2018年4月16日，美國(guó)商務(wù)部激活了對(duì)中興通訊的拒絕令，禁止美國(guó)公司向中興通訊銷(xiāo)售任何零部件、商品、軟件和技術(shù)，直到2025年3月13日。這一禁令立刻使中興通訊業(yè)務(wù)陷入休克狀態(tài)，甚至影響到“中國(guó)制造2025”的實(shí)現(xiàn)。眾多網(wǎng)民及政府部門(mén)把這一紙禁令總結(jié)為禁售核心芯片。確實(shí)，如果沒(méi)有核心芯片，其他的都沒(méi)有太大的意義。

事件發(fā)生以來(lái)，許多網(wǎng)民，專(zhuān)家，以及政府部門(mén)都發(fā)表了意見(jiàn)，觀點(diǎn)，和對(duì)策。本人作為一個(gè)在微電子，光電子，光通信領(lǐng)域摸爬滾打了近50年，目前仍然奮斗在研發(fā)工作第一線(xiàn)的芯片技術(shù)專(zhuān)家，見(jiàn)證了世界上許多國(guó)家，包括中國(guó)，在芯片領(lǐng)域的努力和成敗。針對(duì)中國(guó)目前所面臨的困局，通過(guò)幾天的思考和總結(jié)，也提出如下幾個(gè)觀點(diǎn)和建議與大家分享。

1、什么是大家所關(guān)心的核心芯片

核心芯片是將高性能、低能耗的功能器件和系統(tǒng)通過(guò)大規(guī)模半導(dǎo)體集成的方式制作在單一襯底上而形成的系統(tǒng)級(jí)芯片。其特點(diǎn)是高性能、低能耗、大規(guī)模集成。因此，低性能和小規(guī)模集成的芯片都算不上核心芯片。我國(guó)目前能夠制作的大部分都是這些非核心芯片。

核心芯片又分為微電子和光電子兩種芯片。微電子核心芯片包括中央處理器，圖形處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器，放大器，驅(qū)動(dòng)器，等等。光電子核心芯片則包括光電子收發(fā)器，開(kāi)關(guān)路由器，光學(xué)相控陣，激光器陣列，探測(cè)器陣列，復(fù)用/解復(fù)用器，等等。

這里需要特別注意的是，經(jīng)過(guò)50多年的研究與開(kāi)發(fā)，微電子芯片的發(fā)展基本上接近尾聲。而光電子芯片，特別是硅基光電子芯片，則是以“后摩爾時(shí)代的重要技術(shù)“、“顛覆性技術(shù)”的姿態(tài)，在近10年得到發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的高度重視。

2、反思為什么持續(xù)投入仍然掌握不了核心技術(shù)

中國(guó)實(shí)際上在微電子芯片剛面世時(shí)就有介入，北京大學(xué)王陽(yáng)元教授，中科院半導(dǎo)體所王守武研究員等都是當(dāng)時(shí)的領(lǐng)軍人物。在我的印象中，國(guó)家在微電子領(lǐng)域，至少有過(guò)4次大規(guī)模的投入：上世紀(jì)70年代的“大辦電子工業(yè)”，90年代“908，909工程”，2008年啟動(dòng)的“核高基”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)，和2014年成立的“國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”。然而，中國(guó)不僅至今沒(méi)能掌握核心芯片技術(shù)，就連普通一般性的芯片外購(gòu)比例也越來(lái)越高。這是一個(gè)早就應(yīng)該好好反思一下的奇特現(xiàn)象。

學(xué)術(shù)界和企業(yè)界有許多觀點(diǎn)，比如投資不大，補(bǔ)貼不夠，認(rèn)識(shí)不足，外界封鎖，等等。從我這個(gè)工作在一線(xiàn)的資深研發(fā)人員來(lái)看，關(guān)鍵的問(wèn)題在于：1.芯片研制人才/項(xiàng)目沒(méi)有受到重視， 2. 政策及方案制定者缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和國(guó)際視野，3. 沒(méi)有一個(gè)尊重創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)學(xué)研用體系。本人近50年的從業(yè)經(jīng)歷可以支持這些觀點(diǎn)：

在70年“大辦電子工業(yè)”的號(hào)召下，花了7年多的時(shí)間，沒(méi)有花政府一分錢(qián)投資，創(chuàng)辦了一個(gè)特殊半導(dǎo)體器件工廠，創(chuàng)造了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)奇跡。工廠由6名創(chuàng)業(yè)者于70年白手起家，在一年的時(shí)間里制造出特種半導(dǎo)體器件BT31-BT35系列，7年內(nèi)發(fā)展到60多人并開(kāi)發(fā)出外延工藝，其利潤(rùn)和影響遠(yuǎn)超當(dāng)?shù)氐闹攸c(diǎn)企業(yè)軸承廠和氮肥廠?？上в捎跊](méi)有得到重視和支持，加上核心成員離開(kāi)，該廠最后還是關(guān)了門(mén)。

1996年，有機(jī)會(huì)回國(guó)調(diào)研了國(guó)內(nèi)的微電子，光電子發(fā)展?fàn)顩r，并從1997至今，多次向政府有關(guān)部門(mén)建議加強(qiáng)微電子基礎(chǔ)建設(shè)、建設(shè)光電子芯片研究中心、通過(guò)發(fā)展MEMS和硅基光電子來(lái)實(shí)現(xiàn)換道超車(chē)等。結(jié)果都是與相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)見(jiàn)了一面，稍微推動(dòng)一下，就被邊緣化了。

有意思的是，2004年到2014年間，作為全職留學(xué)回國(guó)人才，連續(xù)11年參與或牽頭立項(xiàng)/申請(qǐng)以“硅基光電子/微納光電子集成”為主題的973項(xiàng)目，希望能鑄就“中國(guó)光電芯”，卻僅僅獲得80萬(wàn)元人民幣的預(yù)研支持。這種成功率也著實(shí)成為科研界的一個(gè)“美談”。如果2004年就能有一個(gè)“硅基光電子”方面的973項(xiàng)目，中國(guó)對(duì)這一核心芯片技術(shù)的掌握程度就可想而知了。

2014年研制出國(guó)內(nèi)的第一款” 100Gb/s硅基光調(diào)制發(fā)射和光相干接收芯片”以后，一直找不到合適的投資來(lái)進(jìn)行商業(yè)化。而這款芯片的美國(guó)供應(yīng)商，其30%的芯片供給中興通訊。由于對(duì)中興的出口禁令，不僅中興“缺芯”，該美國(guó)公司股價(jià)也直接暴跌35.97%。如果中興在2014年直接投資我們的研發(fā)成果，只需要2017年中興被罰款的1/20，就可以讓中興掌握一項(xiàng)至關(guān)重要的核心芯片技術(shù)，就可能使今年的禁令威力大減。

回國(guó)工作的14年中，參加了許多重要項(xiàng)目的研討、立項(xiàng)、申請(qǐng)、和評(píng)審，明顯感覺(jué)到那種為個(gè)人及團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取經(jīng)費(fèi)而忽略前沿方向的傾向。正如徐匡迪院士表達(dá)的：顛覆性技術(shù)都被“專(zhuān)家”投沒(méi)了。雖也抗?fàn)?，卻無(wú)能為力：許多制度就是為這種結(jié)果而設(shè)計(jì)的。

更為基礎(chǔ)的，整個(gè)社會(huì)和教育體系，在培養(yǎng)務(wù)實(shí)型、創(chuàng)新型硬件人才方面基本上是一敗涂地。只要聽(tīng)聽(tīng)這樣的說(shuō)法就夠了：“目前整個(gè)中國(guó)的大學(xué)里只有兩個(gè)專(zhuān)業(yè)，一個(gè)是軟件，一個(gè)是金融”。

上面這些雖然是個(gè)人經(jīng)歷及感受，但確實(shí)反應(yīng)了核心芯片的研制過(guò)程并沒(méi)有得到足夠重視這一事實(shí)。建議有關(guān)方面對(duì)政府過(guò)去的投入進(jìn)行務(wù)實(shí)統(tǒng)計(jì)，把投入/產(chǎn)出比作為關(guān)鍵指標(biāo)之一。看看那些獲得經(jīng)費(fèi)較多的個(gè)人和單位，在核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面都做了些什么樣的實(shí)際貢獻(xiàn)，也了解下好鋼是不是真的用在刀刃上。更建議政府反思一下社會(huì)引導(dǎo)和人才培養(yǎng)的目標(biāo)，希望“硬件技術(shù)是信息社會(huì)的不可缺少的重要基礎(chǔ)”這一觀點(diǎn)能夠得到最高層的重視和強(qiáng)大的資源支持。

3、解決核心芯片問(wèn)題，大量投入硅基光電子芯片這一換道超車(chē)的核心技術(shù)

半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，中興約30%-40%的核心芯片和器件依賴(lài)美國(guó)。這包括了微電子核心芯片和光電子核心芯片。如何解決微電子核心芯片的問(wèn)題，上面的內(nèi)容已經(jīng)給出。其他專(zhuān)家，學(xué)者，網(wǎng)民，也都支了很多招，這里就不再贅述。重點(diǎn)是呼吁大量投入硅基光電子芯片、大量投入硅基光電子芯片、大量投入硅基光電子芯片，重要的事再說(shuō)三遍。

所謂硅基光電子技術(shù)，就是結(jié)合光的極高帶寬、超快速率和高抗干擾特性以及微電子技術(shù)在大規(guī)模集成、低能耗、低成本等方面的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用硅工藝平臺(tái)，在同一硅襯底上同時(shí)制作若干微納量級(jí)，以光子和電子為載體的信息功能器件，形成一個(gè)完整的具有綜合功能的新型大規(guī)模光電集成芯片。

眾所周知，指導(dǎo)微電子發(fā)展的“摩爾定律”基本失效，集成電路芯片的發(fā)展趨于飽和。在另一方面，由于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息高速公路體系中各層分支線(xiàn)路上的數(shù)據(jù)流量也大大增加。光進(jìn)銅退已經(jīng)延伸到了芯片內(nèi)部。因此，使用與硅基集成電路技術(shù)兼容的技術(shù)和方法，將微納米級(jí)光子、電子、及光電子器件集成在同一硅襯底上，形成硅基光電子芯片，也就得到了發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的高度重視。

實(shí)際上，中興華為目前生產(chǎn)的通信設(shè)備中，超過(guò)60%的零部件是光電子器件及芯片。在美國(guó)宣布制裁中興后，中興通訊的主要美國(guó)供應(yīng)商股價(jià)均出現(xiàn)大幅下跌。其中中興采購(gòu)量占自身出貨量30%的Acacia通信公司表現(xiàn)最為慘烈，股價(jià)直接暴跌35.97%。而這家Acacia通信公司就是世界上第一家憑借硅基光電子技術(shù)成功上市的芯片公司。目前，這種硅基光電子芯片不僅用于中興華為以及其他世界頂級(jí)通信公司，也用于思科，微軟，臉書(shū)，谷歌，亞馬遜，阿里巴巴等高科技公司的產(chǎn)品及其巨型數(shù)據(jù)中心。

可想而知，如果在幾年以后，硅基光電子芯片在支撐信息社會(huì)的關(guān)鍵設(shè)備和數(shù)據(jù)中心得到大量應(yīng)用，而中國(guó)在這項(xiàng)顛覆性技術(shù)中還像個(gè)小學(xué)生，那么美國(guó)的一紙禁令揚(yáng)起的波濤可能要比現(xiàn)在的強(qiáng)得多。

幸好幾年前，比國(guó)外只晚了幾年，國(guó)內(nèi)相關(guān)政府部門(mén)和企業(yè)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到硅基光電子芯片的重要性，并且已經(jīng)做了一些基礎(chǔ)布局工作。而學(xué)術(shù)界則起步更早：本人1997年在美國(guó)就開(kāi)始硅基光電子芯片的研究工作；從2002年起，不遺余力地將這一技術(shù)向國(guó)內(nèi)科研院校，相關(guān)企業(yè)進(jìn)行推廣和介紹，包括舉辦會(huì)議，講座，暑期學(xué)校，和撰寫(xiě)專(zhuān)著等；并帶領(lǐng)北大團(tuán)隊(duì)在2014年研制出國(guó)內(nèi)的第一款” 100Gb/s硅基光調(diào)制發(fā)射和光相干接收芯片”，而這款芯片的美國(guó)供應(yīng)商，其30%的芯片供給了中興通訊。

綜上所述，如果政府能夠像重視微電子芯片那樣去重視硅基光電子芯片，只要1/3那樣的投資強(qiáng)度，在高效配置利用資金的條件下，中國(guó)就有可能在幾年之內(nèi)，在硅基光電子芯片這一換道超車(chē)的核心技術(shù)上，趕上并超越世界先進(jìn)水平。