集成电路 创新100 | 清华大学王志华：芯片是工业的粮食、安全的根本

00：观点

粮食，是人的生命的保障，粮食安全是国家安全的重中之重，粮食的足量生产，不能掌控在别人手中，粮食的安全生产，不是单纯的经济问题，不应该只靠资本驱动的利益最大、不能只依靠资金效率最高来维系粮食的生产。2013年12月中央农村工作会议提出要确保粮食安全，坚守18亿亩耕地红线在此后的一号文件中多次提及。这表明，国家对粮食的安全生产的保障，有清醒的认识，有清晰的路径。时至今日，耕地红线依旧是基层的重要工作。

芯片，是工业的核心、产业的基础，是工业生产的粮食。无论是新兴的信息产业及经过信息化改造的传统产业，芯片或者说集成电路都是不可替代的关键部件。国际关系变化中的贸易争端、技术封锁等集成电路，使得我国上下都知道了芯片是“卡脖子”技术。但对芯片的重视，是不是会做到像重视粮食安全一样的重视，是不是会长期坚持，是不是会好了伤疤忘了疼，都尚未可知。但愿此后，外国人对芯片不“卡脖子”之后，国人依然重视集成电路的安全生产。

可以预见，在近期未来，由于国外产业链的需求，某些芯片的禁运有可能会放松，但这波禁运过去，若从政府到民间、从工业到商业，都对这覆车之戒没有产生永久记忆，则再过数年或者数十年，再来一遍新的卡脖子也未可知。

01：历史“悠久”

粮食：

人类有意识的利用自然的早期最重要成果，是人类驯化植物、动物。植物的驯化种植，为人类的生存、延续带来了革命性的影响。

芯片：

1947年贝尔实验室发明晶体管。1956年William Shockley、John Bardeen、Walter Brattain获诺贝尔物理奖。1958年仙童公司的Robert Noyce与启和科技的Jack Kilby同期试图将多个晶体管在同一个衬底上制造出来，从而发明了集成电路。2000年Jack Kilby因为集成电路技术的发明获诺贝尔物理奖。Robert Noyce由于活的不够长，英年早逝，与获得诺贝尔物理奖擦肩而过。晶体管与集成电路发明，创造出、并支撑了智能化的信息产业，改造了传统工业产业，对农业、工商、运输、服务业带来了革命性的影响。

02：社会需求

粮食：

粮食，是人类赖以生存的必须品，没有粮食，人类不能存活延续。人类对粮食的需求是多种多样的。先不说主粮的水稻、小麦。各种油料作物、各种蔬菜水果，都是人类生活，特别是健康的生活不可或缺的。在粮食充足的时代，人们可以（酿酒）喝酒、（养猪）吃肉，在粮食短缺的时代，生活的质量定会下降，某种意义上说，凑合着活着。

芯片：

芯片是现代工业的粮食。没有芯片，信息产业无法高速运行，传统产业也无法正常维持，这一点不需要论证。需要知道的是，工业产品中需要各式各样的芯片。包括存储器、运算器（CPU、DSP、GPU）等高集成度、单品种就大量需求的芯片产品；也包括模拟开关、运算放大器、数模-模数变化器、功率放大器等多品种、多性能产品。对绝大部分电子产品，多种类的芯片是必须的，但有时候芯片的性能是“打折扣”凑合着用的。

03：生长（制造）时间

粮食：

众所周知，粮食是春播秋收。粮食的再生产，需要一整年的周期。植物种子从播种入地，到成熟收获需要几个月的时间。水稻的生长期约为100天左右；冬小麦秋天播种，第二年夏天收获，竟然需要8个月。俗语“人误地一时，地误人一年”，意味着人类从远古就知道粮食的安全生产，不能临时抱佛脚。发现无米下锅再耕地播种，肯定会饿死。

芯片：

少有人知，芯片虽然是工业产品，芯片的生产也需要大致100天时间。假定集成电路的制造工厂已经就绪，就是说盖厂房、装设备、调整工艺已经完善稳定；再假定芯片的设计工作也已经完成，还假定采用28nm 标准CMOS工艺，从生产厂启动芯片制造的第一道工序开始，先后大约经过695道工序，硅片在车间的生产线上行程约200公里，经过大约100天的时间才能完成制造。这还没有计算测试、封装，运输到整机厂的物流时间。从这个意义上讲，人们至今刚刚明白芯片的安全生产需要时间提前量。发现没有芯片供应再“建厂”，整机行业也会“饿死”。