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02专项总指挥(02专项)

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02专项是“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项的简称。最近,02专项光刻机工程指挥部曹健林总指挥在媒体撰文《走出一条中国芯片创新之路》,文章回答广大网友普遍关心我国光刻机研发几个热点问题。

02专项

02专项光刻机工程指挥部总指挥曹健林

芯片技术为什么如此重要?

答:工业时代的基础是钢铁,信息时代的基础是芯片。芯片之所以如此重要,一是关乎现在,二是影响未来。说它关乎现在,是因为经过几十年的发展,芯片已渗透到产业和社会生活的各个领域,成为支撑信息社会的共同基础。小到银行卡,大到升天入海的飞船潜艇,到处都是芯片。说它影响未来,是因为迄今为止人们可预测的技术发展,如大数据、人工智能、智慧城市、无人驾驶、基因工程等依然建立在芯片技术基础上。

今天的芯片技术与产业问题已经成为整个国家的经济、社会和国防安全的重中之重,是与当年“两弹一星”可有一比的国家刚性需求。

如何看待芯片发展的摩尔定律?

答:芯片技术自上世纪五六十年代产生以来,一直是人类进步最快的技术。所谓摩尔定律(芯片的集成度和性能每18个月翻一番,价格降低一半)不是什么物理规律,它反映的是如果能够集中资源,全力以赴攻关,人类提高技术的能力有多大。

今天的芯片技术与产业可以说是现代科学与工程、技术能力的大集成。从应用数学到先进材料,从光学工程到超精密测量、加工、控制,十八般武艺能用的全都用上了,而且集中了全球的相关专业人才。目前,最昂贵最先进的芯片制造单台设备(EUV 光刻机)超过一亿美元,新建一个先进的芯片制造工厂要百亿美元以上,攻克一套新工艺也要数十亿美元。这么多投入,最终是要从产品的高性能和高性价比上赚回来。

我国芯片技术研究起步早,发展慢的原因是什么?

我国的芯片技术研究始于1958年,不比发达国家(地区)晚多少。2000年之后开始学习台湾地区的“设计+代工”产业模式,真正的转折点是 2008 年国家科技重大专项的实施,此后中国的芯片开始被世人关注。尽管我国芯片技术研究起步早,但发展并不快,其主要原因有三点。

  • 促进芯片技术与产业不断高速发展的基本动力是市场。而市场是靠有效需求决定的。中国虽然是世界第一人口大国,但直到上世纪末,芯片在我国都属于尖端或奢侈品,广大群众用不起,一般工农业装备也用不起,而国家还有许多更刚性的需求,不可能像“两弹一星”那样倾举国之力集中支持,所以有效需求不足。
  • 芯片技术与产业需要众多先进技术成果的支持,而其中有相当一部分成果是要靠多年积累才能取得的。总体而言我们在这些技术积累上严重不足。拿光学工程和精密机械(芯片制造装备两个最重要的技术支撑)来说,在重大专项开始攻关之前,我国相关技术水平比发达国家至少差一个数量级,产业界就差得更远。
  • 芯片技术和产业发展需要一套与其相适应的发展环境。新中国成立以来我们集中力量干大事的一整套办法都是在计划经济体制下形成的,在市场经济大背景下如何发挥优势,克服劣势,需要在实践中逐步探索。芯片技术和产业,这样关联广、产业链长、技术复杂且难度极大的系统的建立和完善更要长期努力。

今天,这三点都发生了根本性的变化。

我国芯片研发需要特别注意的问题有哪些?

  • 芯片问题是个长期的、而不是短期应急的战略问题,不能指望毕其功于一役。自上世纪五十年代后期起,我们几上几下,未能持之以恒地坚持奋斗,这是我国芯片技术与产业之所以一度与世界水平拉大差距的最主要原因。这种间歇式、运动式的投入几乎都导致另起炉灶,前功尽弃,对技术积累和人才队伍的培养影响尤其巨大。
  • 必须高度重视体系建设。既要上产业解决当下需求,也要抓研发打基础、向未来,还要抓应用培育市场,形成良性循环。上世纪八十年代全国一哄而上引进了几十条生产线,九十年代以所谓交钥匙工程方式引进国外技术,都排斥了自主研发,同期国家科技投入大幅减少,大批研究机构和大学退出半导体芯片领域,一批企业也“关停并转”,六七十年代独立自主、自力更生时期建立起来的技术和产业体系受到严重损失。
  • 自主创新是一条永远不能忘记的原则和底线。芯片技术和产业是全球化程度最高的领域之一,而中国又是在这个领域中唯一坚持下来且有了一定影响力和话语权的社会主义国家。国际关系的风吹草动和风云变幻对这个领域的影响是必然的。因此,对芯片技术和产业而言,一定要走自主创新之路,将那些重点技术和关键环节,掌握在自己手里和有掌握在自己手里的能力,这也是平等互惠、合作共赢的必要条件。
  • 必须要有全国一盘棋的思想和同世界水平争高低的志向。中国是少数几个靠自身需求能够支撑芯片技术和产业成长与发展的国家之一,特别是十四亿人的有效需求还在不断壮大。这个难得的优势之前提就是中国有一个强大、高效、权威的党中央和全国各地各部门的服从、理解和支持。如果众多地方和部门各行其是,一哄而上,中国的优势不仅得不到体现,还会大大延误发展。

我国芯片研发取得突破有没有时间表?

我们的下一步发展战略并非从头开始,应该是一个升级版。这个升级版要结合新形势(例如疫情之后国际环境变化)和已有成果,充分发挥我国体制和全球最大市场的优势,以产品为中心,以行业解决方案为突破口,形成自主标准和生态体系,立足中国市场实现世界水平的科技创新,重塑全球芯片产业链。在过去几十年努力,特别是重大专项启动以来 12 年奋斗的基础上,制定一个 20 年左右的发展规划,在设计、制造、封装测试、材料、装备和人才培养、产业布局、企业形态、知识产权等方面有明确的近中远期目标和实现路径,走出一条有中国特色的芯片技术与产业发展道路,力争10年之内不再受制于人,20年之内走到世界前列。

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