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近兩周來，有關(guān)哲庫解散的消息余波未平，在國人惋惜與嘆息背后，令國人意難平的是，中國高科技領(lǐng)域近年來一直被美國“卡脖子”，芯片則是首當(dāng)其沖的領(lǐng)域。如何攻克“卡脖子”也是國人所熱切期待的。
要攻克“卡脖子”，首先要了解，我們到底遭遇了哪些卡脖子的關(guān)鍵點(diǎn)。近日，中科院計(jì)算所正高級工程師、博士生導(dǎo)師、龍芯中科技術(shù)股份有限公司技術(shù)總監(jiān)、龍芯實(shí)驗(yàn)室主任張福新博士指出：在芯片產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，主要集中于三個(gè)方向，設(shè)計(jì)、工藝與產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
張福新博士具體介紹說，“在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一是芯片中的指令集。以手機(jī)芯片為例，都要得到ARM的授權(quán)。比如華為得到ARM V8的授權(quán)，但現(xiàn)在因?yàn)槊绹貌坏紸RM V9，也就很難持續(xù)研發(fā)；二是工藝部分，最突出的就是光刻機(jī)被卡，因此，先進(jìn)工藝制程的芯片，我們暫時(shí)沒辦法突破；三在芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)中，最具代表性的就是指操作系統(tǒng)，現(xiàn)在手機(jī)的操作系統(tǒng)有兩個(gè)，一個(gè)蘋果的iOS，一個(gè)就是谷歌的安卓。個(gè)人電腦或辦公電腦基本上是windows，包括很多的工業(yè)軟件都是由國外廠商主導(dǎo)?！?/p>
張福新博士以理性的科學(xué)家精神強(qiáng)調(diào)：“在這些關(guān)鍵的領(lǐng)域，決不是靈機(jī)一動或依靠靈感來了，就可以實(shí)現(xiàn)突破，也并不是人多力量大就可以解決?！彼訟SML的EUV光刻機(jī)和龍芯為例說明如何做才能攻克“卡脖子”技術(shù)。
關(guān)于ASML，張福新博士認(rèn)為，ASML的EUV光刻機(jī)的成功是企業(yè)家的創(chuàng)新路線、以及生態(tài)體系建設(shè)綜合作用的結(jié)果。
光刻機(jī)是一個(gè)挑戰(zhàn)極限的大型系統(tǒng)工程。它不是一個(gè)點(diǎn)難，而是有很多難點(diǎn)。有點(diǎn)像短跑，跑16秒可能隨便拉出一個(gè)人來能搞定，跑進(jìn)10秒就是國家級運(yùn)動員了，跑到9秒7就是博爾特，但從10秒到9秒8，就需要從起跑技術(shù)，每個(gè)地方都是要壓榨最后一份潛力才能做得到。光刻機(jī)要求的精度特別高，它每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)零件都需要非常大的挑戰(zhàn)，EUV光刻機(jī)有十幾萬個(gè)零件，全球5000個(gè)供應(yīng)商，每個(gè)供應(yīng)商都是細(xì)分行業(yè)里的領(lǐng)導(dǎo)者。這是大型的高難度的系統(tǒng)集成。以鏡頭為例，卡爾蔡司鏡頭表面只能有0.05納米的起伏偏差，這是什么概念？如果把它放大到像海南島那么大，它的起伏不會超過一毫米。光刻機(jī)里的機(jī)械好幾套系統(tǒng)，因?yàn)闉榱颂岣咄掏侣?，晶圓正準(zhǔn)備光刻的時(shí)候，另一個(gè)正在光刻，這兩個(gè)經(jīng)常要交換位置。在交換位置的過程中，只要產(chǎn)生了0.1毫米的誤差，就是一個(gè)災(zāi)難性的事故。因此，它要保證誤差在1納米之內(nèi)，這對機(jī)械的要求非常高。
至于龍芯的成功，作為我國第一款通用CPU龍芯1號和高性能通用CPU龍芯2號的核心研究骨干之一的張福新博士認(rèn)為說，這是龍芯團(tuán)隊(duì)經(jīng)年累月持之以恒的成果。
龍芯設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是架構(gòu)，所謂架構(gòu)就像蓋樓的架構(gòu)師，同樣的鋼筋水泥，不同的設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出來的結(jié)實(shí)程度、美觀程度等都不盡相同，同樣的CPU里面就是一堆晶體管，同樣的工藝之下，能不能做出一樣的性能來。這是相當(dāng)挑戰(zhàn)的。
以龍芯為例，就是十幾年來一點(diǎn)點(diǎn)提高架構(gòu)的一個(gè)例子。龍芯過去在一個(gè)評分軟件上只能跑到3分，到現(xiàn)在經(jīng)過10年的努力，能跑到17分。與之相對照的是，AMD第三代和第四代CPU還不到17分,英特爾的最新13代酷睿也就是17分。這也意味著，中國在CPU領(lǐng)域慢慢趕上來，而在時(shí)間上，龍興花費(fèi)了20多年。這也是一個(gè)長期積累和長期投入的過程。
在ASML的EUV光刻機(jī)和龍芯為例進(jìn)行相關(guān)闡釋后，張福新博士總結(jié)指出發(fā)展硬科技，是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要五種力量——
志存高遠(yuǎn)、勇往直前的“企業(yè)家”力量無中生有、引領(lǐng)市場的“創(chuàng)新者”力量追求卓越、醉心極致的“匠人”力量慧眼識珠、有膽有識的“投資人”力量分工精細(xì)、公平競爭的“產(chǎn)業(yè)生態(tài)”力量
要攻克“卡脖子”，首先要了解，我們到底遭遇了哪些卡脖子的關(guān)鍵點(diǎn)。近日，中科院計(jì)算所正高級工程師、博士生導(dǎo)師、龍芯中科技術(shù)股份有限公司技術(shù)總監(jiān)、龍芯實(shí)驗(yàn)室主任張福新博士指出：在芯片產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，主要集中于三個(gè)方向，設(shè)計(jì)、工藝與產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
張福新博士具體介紹說，“在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一是芯片中的指令集。以手機(jī)芯片為例，都要得到ARM的授權(quán)。比如華為得到ARM V8的授權(quán)，但現(xiàn)在因?yàn)槊绹貌坏紸RM V9，也就很難持續(xù)研發(fā)；二是工藝部分，最突出的就是光刻機(jī)被卡，因此，先進(jìn)工藝制程的芯片，我們暫時(shí)沒辦法突破；三在芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)中，最具代表性的就是指操作系統(tǒng)，現(xiàn)在手機(jī)的操作系統(tǒng)有兩個(gè)，一個(gè)蘋果的iOS，一個(gè)就是谷歌的安卓。個(gè)人電腦或辦公電腦基本上是windows，包括很多的工業(yè)軟件都是由國外廠商主導(dǎo)?！?/p>
張福新博士以理性的科學(xué)家精神強(qiáng)調(diào)：“在這些關(guān)鍵的領(lǐng)域，決不是靈機(jī)一動或依靠靈感來了，就可以實(shí)現(xiàn)突破，也并不是人多力量大就可以解決?！彼訟SML的EUV光刻機(jī)和龍芯為例說明如何做才能攻克“卡脖子”技術(shù)。
EUV光刻機(jī)
關(guān)于ASML，張福新博士認(rèn)為，ASML的EUV光刻機(jī)的成功是企業(yè)家的創(chuàng)新路線、以及生態(tài)體系建設(shè)綜合作用的結(jié)果。
光刻機(jī)是一個(gè)挑戰(zhàn)極限的大型系統(tǒng)工程。它不是一個(gè)點(diǎn)難，而是有很多難點(diǎn)。有點(diǎn)像短跑，跑16秒可能隨便拉出一個(gè)人來能搞定，跑進(jìn)10秒就是國家級運(yùn)動員了，跑到9秒7就是博爾特，但從10秒到9秒8，就需要從起跑技術(shù)，每個(gè)地方都是要壓榨最后一份潛力才能做得到。光刻機(jī)要求的精度特別高，它每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)零件都需要非常大的挑戰(zhàn)，EUV光刻機(jī)有十幾萬個(gè)零件，全球5000個(gè)供應(yīng)商，每個(gè)供應(yīng)商都是細(xì)分行業(yè)里的領(lǐng)導(dǎo)者。這是大型的高難度的系統(tǒng)集成。以鏡頭為例，卡爾蔡司鏡頭表面只能有0.05納米的起伏偏差，這是什么概念？如果把它放大到像海南島那么大，它的起伏不會超過一毫米。光刻機(jī)里的機(jī)械好幾套系統(tǒng)，因?yàn)闉榱颂岣咄掏侣?，晶圓正準(zhǔn)備光刻的時(shí)候，另一個(gè)正在光刻，這兩個(gè)經(jīng)常要交換位置。在交換位置的過程中，只要產(chǎn)生了0.1毫米的誤差，就是一個(gè)災(zāi)難性的事故。因此，它要保證誤差在1納米之內(nèi)，這對機(jī)械的要求非常高。
龍芯CPU
至于龍芯的成功，作為我國第一款通用CPU龍芯1號和高性能通用CPU龍芯2號的核心研究骨干之一的張福新博士認(rèn)為說，這是龍芯團(tuán)隊(duì)經(jīng)年累月持之以恒的成果。
龍芯設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是架構(gòu)，所謂架構(gòu)就像蓋樓的架構(gòu)師，同樣的鋼筋水泥，不同的設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出來的結(jié)實(shí)程度、美觀程度等都不盡相同，同樣的CPU里面就是一堆晶體管，同樣的工藝之下，能不能做出一樣的性能來。這是相當(dāng)挑戰(zhàn)的。
以龍芯為例，就是十幾年來一點(diǎn)點(diǎn)提高架構(gòu)的一個(gè)例子。龍芯過去在一個(gè)評分軟件上只能跑到3分，到現(xiàn)在經(jīng)過10年的努力，能跑到17分。與之相對照的是，AMD第三代和第四代CPU還不到17分,英特爾的最新13代酷睿也就是17分。這也意味著，中國在CPU領(lǐng)域慢慢趕上來，而在時(shí)間上，龍興花費(fèi)了20多年。這也是一個(gè)長期積累和長期投入的過程。
在ASML的EUV光刻機(jī)和龍芯為例進(jìn)行相關(guān)闡釋后，張福新博士總結(jié)指出發(fā)展硬科技，是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要五種力量——
志存高遠(yuǎn)、勇往直前的“企業(yè)家”力量無中生有、引領(lǐng)市場的“創(chuàng)新者”力量追求卓越、醉心極致的“匠人”力量慧眼識珠、有膽有識的“投資人”力量分工精細(xì)、公平競爭的“產(chǎn)業(yè)生態(tài)”力量
