在上個月舉辦的2018年中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上，騰訊董事會主席馬化騰曾在"數(shù)字經(jīng)濟(jì)"高端對話論壇上發(fā)表演講并參與了對話。當(dāng)中，馬化騰在談到跟戰(zhàn)略相關(guān)的話題時就表示，一個國家發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，不能只看前面，還要回過頭來看后方，看自己的基礎(chǔ)是否扎實(shí)。而當(dāng)一個國家、一個企業(yè)壯大到一定的規(guī)模后，那么專業(yè)人士們再根據(jù)現(xiàn)有的理論來對這個國家、或者這個企業(yè)進(jìn)行分析和預(yù)測，往往難以尋找到正確的答案。

馬化騰在場就說道："比如前兩天我提到基礎(chǔ)科學(xué)方面，無論是芯片到操作系統(tǒng)，甚至到人工智能，人工智能我們還稍微好一點(diǎn)，未來的量子計(jì)算我們會不會失去機(jī)會，當(dāng)國外量子計(jì)算獲得突破，有了量子霸權(quán)，他們可能在很多領(lǐng)域里面突然間遙遙領(lǐng)先，用傳統(tǒng)的計(jì)算完全追不上別人，這個有非常大的威脅。比如說你的密碼，別人的量子計(jì)算機(jī)可以秒破你，你是無能為力，你怎么都加密不了，因?yàn)槟銢]有基礎(chǔ)科學(xué)的基礎(chǔ)，這可能是非常大的威脅，對整個數(shù)字化的進(jìn)程是非常大的威脅。"

馬化騰其實(shí)在論壇說得很明白，中國發(fā)展數(shù)字化經(jīng)濟(jì)，必須同時發(fā)展好芯片、操作系統(tǒng)、人工智能和量子計(jì)算等核心而又基礎(chǔ)的技術(shù)。那國家研發(fā)和制造集成電路芯片會面臨怎樣的難度？芯片對中國又有多重要？中國在研制芯片的過程中都取得了什么樣的突破……對于這些問題，中科院集成電路先導(dǎo)工藝研發(fā)中心首席科學(xué)家、國家"千人計(jì)劃"學(xué)者朱慧瓏在一次講壇上講了很多，講得簡單明白而讓人易懂，還讓人更深入地理解了芯片技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。

以下是朱慧瓏研究員講話原文（略有刪減）。

集成電路，它是一門高科技。它實(shí)際上促進(jìn)了很多學(xué)科的發(fā)展，它包括自動化、制造裝備的這個生產(chǎn)，包括精密儀器，還包括我們這個微細(xì)加工等產(chǎn)業(yè)。有人說這個集成電路實(shí)際上就是電子設(shè)備的大腦，也有人說它是工業(yè)的糧食。正因?yàn)樗绱酥匾?美金的芯片，它所能撬動、或者帶動的GDP相當(dāng)于100美金。而全年的、全世界的芯片的產(chǎn)值，它撬動的GDP相當(dāng)于中國和美國之和。而且，這個產(chǎn)業(yè)實(shí)際上對我們國家的信息安全具有非常重要的作用

中國集成電路的、或者芯片的市場占了全世界的50.7%，是世界上最大的芯片市場，自給率還不到10%。全年，從2008年開始，我們國家的集成電路進(jìn)口，基本上就是我們的進(jìn)口商品中最大的一種產(chǎn)品，它甚至超過了石油和糧食。大家可以想象，我們的集成電路是多么重要的一個產(chǎn)業(yè)。

談到集成電路，我們就不得不提兩個人，一個是英特爾的創(chuàng)始人之一叫戈登·摩爾，另一位是美國的工程院院士、IBM的Robert H.Dennard。

戈登·摩爾1965年的時候發(fā)現(xiàn)集成電路中的核心器件——晶體管。晶體管等于說是個開關(guān)，就像我們在自來水系統(tǒng)中所使用的那個水龍頭，來控制水速。而晶體管在集成電路中是利用它的開關(guān)，來完成運(yùn)算、儲存等等。那么戈登·摩爾發(fā)現(xiàn)什么呢？他是說每12個月，集成電路中間那個晶體管的造價(jià)可以降低50%，它的集成度可以增加100%，后來這個發(fā)展周期被延長到18個月。但是即使這樣，這個發(fā)展速度是非常之驚人的。我們現(xiàn)在的手機(jī)，它現(xiàn)在的芯片的功能，相當(dāng)于20年前的這個叫Supercomputer，就是超級計(jì)算機(jī)。所以它20年間，就可以發(fā)展得如此之快。

那么在技術(shù)上如何實(shí)現(xiàn)這個？Robert H.Dennard在90年代的時候曾經(jīng)提出了一個理論，就是說在我們?nèi)?、我們這個制造業(yè)可以在保持不損害晶體管的性能的情況下，來不斷地縮小晶體管所占的面積，因此可以降低晶體管的造價(jià)。所以，我們大家可以看到，這種工程創(chuàng)新、這種過程往往是商業(yè)工程應(yīng)用和技術(shù)同時在發(fā)展、在推動。

集成電路面臨的挑戰(zhàn)？如果我們想簡單的描述的話，基本上我們可以用四個字，叫多、快、好和省。而這四個字里頭，實(shí)際上你們同樣可以看到它的特點(diǎn)，就是每個字里頭，既有技術(shù)的成分，同時也有商業(yè)、或者應(yīng)用的條件、要求、限制的成分。

多，就指的我們在單位面積上、要盡量多地、一次性地制造更多的晶體管，主要原因就是為了降低造價(jià)；快，就是我們在微縮晶體管的時候，我們不能損害它的速度，因?yàn)樗拈_關(guān)速度直接就關(guān)系到我們電腦、手機(jī)的運(yùn)算速度。另外，快還指的我們新的技術(shù)代的產(chǎn)品，要盡快地進(jìn)入市場，這樣我們才能保證這種產(chǎn)品有足夠的盈利空間，然后你才能有足夠的錢賺回來，然后再做下一代的開發(fā)；好，類似我們晶體管，你不能漏電太大，這樣的話你電池的續(xù)航時間就受到影響。另外在制造過程中，你的性能要穩(wěn)定，這樣才能保證足夠的成品率，這樣才能保證的造價(jià)要低；省，就是在制造過程中，我們的步驟要盡量少，用的時間要短，這樣的話才可以把造價(jià)降下來。所以，你們會看到，多、快、好、省這四個字里頭包含著技術(shù)和商業(yè)方面，等各方面的要求，這是工程創(chuàng)新的一個大特點(diǎn)。

集成電路本身有什么特點(diǎn)？它有一個三高匯聚的特點(diǎn)，第一就是人，第二就是錢，第三就是技術(shù)。

一個技術(shù)代，現(xiàn)在研發(fā)新的技術(shù)代，需要多少人？少則1千、多則幾千。然后投資，一個技術(shù)代的研發(fā)，需要100億美金，而且還有我們現(xiàn)在的技術(shù)實(shí)際上已經(jīng)在挑戰(zhàn)，我們大批量、低成本的制造、精細(xì)晶體管的極限。實(shí)際上我們現(xiàn)在晶體管有多大呢？大概70個納米左右，70個納米相當(dāng)于我們頭發(fā)絲直徑的千分之一的量級。你們可以想象，在這么多的，在頭發(fā)絲上面，你可以集成多少的晶體管。但是這個直接挑戰(zhàn)了我們?nèi)祟惖闹圃旃に嚒?/p>

從競爭模式來講，集成電路有一個特點(diǎn)，它就是贏者通吃。龍頭企業(yè)它有足夠的錢、足夠的技術(shù)和人力，它可以先把新的技術(shù)代的產(chǎn)品投放市場，等到你后邊來者的產(chǎn)品進(jìn)入市場后，它就會大批臉的降價(jià)，大幅度地降價(jià)，以至于后來者的產(chǎn)品不能夠有足夠的盈利空間，也得不到足夠的資金，去支撐下一代的快速發(fā)展。這樣就造成了這個贏者通吃的局面。

當(dāng)然，對于中國的集成電路，還有一個國際封鎖，就是國際上最先進(jìn)的機(jī)臺是不能夠進(jìn)入中國的。也正因?yàn)槿绱?，作為后來者要追趕前者的時候，許多國家和地區(qū)實(shí)際上都有自己的政策來扶植自己的產(chǎn)業(yè)，包括韓國、臺灣，它們都在它們的發(fā)展初期時，都有很多優(yōu)惠的政策。

中國在2014年6月份也出臺了國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要，同時也成立了一個1200億的基金，主要用于支持中國的集成電路發(fā)展。既然是這樣，那么某種意義上。我們就必須要說，我們要組織一個國家的力量來做這個事情，研發(fā)主要集中在哪里？一個是，我們要建一支國家隊(duì)。還有一個，我們要有自己的自主知識產(chǎn)權(quán)。在此基礎(chǔ)上，我們要有自己的技術(shù)。

在02科技重大專項(xiàng)，這是專門支持集成電路裝備和工藝的國家科技重大專項(xiàng)。我們在這個專項(xiàng)的支持下，組織了北大、清華、復(fù)旦和中科院系統(tǒng)所來共同研發(fā)22和16納米技術(shù)代。當(dāng)時，我是2009年，作為"千人計(jì)劃"和首席專家參加了這個項(xiàng)目，同時我們還招了20多位外國專家。

我們有了這支隊(duì)伍，那么下面的問題是，我們要做什么，怎么做？在回答這個問題之前，我想給大家看一些數(shù)據(jù)。我們有時候用的手機(jī)，一臺新的、剛出臺的手機(jī)，一般它的售價(jià)是在400到500美金的樣子，在這個里頭有30%，我們是交了專利費(fèi)。它這個費(fèi)用，甚至高于你那個手機(jī)所有的一些零件加起來的費(fèi)用。所以這個知識產(chǎn)權(quán)是非常重要的，還有相當(dāng)?shù)钠毡樾浴?/p>

我們作為后來者，要分析情況。第一，我們的科技，或者我們的技術(shù)力量沒有國外大。第二，但國外的這些龍頭產(chǎn)業(yè)，它們的營收額，大概是我們的10倍。我們是不是可以利用這一點(diǎn)？的確，國外它的技術(shù)很先進(jìn)，但是它的體量也很大。如果我們研發(fā)的技術(shù)被它們使用的話，那么雖然我們的技術(shù)也許沒有它們強(qiáng)，但是即使切掉一小塊，也相當(dāng)于從我們這個、我們國家企業(yè)的這一小塊切了一大塊。也就是說，如果我們交了30%的專利、專利的版權(quán)費(fèi)給了國外，其實(shí)也相當(dāng)于國外交了我們?nèi)种坏臉幼印?/p>

因此我們怎么來定我們的研發(fā)策略是很有講究的。另外一種策略就是說，我們在中國相對落后的技術(shù)上進(jìn)行研發(fā)。但是由于我們相對落后的技術(shù)，主體還是來源于國外，所以你再研發(fā)，也是非常有限，也沒有辦法真正對中國的產(chǎn)業(yè)提供一個保護(hù)傘。因此我們更傾向于使用前者的策略，但是這里頭有要求，就是我們能不能做到。

當(dāng)時，我們分析了我們的情況，我們認(rèn)為我們是可以做到的。那么我們?nèi)プ隽?，我們做?年，有些什么結(jié)果呢？首先，高K金屬柵是一種非常關(guān)鍵的技術(shù)，這種關(guān)鍵的技術(shù)就等于說我們高端的晶體管所必須具備的這種技術(shù)。我們先做的什么呢？先布了大量的專利。我們采用的策略叫做以貢為守。所謂貢，就是我們要對最先進(jìn)的技術(shù)有所貢獻(xiàn)，然后我們用這個貢獻(xiàn)，去換取對中國的、產(chǎn)業(yè)的保護(hù)。所以，我們先申請專利，然后我們?nèi)プ龅模堰@個、這些專利的一部分拿出來做我們的晶體管，這個晶體管就是22納米先導(dǎo)工藝的晶體管。當(dāng)時，我們這個器件跟國際上同類的產(chǎn)品主要性能達(dá)到了先進(jìn)水平。

另外一個很重要的，就是我們不能空口說，我的研發(fā)已經(jīng)達(dá)到了你們的某種技術(shù)水平，這要有真正的證據(jù)。一個很重要的部分，就是專利之間也是有相互引用的。我們現(xiàn)在的專利，在這個高K金屬柵方面，我們有600多次的引用。其中國外的大公司，包括IBM、格羅方德，都是引用了我們的專利。我們現(xiàn)在的專利引用數(shù)已經(jīng)排到了世界前10，而且我們在中國是排到了第1。而且，在這一領(lǐng)域，我們可以說，我們實(shí)現(xiàn)了你中有我。只有實(shí)現(xiàn)了你中有我，這個專利攪在一起了，這個時候再有了真正案子的時候，或者你才能對自己的產(chǎn)業(yè)有所保護(hù)。

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