日前，展訊通信(天津)有限公司的工作人員展示研發(fā)成功的28納米智能手機核心芯片。新華社發(fā)

我國芯片市場銷售規(guī)模達數千億元，基本由國外公司壟斷。有關部門也曾力推漢卡、龍芯等自主創(chuàng)新的芯片，效果卻不佳——

據工信部下屬科研機構統(tǒng)計，2013年中國集成電路市場銷售規(guī)模達9166.3億元。但令人遺憾的是，如此龐大的市場，卻由國外公司壟斷，不但絕大部分利潤由國外公司掙取，還對我國國家安全帶來威脅。

站在保障國家信息安全、支撐信息產業(yè)發(fā)展的角度，有關部門也曾力推漢卡、龍芯等自主創(chuàng)新的芯片，但結果卻不盡如人意。國內一家知名的電腦企業(yè)，曾用過自主研發(fā)生產的芯片，結果卻是“接到的投訴電話和訂單電話一樣多”。那么，從技術層面講，中國“芯”片到底卡在哪兒?

國內芯片產業(yè)整體落后

“整個芯片產業(yè)涉及集成電路設計、半導體制造、封裝檢測以及軟件開發(fā)等多個環(huán)節(jié)。目前，在所有環(huán)節(jié)上，我國內地都落后于世界最好水平一至二代?！苯逃俊伴L江學者”、華中科技大學武漢光電國家實驗室繆向水教授說，“這個現(xiàn)實我們必須正視?！?/p>

繆向水介紹，以半導體制造領域為例，英特爾22納米晶圓廠早在2012年就已投產，并宣稱將于今年推出14納米制程工藝的新處理器;我國臺灣的臺積電已提供20納米制程服務。而在我國內地，中芯國際在2013年底，剛成為唯一一家提供28納米工藝技術的芯片制造企業(yè)。

在高端芯片設計方面，國內雖有海思、展訊等后起之秀奮起直追，但依然無法抗衡高通公司等國外企業(yè)。目前我國還無法自主生產芯片制造中的核心裝備——高端光刻機，核心技術基本被荷蘭公司ASML壟斷。

繆向水指出，政府大力扶持的自主創(chuàng)新的芯片產品問題很多。比如漢卡，作為早期計算機中避免在處理漢字時占用過多內存而設計出來的擴展卡，隨著計算機的發(fā)展，現(xiàn)已退出舞臺。而龍芯，雖然是我國較為成熟的一個具有自主知識產權的芯片，但它和目前主流的英特爾和AMD的CPU相比，由于存在兼容性不佳的問題，還不能在主流PC市場上競爭。

關鍵技術不僅僅在于芯片設計能力

小小芯片，方寸之間，自主研發(fā)到底難在哪兒?

繆向水說：“芯片的研發(fā)難點在于實現(xiàn)功能應用的同時，保證較高的性能，如低功耗、高速度、高密度、高可靠性等。需要突破的關鍵技術，也不僅僅是芯片設計能力，還需要制程工藝水平的提升，以及關鍵材料和設備研發(fā)的進步等?！?/p>

以手機CPU芯片為例，一款完全獨立自主的芯片開發(fā)和應用，涉及芯片產業(yè)的每一個環(huán)節(jié)，包括集成電路設計、半導體制造、封裝檢測以及軟件開發(fā)等，國內公司在高端芯片上，和高通等國外公司在芯片面積控制、功耗控制、處理速度等指標上，都有較大的差距。

如果要研發(fā)完全自主知識產權芯片，需要避開國外公司擁有知識產權的集成電路模塊，在短時間內完成創(chuàng)新的復雜設計，難度極大。我國的芯片產業(yè)本來就起步晚、投資較少，這幾乎是“不可能完成的任務”。

“中國企業(yè)在芯片產業(yè)方面的投資，相對于三星、英特爾等巨頭每年的上百億美元投資而言，資金依然缺乏;另外，中國芯片產業(yè)缺乏真正高端的技術和管理人才。在更多領域，我國企業(yè)還需要長久的持續(xù)投入和積累，IC設計、制造工藝、封裝等技術環(huán)節(jié)缺一不可?！笨娤蛩硎?。

瞄準技術發(fā)展前沿“彎道超越”

繆向水介紹，雖然在芯片整體產業(yè)方面，我國技術相對落后，但芯片產業(yè)的技術更新?lián)Q代速度快，我國企業(yè)可以在某些領域重點突破，使得部分芯片產品達到國際領先，以提升整個產業(yè)在國際上的話語權。比如集成電路產業(yè)技術，代更迭速度很快，可以瞄準發(fā)展前沿，后來居上;比如在4G通信芯片領域，雖然高通、Marvell公司依然占據大部分份額，但是海思、展訊以及聯(lián)芯等大陸企業(yè)已經發(fā)起挑戰(zhàn)。海思近期發(fā)布的一款全球首款八核LTE Advanced芯片麒麟920，在LTE通信芯片上已經實現(xiàn)超越。

一些高校和科研機構，也嘗試在芯片的前沿技術上發(fā)力。以華中科技大學武漢光電國家實驗室為例，2010年和2011年，該實驗室已分別研制成功具有完全自主知識產權的256kb相變存儲器測試芯片和1Mb相變存儲器功能芯片，最快寫速度達到0.2納秒，比國際同類產品更快，并開發(fā)了與CMOS工藝兼容的工藝和外圍讀寫控制電路。近幾年來，華中科技大學聚焦于新型存儲器件—憶阻器的研發(fā)，形成了硫系化合物憶阻器材料及其類腦存儲功能研究的特色。此外，武漢光電國家實驗室還成功開發(fā)出大功率LED芯片，并實現(xiàn)產業(yè)化。