中国实验室｜谢志峰：中国芯缺完整产业链，喜做短平快

【编者按】

6月15日，陆家嘴读书会的第15期上，主讲者是复旦大学微电子学院教授、美国IEEE高级会员谢志峰，他有丰富的集成电路从业经历，曾经在中美两国最为重要的集成电路企业英特尔和中芯国际担任重要职务，他通过自己30年的集成电路从业经历，介绍了中国集成电路发展史。本次读书会也是澎湃新闻出品的《中国实验室Ⅰ—探索创新原动力》一书的品鉴会，在该书中，谢志峰讲述了中国发展集成电路产业的条件；该书中还邀请中国半导体产业奠基人张汝京，讲述他在上海二次创业中如何提升国产片硅片自产率的故事，也邀请了高通中国区董事长孟檏从外企高通的角度，讲述中国芯片产业的前途。以下是澎湃新闻整理的谢志峰的演讲实录。

今天两个话题，一个是芯片，一个是制造，这两个东西相关，但不是一回事。

芯片技术上的学名叫集成电路，芯片原来叫半导体，还有一种叫法叫微电子，它们差不多都是一回事，严格说又不一样。半导体是一个大概念，本来是说一种材料，它有时候可以导电，有时候不导电，有时候半导，这种材料很神奇，衍生出来的学科叫微电子学，做成的产品叫集成电路。最早时候没有半导体，是用真空电子管，它像酒吧里的霓红灯。每一个管是一个开关，计算机只认识两个数字，当一个开关开的时候，它是1，关的时候是0。

真空电子管大概像遥控器这么大，一台电脑是由无数个开关组成。如果用这种电子管开关组成的一个电脑，那陆家嘴图书馆那么一个空间只能放一台电脑。我读交大的时候，整个交大就一台电脑，上机只有三次机会，每次20分钟。今天我们每一台手机就是一个超级电脑，现在的手机比1980年代房子这么大的电脑要强大千百倍。

1947年，有几位伟大的科学家，肖克莱、巴丁、布拉顿就研制出晶体管开关，1956年获得了诺贝尔物理学奖。那个开关很简陋，一个金属接触到另外一个金属，线一连，就变成了一个开关。当我们把开关连在一起以后，我们叫集成电路或者是芯片。这个开关就让他获得了诺贝尔奖，这奠定了现代电子技术的基础，揭开了微电子技术和信息化的序幕，开创了人类硅文明时代。上海著名老品牌红灯牌收音机，有八个晶体管，八个开关，当时很金贵的。

芯片就是把很多很多的晶体管开关连在一起，形成了一个电路，这个电路有特别的功能，有的电路是一个反相器，你给它1它就出来一个0，给它一个0，它就出来一个1。集成电路拥有某一种功能的这样一个电路，但是它是由很多开关组成的。1958年德州仪器的杰克·基尔比，1959年美国诺伊斯发明了这个集成电路。到今天60年，一个甲子，改变了我们所有人的命运，今天有手机，有互联网，基础都建立在这个发明之上。

1980年到1990年是计算机时代，主要是信息处理，信息储存。1990年到2000年是通讯时代，信息不但要计算、储存，还要传递，这个时候互联网就起来了。2000年到现在，是感知时代，要把计算机，或机器做得和人一样有感觉。互联网输入某种信号，无论是打字还是说话。之后我们进入了人工智能时代。人工智能时代，这里包含智能、判断、决策、信息反馈，这些都不需要人介入。人工智能技术有三个要素。第一是算法，第二是算力，第三是大数据。把这三个要素结合起来，针对某一个场景做应用，就叫人工智能了。

算法是把一个规律输出和输入，做一件事情，就建一个模型，找到输出和输入的规律，就形成了一个模型。大量的数据，可以去算，这叫计算能力，叫算力。所以人工智能实际上是一个建模型的工具、功能。

这个算法在40年前就已经成熟了，但是那个时候计算能力很弱，算不了那么快，所以就没办法，就只好等到今天。今天因为芯片越来越快，能力非常强，可以算那些很复杂的算法，突然全世界都说人工智能了。Alpha Go在训练中有一百台服务器，大量的数据，一万台服务器就是算力，大量的数据把人类有史以来所有的棋谱全部放进去，这就是大数据，然后总结出规律来，每一次下棋，棋盘有那么多的位置，有那么多的可能性，他算出胜算最高的那一步，人算不了那么多，人和机器就没有办法抗衡了。

最有名的芯片叫中央处理器，也叫CPU芯片，它是所有计算机的核心。手机是一个超级计算机，手机里面也有CPU。它各种各样的功能，无论计算，还是照相，还是说话，它都能够处理，所以我们把中央处理器CPU称为通用芯片，什么都能干。

1990年当时我在美国英特尔公司发明了一个486芯片，指甲盖那么大小，当时我们放进去一百万个开关，觉得很了不起，红灯牌收音机仅仅是八个开关。今天在英特尔最新的芯片是260亿个开关，从一百万到一百亿，同样大小的芯片增加了一万倍，这是非常恐怖的。全世界是只有这个行业这样干，摩尔定律每18个月成本减一半，或者18个月成本不变，晶体管的数量增加一倍。过去60年都是这样，没有一个行业可以这样减价，如果这样减，汽车可以一分钱一部，做不到。结果发生什么情况？今天计算也好，存储也好都很便宜。过去我记得我的邮件存不下了，要删掉一些文件才行，现在你不需要删文件了，电脑有足够的存储，因为我们把计算机芯片做得很便宜，便宜到一定程度上可以说是免费使用，邮箱免费，以及计算、存储，没有什么成本。

GPU芯片中文叫图像处理器芯片，本来是用来打游戏的，主要功能是处理图像。你们有没有听说过张学友演唱会抓罪犯？它背后就是靠GPU（图形处理器），就是用数据库里罪犯的脸去比对，几乎可以说是实时核对，在几千、上万人中间很快就能找到这个人。因为人脸和玩游戏都是图像识别，都是图像处理。这种技术不能独立存在，CPU需要GPU跟在两边，是一个协处理器，CPU什么都能做，但是加上这两个会更强大，但是没有CPU，光是那两个，是没有办法独立运作的。

刚讲了芯片的种类，我们做一些总结。传统的CPU和GPU，本质上并非是以我们人的神经元作为基础单元来做的，相对于现在新型的人工智能芯片没那么快，但可以做很多事情。假定我们同样的生产技术，CPU和GPU可能更有优势，详细我们在这里不讲技术，通用芯片CPU、GPU，专用芯片是基础，现在和芯片不相关的产业几乎没有。比如我一个朋友是做基因检测的，因为芯片的强大，基因检测速度比手工做不知道快多少倍。现在拍CT照片，拍完以后，要多少个医生去看，要会诊，现在用人工智能芯片直接就能看，一个小时看的片子比医生一个月看的片子还多，所以人工智能芯片无所不在。

问：我在华尔街，海外人才怎么才能回归？

谢志峰：人才要么自己培养，要么引进，天上掉不下来。我1983年到美国，18年后回中国，我2001年回国参与创办中芯国际，我知道回来有多不容易。我后来又引进了很多海归，我教他们过哪些坎。对海归来说，中国的最大国情是没有那么多的国际学校，从美国回国，家人的就业，孩子的教育问题很重要。2001年中芯国际自己办了双语学校，因为实在没办法，美国学校很贵，我的薪水送两个孩子去读美国学校，基本就没有了。中芯国际自己办了一个双语学校，幼儿园、小学、中学、高中都有，员工免费。没有这个学校，外面的人才根本回不来。我十个朋友九个想回国，但是九个里只有一个人能回来，都是因为孩子的教育，老婆的工作等等一大堆的事情，确实很困难。

人才还是要靠培养，海外人才太贵了，完全引进，中国的国力也没那么强。2001年开始，中芯国际大量培养本土人才，2001年的高校毕业生现在全是顶梁柱了，现在这批人的成就超过台湾人才。2000年从台湾到中国大陆工作的人，当时都是拿着特别好的待遇，牛得不行。到今天，当年同样岗位的人，因为水土不服，和我们培养的人才相比，找不着工作，没有竞争力。人才的问题这17年改进了很多，培养人才，引进人才，两方面都要做，人才不能只靠引进，但是引进人才还是必须的。

问：为什么中国人工智能的芯片上做到国际比较领先，但是传统的存储芯片CPU、GPU，还是和其他世界领先的国家差距那么大？

谢志峰：这个问题问得非常好。这个产业是非常复杂的长产业链，材料、设备、化学品、零部件，再到制造，再到封装、测试、应用、软件，整个长产业链。而人工智能芯片公司只是一个设计公司，只是整个环节上的一小块，前面的环节都不需要做。中兴通讯买的美国那个芯片，价值并不高，销售量也不大，这种量小但市场不大的产品，很多企业不愿意做。做一年，这个芯片的销售额可能也就是一两千万，而且是那么难的一个东西。与其这样还不如做手机，一年可以做几十亿，因为这个原因，我们的芯片领域没有完整的布局，喜欢做短平快，就去做人工智能芯片。

但AI芯片不是通用芯片，它只能做一件事情，在某一个应用场景中，人工智能芯片算得特别快。谷歌内部都不叫人工智能芯片，叫加速芯片，就是算得快，没什么了不起，算一件事情算得特别快，第二件事情就不会算，傻瓜一个。所以不要把人工智能芯片想得那么伟大，就是一个高加速的计算器，某一个算法算得特别快，而CPU不一样，CPU什么事情都得干，那才难，但中国也做出来了，这很伟大。听说过太湖之光吗？太湖之光做成了超级计算机，连续三年得世界冠军，用的是中国自己的芯片，叫申威处理器，这个成就没话说。但问题是没有对应的生态系统，没有软件，没有操作系统，老百姓用不了，没有办法炒股票，没有办法玩游戏，老百姓不用。这个产业太大了，做出一个AI芯片，说自己多牛多牛，大可不必。60年的苦功，绝对不是两三年就超越的。最可怕的是原材料，中国的材料，做芯片的，今天百分之百进口，日本、德国、美国，甚至韩国都能做，中国还没有做出来。

问：军用芯片我相信是自己做的，既然军方都可以做，为什么中兴事件一出现有那么大的影响？

谢志峰：两弹一星是我们自己搞的，集全国之力做，这个是可以做的，但是军用和民用不一样，民用讲究要便宜，做原子弹，做氢弹，成本不是最重要的因素。而老百姓不一样。手机一千块、两千块可以，要是涨价到两万块，老百姓马上不用了。某个东西性能不太好，能做出来，但成本很高，贵到老百姓用不起，就没有机会了，再加上做出来的东西成品率低得要命，人家90%，我们20%，不赚钱的生意没人做。

还有一个问题我也提醒大家，我们包括我在内，都已经犯了一个错误，因为一个东西，对进口和国产有偏见，进口的好东西买，国产的不放心。所以国产芯片没人愿意用，越不用，就越没有人生产，越没人生产，越买不到，产业就萎缩了。

问：我学电子信息专业毕业的，毕业之后也做了一段时间的芯片，但是我后来放弃了，做应用软件开发，目前在耶鲁。我的问题是年轻人职业选择应该倾向于往硬件方向还是软件方向？

谢志峰：读计算机很吃香，很著名一句话叫学软不学硬，学软件到哪儿都有饭吃，学硬件只有有限的几个地方。我年轻时一直不理解，现在我理解了。但是如果硬件没有，软件是没有用的。今天没有计算机，没有手机，写软件干嘛？硬件是基础，一定要的，一旦做出硬件来，很多人要用软件，对中国来说，软件肯定比硬件容易，但是真正有创造力的是在硬件上，因为硬件定义了软件能写什么样的规矩。硬件的处理能力，能算多快都是定死的。

总的来说，软件有巨大的市场，特别是到了人工智能时代，要做算法，要做模型，有很多应用，但是硬件也不可少。从整个国家的战略来说，必须要软硬兼施，都要做。从找工作角度来说，软件应用更广。但是今天没有人饿肚子，今天只有营养过剩，在我们衣食无忧的情况下，还是要做几件有意义的事情，缺芯，少魂，无面（指：缺芯片，少操作系统，少面板），这三个是中国的软肋，这些行业全是外国人的，咱们努力一把，把这个东西做一下这里的路很长，硬件、软件，大量需要人才，都有很多的机会，看你自己的爱好，但是软件应用更广。

《中国实验室Ⅰ—探索创新原动力》，澎湃研究所著，上海人民出版社出版。