龍芯中科技術總監張福新博士：發展硬科技、攻克“卡脖子”需要五種力量_風聞

近兩週來，有關哲庫解散的消息餘波未平，在國人惋惜與嘆息背後，令國人意難平的是，中國高科技領域近年來一直被美國“卡脖子”，芯片則是首當其衝的領域。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鍵點。近日，中科院計算所正高級工程師、博士生導師、龍芯中科技術股份有限公司技術總監、龍芯實驗室主任張福新博士指出：在芯片產業領域，主要集中於三個方向，設計、工藝與產業生態。

張福新博士具體介紹説，“在芯片設計領域，一是芯片中的指令集。以手機芯片為例，都要得到ARM的授權。比如華為得到ARM V8的授權，但現在因為美國拿不到ARM V9，也就很難持續研發；二是工藝部分，最突出的就是光刻機被卡，因此，先進工藝製程的芯片，我們暫時沒辦法突破；三在芯片產業生態中，最具代表性的就是指操作系統，現在手機的操作系統有兩個，一個蘋果的iOS，一個就是谷歌的安卓。個人電腦或辦公電腦基本上是windows，包括很多的工業軟件都是由國外廠商主導。”

張福新博士以理性的科學家精神強調：“在這些關鍵的領域，決不是靈機一動或依靠靈感來了，就可以實現突破，也並不是人多力量大就可以解決。”他以ASML的EUV光刻機和龍芯為例説明如何做才能攻克“卡脖子”技術。

EUV光刻機

關於ASML，張福新博士認為，ASML的EUV光刻機的成功是企業家的創新路線、以及生態體系建設綜合作用的結果。

光刻機是一個挑戰極限的大型系統工程。它不是一個點難，而是有很多難點。有點像短跑，跑16秒可能隨便拉出一個人來能搞定，跑進10秒就是國家級運動員了，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，每個地方都是要壓榨最後一份潛力才能做得到。

光刻機要求的精度特別高，它每個環節、每個零件都需要非常大的挑戰，EUV光刻機有十幾萬個零件，全球5000個供應商，每個供應商都是細分行業裏的領導者。這是大型的高難度的系統集成。

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，這是什麼概念？如果把它放大到像海南島那麼大，它的起伏不會超過一毫米。

光刻機裏的機械好幾套系統，因為為了提高吞吐率，晶圓正準備光刻的時候，另一個正在光刻，這兩個經常要交換位置。在交換位置的過程中，只要產生了0.1毫米的誤差，就是一個災難性的事故。因此，它要保證誤差在1納米之內，這對機械的要求非常高。

龍芯CPU

至於龍芯的成功，作為我國第一款通用CPU龍芯1號和高性能通用CPU龍芯2號的核心研究骨幹之一的張福新博士認為説，這是龍芯團隊經年累月持之以恆的成果。

龍芯設計的關鍵是架構，所謂架構就像蓋樓的架構師，同樣的鋼筋水泥，不同的設計師設計出來的結實程度、美觀程度等都不盡相同，同樣的CPU裏面就是一堆晶體管，同樣的工藝之下，能不能做出一樣的性能來。這是相當挑戰的。

以龍芯為例，就是十幾年來一點點提高架構的一個例子。龍芯過去在一個評分軟件上只能跑到3分，到現在經過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。這也意味着，中國在CPU領域慢慢趕上來，而在時間上，龍興花費了20多年。這也是一個長期積累和長期投入的過程。

在ASML的EUV光刻機和龍芯為例進行相關闡釋後，張福新博士總結指出發展硬科技，是一個系統工程，需要五種力量——

志存高遠、勇往直前的“企業家”力量

無中生有、引領市場的“創新者”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、公平競爭的“產業生態”力量