芯片雖小，卻是“國之重器”

◎ 中國金屬學會理事長、中國工程院院士 干 勇

我國在集成電路發(fā)展方面，受到了重大裝備和關(guān)鍵材料的限制，與國外差距比較大，中興通訊事件體現(xiàn)出核心芯片大量依賴進口的缺點。

芯片雖小，卻是“國之重器”，裝備制造的芯片相當于人的心臟，很重要。然而，核心技術(shù)不在我們手里，而且差了1.5到2代，中低端芯片對外依存度達到80%，高端芯片對外依存度超過90%。2017年我國服務(wù)器銷售了255萬臺，98%都是英特爾X86CPU指令集的服務(wù)器，盡管曙光、華為、聯(lián)想及浪潮等國產(chǎn)廠商占據(jù)了主要的整機份額，但85%以上的材料來自于國外供應(yīng)商，技術(shù)受制于人。

PC行業(yè)雖然早都實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但是一些高端技術(shù)元器件，包括高端電容電感國產(chǎn)化率很低。國產(chǎn)CPU生態(tài)環(huán)境在英特爾的壓力下十分艱難。

內(nèi)存顆粒產(chǎn)業(yè)主要被韓國、美國壟斷，硬盤行業(yè)也被國外壟斷。在集成電路材料和器件領(lǐng)域，所有的半絕緣碳化硅襯底、導電襯底及外延片主要從美國進口；MEMS器件玻璃粉封裝自給率為零，電子信息功能陶瓷材料自給率為零，都是在國外進口；高性能氮化物陶瓷粉底及基板自給率也是零，光刻膠自給率只有5%……高純石英玻璃及制品、探測用的人工晶體主要來自于國外。

新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)需要重點補充短板的材料一大堆，特別是193納米光刻膠完全空白。2025年我們制定了硅及硅基半導體材料發(fā)展重點目標，這是國家新材料重大專項方案剛剛出來編制，我們向國務(wù)院和科技部做了匯報，300毫米硅片產(chǎn)品由14nm提升到7mn水平等等，這是2025年的目標，特別是在新型半導體材料上，我們希望換道超車，比如說開發(fā)三維RRAM器件材料體系與結(jié)構(gòu)單元，或包括1G到5G更高容量的磁性隨機存儲芯片等。

光電子器件和集成是我們通信5G發(fā)展的關(guān)鍵。建立標準化的集成工藝標準，光交換和光互連的核心芯片集成技術(shù)已進行重點突破。我們必須要在超100G光傳輸技術(shù)上，大踏步前進，這里光電子和微電子的融合支撐產(chǎn)業(yè)升級和高質(zhì)量的發(fā)展是我們要選擇的一個道路，比如氮化物半導體是唯一覆蓋紅外到紫外波場范圍的半導的體系，包括Micro-LED新型顯示技術(shù)。另外，要發(fā)展寬帶同心合新型網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢。我們的移動通訊、新一代網(wǎng)絡(luò)，特別是五代通訊網(wǎng)絡(luò)在超高速、大容量、智能光傳輸和光交換方面一定要達到國際的高端水平。我們的光帶通訊和信息網(wǎng)絡(luò)要超低延伸了無線聯(lián)通設(shè)計技術(shù)，大規(guī)模的天線配置等等，網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，去蜂窩化、個性化和云化方面也比較取得突破。

在移動互聯(lián)網(wǎng)方面我們是很強大的，但是我們應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、智能化、平臺通用化方面，在移動互聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架、基礎(chǔ)芯片、軟件方面要取得突破。自主可控的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)非常重要，習總書記強調(diào)高端服務(wù)器和處理器必須自主可控。2018中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會大數(shù)據(jù)安全高峰論壇，習近平總書記發(fā)去了賀信，要求保證我們的網(wǎng)絡(luò)安全，特別利用我們的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧城市、人工智能的優(yōu)勢，要大力研究自主可控的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，要真實可信、信息安全、訪問授權(quán)、攻擊預防、事后追溯、容器網(wǎng)絡(luò)、分級控制。所以，要發(fā)展云計算與大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，這是我們重要的中心任務(wù)。