中国半导体芯片的进击之路何在？？

近半个月来，半导体行业引起了国内的关注和话题。目前，国内半导体芯片在高端硬件设计和制造方面仍与国际顶级水平有差距，中国在芯片领域需要突破哪些短板？人工智能芯片的快速发展会超越曲线吗？研发开发和创业资金的投入给中国芯片的成长带来了机会吗？5月8日，搜狐创投SoPlus系列沙龙活动邀请中国科学院微电子研究所研究员陈岚，中国科学院计算技术研究所研究员李晓维和南京大学教授王中风就中国半导体芯片的现状和未来、瓶颈和机遇等问题进行了深入讨论。

如何认识半导体芯片？

半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的材料，常见的半导体材料有硅。芯片是半导体产品的总称，是集成电路的载体。南京大学微电子学院教授王中风指出，芯片应用范围广，已广泛应用于日常生活中的汽车、路由器、手机、电视等产品。中国科学院计算技术研究所研究员李晓维提到流行指标，说明芯片应用广泛，一个人每天接触的处理芯片少于20个，这个人就没有进入现代化。

各种芯片已经传播到我们的生活中，芯片之间性能差异的原因是什么？中国科学院微电子研究所研究员陈岚提到像SoC这种集成电路芯片，是由S(system)和C(chip)共同确定的。例如，高吞吐量的通信芯片占有很多市场份额，除了拥有的专利技术外，在system应用领域的算法和结构方面的多年积累也是其性能优良的重要因素。Chip涉及到加工制造的技术带，工艺节点的数值越小，芯片的整合度越高，也会影响芯片的性能。李晓维介绍芯片的结构也会影响性能，从结构设计的角度进一步提高芯片的性能。王中风还有补路，设计架构师的经验对芯片性能也有很大影响。设计师不仅要了解硬件本身，还要了解芯片的实际应用，个人经验的积累、理解、教育程度等都会影响他的理解。

目前，国内外低耗电芯片的研发逐渐成为热点。陈岚分析主要有几点原因，首先是目前功耗过高带来的一些局限，比如硬件过烫而影响工作。第二是由于物联网的应用，物联网监控是无人值守的，需要保证一颗电池用到一定的时长，对功耗的要求也相应提高。还有一个原因是泄漏电流的存在，即芯片即使不工作也在耗电，这就造成了功耗的增加。为了提高芯片的低功耗性能，王中风认为不能一手一手地做，需要内力。一个是技术，集成电路的技术越先进，功耗的下降就越明显，二个是芯片设计本身，通过简化优艾设计网_PS论坛算法和运用硬件设计技术也可以降低能耗。但是，李晓维在芯片设计过程中，综合考虑性能、功耗和可靠性之间的折中和平衡，不仅要强调低功耗，还要根据目标进行调节，如果目标追求性能，功耗可能会相应提高。

中国半导体芯片行业发展的瓶颈

谈到当今芯片行业的世界结构和中国情况，中国科学院微电子研究所研究员陈岚指出，集成电路芯片来源于美国硅谷，发展到日本、韩国，其实中国集成电路和世界的开始基本上是同步的，但在原始技术创新中，美国现在具有脖子式的优势。在芯片的原材料和装备上，日本占了部分所需的化学试剂60%以上的市场。韩国的特长主要是代理和加工。中国也支持集成电路作为重要产业，中心国际已经实现芯片批量生产，为高吞吐量提供产品服务。

但国内芯片行业也存在这些制约因素，王中风指出中兴被美国禁止销售的反响很大，不是中兴不能生产芯片，而是高端芯片是瓶颈。李晓维认为制约因素必须从设计、生产、包装和测试的各个环节来考虑。例如，国内现在的生产技术比国际发达水平落后了约3代。陈岚指出，目前我国芯片发展的制约因素不仅是设备和装备的问题，还从系统层面考虑，在芯片开发过程中，随着芯片复杂性的提高，对技术的要求也在提高。复杂芯片所需的计算平台资源不亚于超级计算机，目前正在申请将超级计算机应用于芯片开发。在芯片制作材料上，目前主要使用硅胶，还没有找到替代品，这也可能制约芯片的持续发展。

王中风还指出了业界存在的一些问题，在十几年前还会有小公司不断成长，但现阶段小公司往往面临没有资金的问题而难以发展。事实上，更多小公司的成长可以促进大公司的创新和发展，但成本增加使普通企业家难以参与，因此有大公司垄断的趋势。陈岚也补充道，通过观察国际产业布局，我们应该清醒地认识到这已经是一个成熟的产业，现在的利润空间是透明的，不像新兴产业那样有很大的利润空间，而且这是一个高投入、高技术、高回报的产业，行业实力前20%的企业获得了80%的利润。

中国芯片的未来发展，路在何方?

现在国内人工智能芯片发展迅速。这能超越弯道吗？王中风认为目前人工智能芯片更多的是起到优化现有应用的作用，主要应用在两个层面，一是基于微处理器，应用于优化神经网络计算;二是在人工智能专用领域，如智能监控中的动态识别，可用于危险手势识别或者跟踪。在人工智能芯片方面，我国的发展已经处于第一阶段，但市场总体比重仍然很小。李晓维认为，单纯的一点突破不是整体的创新，国内芯片的发展不能只靠AI芯片，而且AI还有很大的发展空间，目前AI在结构上的效率并不高，未来可以发展基于神经机组的结构。陈岚指出，现在芯片产业已经成为网络，要实现弯道超车，需要霸权技术，材料技术创新是首要前提。

国家已经为半导体芯片行业的核心技术发展提供了巨大的支持资金，商业资本关注度也逐渐上升，在一定程度上给行业发展带来了机遇。陈岚认为，更多的人关注这个行业会聚集人才，有助于产生新的成果。李晓维也认为国家投资是利益，现在国内产业的一部分不是先进的技术，也被视为落后产业的转移，但解决了一部分自主生产的问题。不过，王中风也指出有一些问题需要深思，现在已经意识到存在落后工艺，国家层面应该有所统筹，比如该怎样优化资金分配，将生产、设计等环节中的哪个方面作为发展重点，怎样将其中一个做强并带动其他方面发展?总的来说，不改变持续投入，后续的工作是解决资金分配的问题。

半导体芯片领域的发展也需要形成科研与产业的合作发展模式。陈岚指出，在集成电路设计上，其实行业走在学术界的前面，这是一个相互学习的过程。美国的一些大公司会将前期研发中有技术开发风险的工作交给学界去做。国内的大专院校也有责任根据国家科研项目的布置，利用优秀的人力资源为产业解决问题。李晓维也认为，如果纯探索型研究不投入应用程序，就找不到落脚点，应该做什么，根据产业需求进行可投入应用程序的研究，应用效果也是检验科学研究成果的一种方式。王中风也认为学界和产业合作发展是双赢，学界帮助产业解决前沿问题，产业为学界提供科研经费，但产业和学界处于不平衡的发展状态，合作也不好，最好的状态是两者一起发展，共生共赢。

电子行业的发展离不开高端人才的培养，各位嘉宾最后也表达了对青年学子的期望。陈岚说兴趣很重要，兴趣促进探索，喜欢这个事业一定能找到乐趣。另一个重要的是不要浮躁，要踏实地做，深耕就要学会啃硬骨头。成功不是存折有多少钱，而是创造的价值，而是这个行业被称为金钱堆积的行业，进入这个行业也不是穷人。李晓维和王中风都强调青年学子要立鸿鹄志，李晓维经常鼓励学生ifyoucandreamit，youcandreamit，鼓励创新，宽容失败。王中风感慨，二十多岁的年轻人其实心情还不成熟，听到周围人说什么行业来钱很快就热衷于什么行业，但没有考虑自己的人生目标是什么。目标只要找到工作，每个人都可以轻松实现，但是如果把目标更高，成为业界的专家，他的想法和视野也会发生变化，对这个领域的关注和思考也会更深。成为行业专家自然有与之匹配的财富回报，同时也满足了自我实现的需求，而上手快的工作也意味着很容易被更年轻的一代所替代，年轻人要尽快明白这一点，毕竟一个国家的终极价值还是人的价值。