱“中科院計算所”），一場由中國電腦協會青年電腦科技論壇臨時組織的會議正在舉行。

　　中科院計算所不僅雲集了中國一批電腦前沿技術領域的科研專家，十六年前，這裡還誕生了中國自主研發的CPU品牌“龍芯”：2001年5月，在中科院計算所知識創新工程的支持下，龍芯課題組正式成立，第二年8月，首片龍芯1號芯片X1A50流片成功。

　　胡偉武坐在嘉賓席的中間。他的身份是中科院計算所的研究員、“龍芯”品牌所屬公司龍芯中科的總裁，同時也一直擔任著國家龍芯課題組的組長。在中國的自主芯片領域，龍芯是一個既典型又特殊的樣本。十幾年來，這個名字連同它的創始者胡偉武，既被外界寄予了格外的厚望，同時也始終伴隨著不同聲音的評價。

　　2017年10月底，出席黨的十九大的胡偉武在“黨代表通道”接受採訪時表示，龍芯性能已超過國外主流CPU低端系列產品，2020年會向世界中高端產品逼近。

　　但眼下中興正在遭遇的危機，似乎在一瞬間將中國的資訊技術產業拉向了一個“至暗時刻”。4月18日晚，在中科院計算所的會議上，當一張羅列著2017年中國集成電路產業現狀的圖表出現在了大螢幕上時，會場的氛圍一度安靜了下來。

　　圖表中的數據看起來令人悲觀：在中國的電腦系統、通用電子系統、通信設備、記憶體設備、顯示及影片系統五大系統中，涉及到的伺服器、個人電腦、工業應用、可編程邏輯設備、數字信號處理設備、移動通信終端、核心網絡設備、半導體記憶體、高清電視、智能電視等產品領域，有超過一半以上的核心集成電路芯片國產率為“0”，即便是國產率最高的移動通信終端處理器芯片，這一數字也隻不過是22%。

　　“為什麽造不出美國人一樣的芯片？”——這是當晚會議反覆討論的議題。

　　同樣作為資訊技術企業，會場中的龍芯和會場外處於輿論風暴中心的中興通訊，身份似乎並不是很類同。十八年前由中科院和北京市政府共同牽頭成立的龍芯中科，從一出生就帶著濃重的“國家基因”和使命，而作為中國第二大資訊設備供應商，中興的崛起則源自三十多年前新中國的第一代企業家從航天691廠車間走向深圳的創業故事。

　　但所有人的目光依然聚焦到了現場的核心胡偉武的身上。

　　胡偉武的表情看起來很平靜。他說：“如果將‘0’後面的小數點再精確幾位，國產芯片的佔有率就不是‘0’了。”與會者隨即忍俊不禁，會場發出一陣低沉的笑聲。

　　胡偉武想表達的是，中國在高端芯片上在落後於美國的同時，也已經有所突破。但他不得不承認，被當晚的諸多業內專家定性為“國與國之爭”的壟斷技術封鎖事件發生得早了一些：“如果晚上五年，情況會有所不同。”

　　胡偉武說：“從CPU角度來說，屆時我們在兩個方面會基本完成。第一個是通用CPU的性能層面。我們有一個判斷，國際主流的通用CPU大概是2010年到2012年左右達到了天花板，我們則會在2019年到2020年逼近天花板。另外一個層面是生態，再有三五年，至少對於行業應用，例如能源、交通、金融、電信、國家安全等一些領域，能夠大量地應用，在此基礎上，再往開放市場去打開。”

　　美國對中興的最嚴厲處罰，引發了西安電子科技大學苗啟廣教授一次相當早期的回憶。22年前，也即1996年7月，包括美國、日本、德國、法國、英國、加拿大、澳大利亞等在內的33個國家在奧地利維也納簽署了《瓦森納協定》(簡稱“瓦協”WassenaarArrangement，又稱“瓦森納安排機制”)。這份協定規定，成員國自行決定是否發放敏感產品和技術的出口許可證，並決定從1996年11月1日起實施新的控制清單和資訊交換規則。這份安排機制包含兩份控制清單：一份是軍民兩用商品和技術清單，涵蓋了先進材料、材料處理、電子器件、電腦、電信與資訊安全、傳感與雷射、導航與航空電子儀器、船舶與海事設備、推進系統等9大類；另一份則是軍品清單，涵蓋了各類武器彈藥、設備及作戰平台等共22類。彼時中國就在被禁運國家之列。

　　中科院計算所控制計算實驗室主任、研究員韓銀和說：“中興事件針對的是一個企業的出口限制，還不是對整個國家禁令。瓦協出現的時候，中國的反應反而不如現在這麽明顯，彼時中國幾乎沒有還手之力，而今天，我們在討論采取什麽辦法能夠對美國進行反製。”

　　在討論中，胡偉武反覆用到的一個詞是“假以時日”。過去，因政府給予的科研經費支持，以及在通用芯片領域的市場表現始終沒有達到理想的效果，龍芯以及胡偉武也受到了來自市場的質疑。

　　儘管龍芯在2016年第一次實現了盈利，但在通用芯片領域，龍芯和國際對手相比，遠遠談不上成功。胡偉武還在技術、市場、政策種種方面不斷地用力，以期龍芯有一天真正獲得認可。

　　中科院計算所研究員、博士生導師包雲崗認為，論及差距，實際上中國的半導體產業遺憾地錯過了一個黃金的年代，目前國際上的半導體行業巨頭幾乎都在上個世紀七八十年代起步，用漫長的時間和巨量的人才投入，換來了今天的技術積累。事實上，歷數全球，只有美國有結構完整的電腦產業，英國、韓國、德國、法國都只是各有所長，現在，除了美國之外，只有中國具備這樣的全產業的潛力。

　　但疑問還不止於此。和相對年輕的龍芯相比，中興、華為起步於上個世紀80年代中期，至今已逾30年。與此同時，論規模實力，中興、華為這樣的企業，均已於數年前就進入了全球領先者的行列，為何在高端芯片領域的建樹依然乏善可陳？

　　王加瑩曾經在中興通訊擔任光傳輸產品規劃總工、標準總監，在中興工作超過16年。在他看來，半導體產業的產業鏈長，研發投入巨大，研發周期長，試錯成本高，需要技術的積累，而企業永遠追求盈利，在這個方面，企業一定有其極為現實的考量。

　　二

　　所有有志於芯片業務的中國廠商都希望建立自己的生態體系。

　　胡偉武認為，中國的自主芯片遲早要走向自己的自由王國，儘管眼下的差距還是很大。在外界眼中，龍芯過去一直對標的是全球第一的芯片廠商Intel，而在龍芯追趕Intel的三代產品計劃中，也有著明確的時間計劃。

　　過去多年，胡偉武一直形象地比喻說，龍芯的第一代產品剛離開地板，第二代產品已在半空，第三代產品將會接近國際主流的“天花板”。第一代“地板上”的CPU，實現的時間是2013-2014，通用處理能力相對較低，滿足一些特定的需求，現在這個階段已經完成。第二代“空中”的CPU，實現的時間是2016-2017年，這個階段的任務是做一款能真正有人買單的CPU，這些芯片的性能算不上頂尖，但可以在更加廣泛的領域使用。現在，這個階段也已經實現。最後一步“天花板上”的CPU，實現時間是在2020年之前。根據龍芯此前的介紹：這一階段的CPU要追上AMD全系列的水準，如果能實現，距離英特爾頂尖的至強（Xeon）芯片差距不會很大。

　　2017年4月推出的3A3000，就是胡偉武口中的“在半空中的CPU”。說它在半空中，主要是指技術水準，沒有達到頂尖，但也已經很強。

　　在2017年10月底，胡偉武對媒體表示，十八大以來，龍芯邁出了關鍵一步，從科學院的“象牙塔”走向市場，包括國家戰略安全市場及開放的市場。現在龍芯已應用於包括北斗衛星在內的十幾種國家重器，以及黨政辦公等資訊系統，還走向國外，實現從基本可用到可用的跨越。

　　但對於通用CPU而言，開放市場的難度遠大於行業的應用。一直以來，在PC市場，開放市場被Wintel（Intel+Windows）的體系把持，手機市場則有AA體系（ARM+Android）。胡偉武援引工信部此前的說法，在開放市場中，如果達到5%的份額之後，將能夠形成自己的生態。

　　根據胡偉武的介紹，現在可以看到，一些比較小的自主生態正在形成。以龍芯為例，胡偉武介紹說，在龍芯的下遊，基於龍芯CPU做研發的各種軟體人員，已經有好幾萬人，這幾年的體會尤其會明顯一些，軟體廠商開始主動找上門來。

　　“有些東西是不能強求的，只能通過市場來推動。這一塊兒最需要的就是時間。有可能是五年，也有可能是三年。”

　　在胡偉武的設想中，除了通用CPU的生態，製造業也需要另一個生態，不同的製造行業可以基於這一共同的平台獲得應用，否則同樣會面臨供應鏈的危險。過去，有一些行業在這方面推動得快，就是因為吃過這方面的虧。他向經濟觀察報表示，運用於製造業的這種平台是存在的，並且這方面在實踐中已經取得了一定的進展。

　　三

　　在並行科技總經理陳健的記憶中，“禁售”芯片不是第一次發生。

　　2015年4月9日，美國商務部發出一份公告，決定向中國四家部門禁售芯片，這四家部門包括國家超算廣州中心、長沙中心、天津中心以及國防科技大學。陳健向經濟觀察報介紹，彼時的起因是中國超級電腦在國際上四次拿了第一。但“禁售”之後的三年中，中國又拿了六次世界第一。2016年，由國家並行電腦工程技術研究中心研製、安裝在國家超級計算無錫中心的超級電腦“神威·太湖之光”問世。從問世到2017年11月，“神威·太湖之光”以每秒9.3億億次的浮點運算速度第四次奪冠。

　　陳健介紹，當時前三年的六次“世界第一”，用的都是美國的芯片，但到了“神威·太湖之光”，做到了搭載了全國產的芯片。陳健分析，這除了神威·太湖之光本身經歷了很長的研發階段之外，“禁售”似乎也成為一劑催化劑，在某種程度上加速了中國自主芯片的發展。

　　但到了通用芯片，這樣的催化劑很可能會遭遇失靈。原因在於，對於專用芯片，藉由足夠的人力能夠在技術上取得突圍，並實現終端的快速應用。但是對於通用芯片來說，難度明顯增大，這是因為通用芯片的應用系統更加複雜，在市場已經被優勢企業壟斷的情況下，後發的劣勢會更加明顯。

　　中國電腦學會秘書長杜子德向經濟觀察報表示，基於芯片研發的巨大投入，以及產業鏈冗長的特點，單個企業做研發投入很難投得起。與此同時，通用芯片如果在市場上不能獲得認可，做出來也沒有用，拿過去“兩彈一星”這樣集中力量辦大事的例證過來，以及不具有意義了。

　　胡偉武也十分清楚這樣的後發劣勢，產業化對於做CPU來說，重要性不亞於技術本身。他認為，困擾中國高端芯片產業做強的原因，正是產業化遲遲未能實現，要想成為對標Intel的偉大企業，必須進攻企業終端市場，進而開發個人市場，沒有市場，就意味著技術迭代的機會都沒有。

　　陳健建議，支持國產化，實際上是要的是全生態鏈的一個支持。即便是太湖之光，性能已經做到很好，但現在依然面臨生態環境的缺失。對於通用芯片更是如此，政策支持所要考慮的因素不僅僅是芯片本身，還有與芯片密切相關的軟體企業、應用行業等。只有解決生態問題，才能真正解決掉目前中國缺芯的這個問題。

　　苗啟廣認為，總體而言，中國對於半導體產業的支持很有力度，但現在更應該思考的是究竟怎樣才能科學地支持這一產業的發展。半導體產業鏈條長，如果全產業鏈的支持，會帶來很大的財務負擔，與此同時未必收到理想的效果。一方面爭取核心突破，另一方面爭取與競爭國的錯位發展，這樣在貿易戰發生之時，有展開談判的籌碼。

　　中國工程院院士、中國電腦協會名譽理事長李國傑提醒，對半導體產業的支持要在方向上有所堅持，防止政策上的反覆和搖擺，這樣的情況在過去並不是沒有發生過。李國傑同時強調了核心技術的試用，產品是用出來的，可以考慮優先採購這樣的辦法。

　　基於芯片這樣一種複雜的產品試錯機會寶貴，國外的芯片巨頭已經走在了前面，中國的芯片廠商迭代的機會很少，胡偉武希望，在加大自主研發力度的同時，政策能夠考慮幫助中國的芯片企業獲得更多的迭代的機會。

　　他說，對於芯片產業來說，國外廠商早已站在了二樓，中國企業需要爬上去，才能與之平等地對話。沒有樓梯，可以考慮給一根繩子。

責任編輯：孟敏江