第20版:星辰副刊

中国能源报 2023年07月10日 星期一

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爬坡过坎、发展壮大的脚步

——读《芯片简史》有感

■刘小兵 《 中国能源报 》( 2023年07月10日   第 20 版)

  随着数字化转型加速和信息科技竞争加剧,作为数字化世界基石的半导体芯片日益被大众关注。《芯片简史》是资深芯片研究专家、科普作家汪波的近作,它为读者完整讲述了芯片的发明和发展历程,尤其是一群“叛逆”的人如何突破传统、不断创新的故事。

  芯片诞生虽然只有短短60多年,但其崛起之路并不平坦。作者先后以上世纪六十年代仙童半导体公司和贝尔实验室要求撤换集成电路项目为例指出,芯片诞生伊始就与很多改变人类生活的重大原始创新一样,都曾遭到业界的质疑和抵制,甚至差点夭折。而如今,芯片不仅构成了现代社会正常运转的核心控制单元,影响范围更是涉及国家安全、商业、政治、文化、经济等诸多方面。可以说,没有芯片,现代社会正常运转将无从谈起。

  《芯片简史》以半导体技术发展的时间线为主轴,以多种门类的半导体器件演进过程为脉胳,覆盖材料、器件、工艺、架构和应用等多方面的内容,展现了半导体行业从理论形成到产业爆发的全过程。全书兼具故事性和知识性,同时刻画了很多半导体行业先驱的性格特质,也揭示了创新组织的不同文化所带来的感动和遗憾。

  作者以专业视角诠释了芯片产业的曲折发展历程,并认为,研制芯片的专家们始终在跟一个微观宇宙打交道,一部芯片史就是一部活脱脱的创新史和“叛逆”史。创新表现在各个层次上,例如在微观结构上,新器件颠覆了旧器件;在芯片层面上,新的芯片架构突破了原有设计瓶颈;在商业模式上,知识产权授权模式让芯片设计更灵活,使得自研芯片成为可能;在半导体行业的组织形式上,芯片代工厂的出现打破了垂直整合制造模式,催生出一批优质芯片公司。

  书中还详细生动地描述了芯片技术发展至今所克服的每一道难题,也记录了为克服这些难题,无数科学家作出的艰辛探索,以及他们所谱写的传奇故事。然而,无论是晶体三极管方面的技术大咖,还是集成电路专家,以及特立独行的模拟芯片设计者,他们都是既继承又批判地汲取前人的努力成果,然后在竞争与合作中出色完成各自的伟大事业。也正是由于一代代科学家的创新和“叛逆”求变,推动了芯片发展迎来春天。

  全书在鉴古知今中,道出芯片发展的普遍规律,并告诉世人,半导体行业的发展既取决于基础理论研究发现的偶然性,也源自创新者的不懈坚持和应用需求的驱动。书中很多诺贝尔奖得主的故事也说明,研究的每个阶段都会遇到未知的困难,这决定了成功的不可预期性,但正是这种不确定性,吸引着半导体领域的顶尖人才不断前行。

  对中国芯片事业的发展,《芯片简史》也做了阶段性的回顾,并就芯片发展各历史时期所取得的成绩做了适时总结,对制约我国芯片业发展的瓶颈问题,亦从内外因方面分析了缘由。作者认为,面对西方国家对我们在芯片技术领域的遏制,要充分发挥举国体制优势,不断增强原始创新能力,摒弃浮躁心态,切实抓好基础技术、基础研究、基础研发工作。

  值得一提的是,如今,通过几代中国芯片人的艰苦努力,中国芯片业发展取得长足进步,国内企业在中国制造向中国“智”造的嬗变进程中,以优异表现呈现出中国芯片业爬坡过坎、发展壮大的脚步。

  展望未来,作者信心满满地写道:“芯片行业可能是中国所需攻克的最后一个技术堡垒。在今后的日子里,中国终将在所有产业里占据最重要的地位。这是一个不可逆转的趋势,也是中国在工业革命4.0中应有的地位。”(作者为自由撰稿人)