近半個月以來，半導體行業引發了國內的廣泛關注與熱議。目前國內的半導體芯片在高端硬件設計和制造方面仍與國際頂尖水平存在差距，中國在芯片領域有哪些短板亟待突破?人工智能芯片的快速發展是否會讓我們實現彎道超車?研發和創業資金的投入是否為中國芯片的成長帶來了機遇?5月8日，搜狐創投SoPlus系列沙龍活動邀請了中國科學院微電子研究所研究員陳嵐，中國科學院計算技術研究所研究員李曉維和南京大學教授王中風，就中國半導體芯片的現狀和未來、瓶頸和機遇等問題進行了深入討論。

如何認識半導體芯片?

半導體是一種導電性介于導體和絕緣體之間的材料，常見的半導體材料有硅。芯片就是半導體產品的統稱，是集成電路的載體。南京大學微電子學院教授王中風指出芯片應用的范圍很廣，已廣泛應用到日常生活中的汽車、路由器、手機、電視機等產品。中國科學院計算技術研究所研究員李曉維提到一個流行指標說明芯片應用的廣泛，“一個人如果每天接觸到的處理芯片少于20個，那這個人就沒有進入現代化”。

各種各樣的芯片已經遍布我們的生活，那芯片之間的性能差異是什么原因造成的?中國科學院微電子研究所研究員陳嵐提到像SoC這種集成電路芯片，是由S(system)和C(chip)共同確定的。比如，高通的通訊芯片占據大量市場份額，除了擁有的專利技術外，它在system即應用領域的算法和架構方面的多年積累也是它性能優越的重要因素。Chip涉及到加工制造的技術帶，工藝節點的數值越小，芯片的集成度就越高，這也會影響到芯片的性能。李曉維介紹芯片的結構也會對性能產生影響，從結構設計角度也可使芯片性能進一步提升。王中風還補充道，設計架構師的經驗對芯片性能也有很大影響。架構師不僅要對硬件本身理解，也要理解芯片的實際應用，個人經驗的積累、悟性、受教育的程度等都會影響他的理解。

目前，國內外低功耗芯片的研發逐漸成為一個熱點。陳嵐分析主要有幾點原因，首先是目前功耗過高帶來的一些局限，比如硬件過燙而影響工作。第二是由于物聯網的應用，物聯網監控是無人值守的，需要保證一顆電池用到一定的時長，對功耗的要求也相應提高。還有一個原因是泄漏電流的存在，即芯片即使不工作也在耗電，這就造成了功耗的增加。要提升芯片的低功耗性能，王中風認為不是一招一式能做到的，需要有“內力”，這包括幾個層面：一是工藝，集成電路的工藝越先進，功耗的降低就會越明顯;二是芯片設計本身，歐洲服務器租用 云服務器，通過簡化算法和運用硬件設計技巧也可以降低能耗。不過李曉維指出在芯片設計過程中，需要綜合考慮性能、功耗和可靠性之間的折中和平衡，并不是一味強調低耗能，而是要根據目標進行調節，如果目標是追求性能的話，那功耗便可能會相應變高。

中國半導體芯片行業發展的瓶頸

談及當今芯片產業的世界格局及中國的處境，中國科學院微電子研究所研究員陳嵐指出，集成電路芯片發源于美國硅谷，再發展到日本、韓國，其實中國集成電路和世界起步基本是同步的，但是在原始技術創新上，美國目前在很大程度上擁有“卡脖子”式的優勢。在芯片的原材料和裝備上，日本占了部分所需的化學試劑60%以上的市場。而韓國的特長主要是代工和加工。中國也已經把集成電路當成重要產業進行支持，中芯國際已經實現芯片的量產，已經在為高通提供產品服務。

但國內芯片行業也還存在這一些制約因素，王中風指出中興被美國禁售引起的反響比較大，并不是中興不能生產芯片，只是高端芯片還是一個瓶頸。李曉維認為制約因素要從設計、生產、封裝和測試各個環節進行思考，比如國內目前的一些生產工藝相比國際發達水平大概落后了三代。陳嵐指出目前我國芯片發展的制約因素不只是設備和裝備的問題，還要從系統層面進行考慮，在芯片的研發過程中，隨著芯片復雜性提升，對技術的要求也在提高。復雜芯片所需的計算平臺資源不亞于一個超級計算機，目前尚在申請超級計算機應用到芯片研發中。在芯片的制作材料上，目前主要使用的是硅，還未找到替代品，這也可能會制約芯片的持續性發展。

王中風還指出了業界存在的一些問題，在十幾年前還會有小公司不斷成長，香港服務器租用，但現階段小公司往往面臨沒有資金的問題而難以發展。其實更多小公司的成長可以推動大公司的創新和發展，但是成本增高使得普通創業者難以參與進來，于是就有大公司壟斷的趨勢。陳嵐也補充道，通過觀察國際的產業布局，我們應該清醒地認識到這已經是個成熟的產業，現在的利潤空間是透明的，不像新興產業一般有巨大的利潤空間，并且這是一個高投入、高技術、高回報的產業，行業實力前20%的企業拿走了80%的利潤。

中國芯片的未來發展，路在何方?