[怪论]有胡伟武设计龙芯,我们可以去睡觉了。

网上看到一篇《财经文摘》的文章,不知道是否是真的,从内容看起来,有真有假的,现在给大家奇文共赏。

龙芯CPU首席设计师胡伟武:我们的CPU
——中科院计算所研究员、龙芯CPU首席设计师胡伟武专访

2007年08月06日 14:55   《财经文摘》  本刊记者 齐介仑

  中科院计算所八楼,因胡伟武临时开会,记者在会议室一等就是一个多小时。龙芯项目组会议室仅仅与胡伟武办公室一墙之隔,空间不大,室内布置不仅并不豪华甚至可以用简陋来形容,椭圆形办公桌的四周,有序放置的是密匝匝的一圈黑皮椅子,会议室迎面墙上是一行用塑胶板做底的白底红字标语:“用毛泽东思想武装龙芯课题组”,而标语下方,一尊硕大的毛泽东半身石膏雕像居于正中,雕像左边是一面鲜红的国旗,右边是同样鲜红的党旗,花花草草的盆栽植物交错于雕像周围,颇有些祭祀佛龛的味道,因房间一面靠窗,阳光和缓而温暖。

  年近四十的胡伟武性格随和,谈吐儒雅,举手投足不紧不慢,对于记者的诸多提问,胡表示“所有问题都很敏感”。

  “顶天”与“立地”

  记者:随着汉芯事件、方舟事件的渐次出现,民众对于中国科技界的质疑似乎已经形成习惯。那么,在国际化日趋深入的今天,你对中国科技界的整体实力如何评判,依据你的理解,科技带头人与科技界同仁应该保持一种怎样的心态最为恰切,政府的支撑应该如何体现?另外,大量读者对龙芯的发展路径颇为关注,你怎样回应这样一种期待与质疑交杂的情绪?

  胡伟武:记得科技部一个领导和我说过,我们不能因为科研领域的一两个事件就失去了对中国科研人员的整体诚信。中国科研人员那么多,我们也做出过像两弹一星、杂交水稻等显赫的成就,所以不能因为一两个问题就失去对所有科研人员的整体信任,我想,这是媒体、政府以及公众的一个起码共识。

  对当下中国来讲,我们已经发展到了一个瓶颈口上,科技大会上国家也提出来要“以企业为主体,以市场为导向,产学研结合”,中国企业在创新能力上普遍还比较弱小,在三五十年或二三十年内,要想在大陆建成像IBM、Intel那样的研发中心,要想形成他们那样的研发能力,很难,而且即使有可能,也绝不会非常普遍,你首先要考虑到中国独特的历史因素,延续至今的科研体制使得中国与美国等成熟的发达国家显然存在很大不同,这是体制问题。我们说“企业是创新的主体”,为什么?科研人员的创新成果最终是要被企业体现出来的。就我们国立科研院所来说,需要解决的问题很多,但关键点还是要放在“产学研结合”的“结合”二字上。

  龙芯有龙芯的特点,有它的普遍性和特殊性。中国的整体科研实力,在我看来是相当强的,尤其是现在,趋势越来越明显,在很短的时间内,包括在芯片领域,已经很有建树了,已经打破了西方的数字霸权,甚至我相信,在全世界,只有中国才能打破这样一个局面,没有第二个国家或地区能够挑战西方的数字霸权。我们最近也做了一些调研,我们对全国的专家情况也有了一些了解,形势是非常好的,当然还是要解决好“结合”的问题。

  关于龙芯的产业化,我想和你分享几个体会。为什么共产党老打胜仗,是普遍规律与特殊规律结合得好,就龙芯而言,国家对自主创新集成电路非常重视、非常支持,这就是一个普遍性。另外一个普遍性就是,国际上也对自主创新非常重视,国家已经发展到了这个坎上了,国际上一些言论一旦提到中国的知识产权就是侵权啊,盗版啊,反倾销啊,都是这些概念,这说明,一方面除了中国很强势以外,在世界500强里边,自主创新的中国企业很少,都是石油、石化。三星是韩国的名片,但韩国人造假比我们中国人厉害多了,美国人也造假啊,为什么只关注我们呢,我们的自主创新没有形成企业气候。

  在普遍性之外,龙芯还有它的特殊性。我经常把CPU比喻成芯片领域的珠穆朗玛峰,它是最核心的,它是整个信息产业的发动机,英特尔2005年销售额380亿美元,2006年350亿美元,应该说,掌握通用CPU技术的,目前只有美国。日本部分地拥有这方面的技术,因为他有一些产品,当然日本和美国的技术是分不开的。

  我们可以回忆一下信息产业的发展历程,它基本上是被IBM、英特尔这样的企业带起来的,包括互联网,都是以这些企业的技术为基础的,包括路由器、打印机都是需要CPU的,它的通用性在某种意义上讲,也是它的特殊性,所以它的产业链极长,首先你做好一个芯片以后,你得有套片吧,你得有软件吧,软件需要很多,我们国家在历史上还没有建设过这么长的产业链。

  记者:有人说,龙芯已经逼得计算所既做硬件又做软件,甚至要端起整个产业链了。

  胡伟武:这倒不是,这是一个误解,至少对于龙芯来讲,我们不是这样的。我们要做的不是一个产业链,不是说我们做出一个产品来,拿到超市去卖给客户,我们要做的是产业环境。你看英特尔,它有它的产业环境,有人为它做套片,有人为它做板子,有人为它做软件,有人帮它卖,各种各样的应用,有很广泛的产业环境。而龙芯呢,它的面很广,它也非常重要,如果国家真正把它当作一个工业发展起来的话,我相信它是能够打破某些国家的信息垄断的,而时下计算所要做的正是龙芯的产业环境。从这个角度来说,其实最近我们做的还是非常不错的,但是谈到产业化,谈到“谁在用”,我没办法给你讲,我想这又是龙芯的一个特殊性。另外一个特殊性是,我们科研院所经常说,要“顶天立地”,“顶天”与“立地”之间是“或”的关系,但对龙芯而言,两者之间却是“与”的关系。我最近的一个体会是,你顶得到天,你就很容易立地,我最便宜,我功耗最低,我做到全世界最牛,产品的性能、功耗、价格,在某一块领域,或者在某一个档次之内,我必须做到全世界最牛,我才能卖出去。集成电路有个规律,叫做“winner take all”,赢者通吃,我的性能比你差1%,那么你肯定是100%的市场,而我没有,绝不会是你51%,我49%。龙芯也一样,你要真正想在市场上有所表现,要做到顶天的程度,不是说通通的好,哪怕是在某个档次上,或者针对某个领域,或者某个性能范围,在市场上一定要做到最牛,这才是出路,这和政府支持不支持是没有关系的。

  实在不能告诉你我们当下对于龙芯产业化的战略,但是我可以明确告诉你的是,经过五六年的努力,我们龙芯在某些产品的应用上已经达到“顶天”的水平了。

  记者:外界多有质疑,既然英法等大国都没有CPU,中国在没有任何积累的前提下,做这个事情值得吗?划算吗?

  胡伟武:这个东西属于国家战略嘛,国家一定要推出龙芯,这一点,我们和英法不一样,中国是一个大国,做CPU的意义可以上升到国家战略安全的高度。有些数字我可以举给你。中国信息产业2003年的GDP是1.8万亿,利润750亿,利润率4%,到了2005年信息产业GDP2.8万亿,利润1300亿,利润率降低到3.4%,2006年信息产业GDP达到4.75万亿,利润率也仅仅是3.4%。这么大的一个产业,我们的利润率才这么高,中国内地前十强企业的利润率平均才2%-3%。我们不能只停留在产业链的末端,我们要掌握核心技术,国家有这样一个需求。

  中国大陆,我们每年的GDP占全球不过5%,而且是因为人民币升值了,而在升值前是4%,但是我们消耗了全球10%的石油,27%的铁矿,百分之三十几的煤,百分之四十几的水泥玻璃,等于说我们消耗了全球百分之三四十的能源、资源,取得却只是全球5%的GDP。你到我老家,浙江农村,我们小时候玩的那个环境,那个小河,根本没法玩了,不能这样发展下去。为什么要发展国产CPU,中国必须发展可控的技术工业,这个是必然的,而且从国家战略上讲,信息产业、CPU无论如何是不能控制在外国人手里的。

  记者:据说龙芯课题组凝聚了一批熟悉硅谷创新经验的技术高手,现在龙芯研发团队有多少人?

  胡伟武:团队都是自己培养的啊,没有硅谷的吧。误传了。我们团队最核心的人员都是自己培养的,目前核心的芯片研发团队在80-100人,动态的,而且还有一些做外围和产业的、做应用支持的人员。

  记者:从最初筹划,到第一颗芯片出来,中间用了多长时间?

  胡伟武:从验证芯片,到流片成功,一年半。龙芯一号解决的是0到1的问题,从无到有,我们有了CPU,真正的通用CPU,也就是通用计算机上能用的CPU。

  你问我龙芯是否真的达到了相关水平,肯定是到了的,肯定到了奔3、奔4的水平的,这在我们的新闻稿里都是说过的,起码是到了中低档奔4的性能,而且我们在功耗上还有很大优势。

  记者:龙芯电脑不联机就不能工作而且龙芯的运算能力很差,与wintel电脑差距太远,你怎么看这个问题?

  胡伟武:这是我们的选择。龙芯其实还有另一个特殊性,那就是,全国人民包括政府领导,都对龙芯饱含深厚感情,都希望龙芯能够把英特尔干掉,当然这样的事情我们肯定不会干的,毛主席打江山讲究农村包围城市,你不可能一下子把上海广州拿下,对不对?别一步登天,就像我刚才说的,把应用做起来,把产业环境做起来,把应用慢慢铺开,产业链的成熟如同革命根据地的建立,这块应用领域可能是一块新的,不是英特尔感兴趣的,或者着力少的,那龙芯就可以先从这里做起。现在有很多人希望我们快马加鞭地发展,他们希望能够从市场上买到龙芯电脑拿到家里就能用,我可以讲,如果我们那样干,肯定是失败的。面对那么强大的竞争对手,我们怎么会直接去碰呢?

  性能我刚才已经说过了,中低档的奔4是有的,但你把他3G的东西拿来,我做不到。当然我们在很多接入点上还是有我们的特点,比如功耗很低,我们达到奔4性能时,功耗只有几瓦,而且还在持续不断地完善,在这样的情形下,在性能价格比、性能功耗比上,我们可以做到世界第一。

  龙芯的应用面非常广,包括各种工业控制领域,嵌入式领域,比如查询终端、银行终端,大约很多人关心的是龙芯PC支持不支持Windows的问题,其实这个事情应该反过来说,微软那个Windows它愿不愿意支持我?它不来支持我啊。最早的时候,微软也是支持MIPS的,也支持Alpha的,什么都支持,后来它排他性地只支持X86了,软件要往硬件上移植是很容易的。

  记者:计算所与微软就此问题的交流是怎样的一个模式?

  胡伟武:比如说微软有个嵌入式软件,叫Windows CE,Windows CE就是支持龙芯架构的,它在龙芯上是能跑的嘛。当然,有没有接洽我不能告诉你。这个东西我绝对不能告诉你,你说我和微软有接洽,然后……这个不能说。

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评论:

【一尊硕大的毛泽东半身石膏雕像居于正中,雕像左边是一面鲜红的国旗,右边是同样鲜红的党旗,花花草草的盆栽植物交错于雕像周围,颇有些祭祀佛龛的味道,因房间一面靠窗,阳光和缓而温暖。】

这个记者到底是哪一部分的,祭祀佛龛都写出来,把人家崇高的情感戏弄得乌鳢马查的。

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关于毛泽东思想

  记者:我在会议室看到了靠墙正中的毛泽东半身雕像,你崇拜毛泽东?

  胡伟武:我是毛泽东的粉丝,你看我的毛泽东像章(胡伟武指着T恤上别着的像章说),是吧,毛毛虫。(笑)

  记者:为了宣传,还是内心果真崇拜毛泽东?

  胡伟武:以前我在网络上写过一篇文章,讲毛泽东思想,我说的是,如果龙芯课题组不坚持这一点,我们就不可能立住足,只有坚持这条道路我们才会赢,炒作的事情我们是不干的。

  学习毛泽东思想,主要学三个方面:第一,学他的精神。你看毛泽东,他一辈子碰到了无数的困难,但他从来没有被困难吓倒过,他克服了所有的困难。他碰到过无数的敌人,从来没有被敌人所吓倒,而是他吓倒了所有的敌人。就这一点,不单是他的那些同志们所承认,他的对手也是承认的,这需要一种精神,为什么我们中国人上百年来受屈辱,八国联军打到北京的时候,才188811人,竟然把圆明园给烧了,为什么却是那些不识字的农民被共产党组织起来、被毛泽东组织起来,就能把美帝打败呢?这需要一种精神。所以,以前看网上一篇文章说,我们不怕中国军队现代化,我们怕中国军队毛泽东化,美国人说的,不知道是不是真的。

  毛泽东化就是革命化,那叫战无不胜,这个精神也不是毛泽东的发明,这是中华民族几千年来尤其是汉唐以来自强不息的精神,只是后来,好像一块金子,表面上粘了一层土,不发光了,毛泽东和他的战友们把它擦开,擦亮了,让它重新发光。我们龙芯有多少困难?酸甜苦辣都有,没有这个精神是克服不了的。经常有人问我,说你才有多少多少人,人家国外研发经费有多少多少,人家研发团队有多好多好,你怎么能干得过呢?

  我说,星星之火可以燎原,决定一个事情成败的,不在于它现在是否已经强大了。如果按照它的理论,共产党早就被国民党剿掉了,一次围剿就灭了。是不是符合历史发展规律,是不是得到广大人民群众的拥护,这一点很重要,中国人民不可能在西方国家获得暴利的情况下完成中国信息化的,这是由我们的国情决定的。我们要找到人民大众拥护的事情,所以我们要学习他的精神,

  第二点,学方法。毛泽东一辈子做事情从来都是抓主要矛盾。最善于从实践中学习。他是军事天才,他没读过几本军事著作,他是在实践中学习,我们也需要,他带领全国人民完成了全国性的原始积累。你和印度比一比就知道了,建国初期,中国的钢材拥有量不足以让全国的妇女一人戴上一个发卡。

  最重要的是要学毛泽东的立场。他永远都站在工人农民的一边,人民群众的一边,所以我经常说,龙芯的根本出路就是信息化为人民服务,真正让中国50%-60%的人享受到信息化带来的好处,而不是为了谋取利益,这是我们取胜的根本,是我们的核心价值观,不学这个东西是不行的。我们的团队极其稳定,最优秀的学生都留下来为龙芯服务了,这在中国的科研队伍中是极其罕见的。外企几倍的待遇,我们的核心成员没有说要走的。

  记者:听说你每天都在办公室睡?

  胡伟武:毛主席早就说过了,我们还要务必保持谦虚谨慎的作风。你看我们国家,为什么是个大国?为什么人家承认我们是大国?有人说中华民族从来不缺汉奸,还有一句话说,中华民族从来不缺脊梁。你看上世纪初的时候,孙中山是脊梁,四五十年代的时候,毛泽东是脊梁,五十年代的时候,志愿军战士是脊梁,六七十年代,两弹一星的人是脊梁。而现在改革开放需要一批新的脊梁,科研人员应该承担起自己的责任,累点是没关系的,本来就得艰苦奋斗,人家比你先进那么多,你也跟他一样八小时上班,你又不比他聪明多少,条件你不如人家,凭什么你就比人家强啊,凭什么你就能赶上去啊?还是说要靠毛泽东的精神。我以前在文章中也写过,2001年-2005年,五个春节,五个“十一”,五个“五一”,我们只歇了两个春节,就是这样过来的嘛。

  记者:你觉得这样走下去就是你的人生意义了吗?

  胡伟武:我的导师夏培肃院士和李老师(李国杰——记者注)都是我的榜样。真的是这样,一个人只有把自己的前途和命运,跟国家、跟民族的命运结合在一起,他的前途才是最辉煌的,他的利益才是最大的。我刚毕业的时候,我的同学都在外企、在国外,都拿到很多钱,当时我的导师就老是教育我,要为国家做事情,现在反过来他们非常羡慕我,羡慕我有这样的条件,能够为国家做贡献。实际上,从某种意义上讲,我是很幸运的,碰到了很好的老师,碰到了很好的领导,并能够有这样一个机会,把自己的前途和命运与国家的前途、命运在某种程度上联系在了一起,对一个科研人员来说,对一个知识分子来说,这是他的最大出路。

  不是有一个成语吗,道高一尺,魔高一丈,以前修道的人,道行增加一尺,心魔增加一丈,做学问也一样,你的水平提高一尺,你的欲望,包括名啊利啊、当官啊挣钱啊,会十倍速地增长,那你要克服这些东西。前一阵子有一个专家和我说,小胡啊,以前人家夸我能干,现在人家夸我能喝,你可千万不要成为我这样的人啊。这句话对我是有警示作用的。我希望自己永远都是一个连长,永远发出的命令是“跟我上”,而不是“给我上”,我希望成为那样的一个科研人员。你接受媒体采访多了,在社会上担任责任多了,给人的感觉是,唉,这个人是“忽悠”的一个人吧,我不愿意给人这样一个感觉,我也希望你们媒体不要太离谱。
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【毛毛虫】都说出来了,我都觉得快成了:严肃一点,正在打劫呐。
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侵权与合作

  记者:之前就有报道说,龙芯95%的架构取自MIPS,而MIPS总裁高调来华并出席计算所与ST的授权仪式并讲话。读者很难理解,MIPS究竟得到了什么,态度竟如此大变,计算所与MIPS之间存在怎样的前期和后期的经济接触?

  胡伟武:大家都会有商业利益嘛,对他肯定也有商业利益在后头嘛,对不对,对计算所来说,在推广应用的时候,如果龙芯能够打上“MIPS compatible”,我们也发现很有用,他的品牌嘛,有了这个标,我们从此就可以大张旗鼓地说龙芯2E、2F,这些系列处理器是和MIPS compatible的。实际上,我们根据MIPS的要求,做了很多设计上的修改,为了跟它彻底兼容。互相之间存在商业利益才会来嘛,所以在我们的发布会上,你也看到,MIPS的 CEO专门过来讲话,还说我们团队做得很好,因为我们可以给他带来商业利益嘛。

  记者:有人指出,龙芯前期有76项专利取自MIPS,而关键的4项专利计算所没有得到,是价格没谈好?

  胡伟武:这是一个谣言了,我们和MIPS合作,更看重的是“MIPS compatible”的这个标,我们这么大的一个国立科研院所,是要负责任的,计算所有专门的知识产权办公室,是绝不会干侵权的事情的,这个你们要放心。国立的科研院所,中科院,久负盛名,怎么会去做侵权的事情呢?而且计算所也不卖芯片啊。

  至于计算所和ST、和MIPS之间的商业合作,确实是不方便透露。

  记者:有人说,之所以计算所不能高调地将龙芯推到公众面前,没有大张旗鼓地把其他企业拉进来共同给龙芯做支持,是因为自己没有想通,认为“买来的东西”就要尽可能地低调点。

  胡伟武:那完全都是谣言了,而且你怎么知道我没有在拉人呀,是吧?MIPS是一个大企业,ST也是一个大企业,我们首先构建的是一个技术联盟。目前龙芯已经把大量的源代码向国际的开源社区开放,在此类开源社区里,Linux和NOR阵营都在大力支持龙芯,邀请龙芯纳入他的系统,甚至会有专人维护。我们现在还有机器,我们的龙芯计算机,全世界的人都可以访问到它,很多企业在帮我们做相关的软件,前提是我们要把龙芯的源代码、所有的源代码都开放,你在网络上完全可以下载到龙芯的各种源码。我再给你举个例子,国内有个很大的office厂商,叫永中office,它也在我们龙芯上跑。龙芯有它的特殊性,它需要把整个产业环境铺起来,要做的是产业环境,而不仅仅是产业链。关于与计算所的合作,这里面有很大的厂商,但现在真的不方便跟你讲。

  记者:有人说,政府采购是龙芯绕不过去的关口,如果不走政府采购,龙芯将永远无法真正产业化,而且如果政府市场尚且无所作为的话,那龙芯也便真的穷途末路了。

  胡伟武:我刚才说过了,只有顶天才能立地,你自己做不到市场第一,那你是立不了地的,政府是帮不了你的。他们那么说,纯粹是瞎掰,我顶到天了,产品是市场上最好的,这个芯片在这个档次上用龙芯是最好的,是最便宜、功耗最低的,那为什么不买我的去买别人的呢?说这些话的人,按我的一贯说法是,对自主创新的信心不足,总是觉得中国做的就是不如国外的。我认为,中国是全世界最智慧的民族,中国人只要想干,别人就一定没饭吃了。你看中国的服装鞋帽,制造业,通通拿下,那以后拿什么?信息业。肯定要拿的嘛,是吧?我告诉你,顶了天了为什么立不了地,为什么要政府采购?

  政府当然是要帮我们的,国立科研院所当然要支持了,但是,龙芯要真正市场化,需要充分利用政府的支持,但你东西做得不好的话,政府想帮,都帮不了你。

  记者:关于与ST的合作。

  胡伟武:我只能告诉你合作的一个背景,这是中法两国政府的一个合作协议,是两国政府间的合作,这边是中国科技部,那边也是一个部委,它里边安排了好几个项目,龙芯只是其中的一个,这是国家主席要考虑的事情,是部长们去考虑的事情,那不是我考虑的事情,我不好谈这个。

  记者:能否透露,到目前为止,ST到底为龙芯生产了多少芯片,卖出去了多少?

  胡伟武:这个也不方便透露,当然我可以告诉你,ST为什么和计算所合作,当然看重的是利益啊,你能赚钱嘛,他能通过这个赚钱嘛。

  记者:几个月已经过去,与ST合作的效果如何?

  胡伟武:那就挺好的。ST那边是非常重视的,签约那天,公司代表来了30多个,如果为了一点小钱,ST怎么可能会如此声张呢?

  这个事情是双赢的,中欧合作是大战略,那我们之间的合作只是大战略下的一个小战术,国家之间是双赢的、互补的,我们之间在利益上也是双赢的,都是挣钱的。很多媒体问我龙芯出了多少片,一片卖多少钱,都没有什么意义。
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评论:到了这里,讲的又是严肃的事情,如果要做商业化的芯片设计和制造,也不是不可以。也是这样子做的。
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不得不科普一下


制造芯片的设备不是毛主席像,而是上图所示的设备。

一条芯片生产线(非CPU普通芯片)需要10亿美元,如果是CPU的芯片,100亿都不够,由于INTEL和厂家的独特专利,设备厂家无法提供现成的设备给你,这就是所谓的和MIPS合作问题。

为了允许上马,必须宣传项目的价值,得到政府的投资,这是自然而然的商业行为。现在看来胡伟武是需要100亿美元的投资,也就是需要每个中国捐款10美元,这对于每个中国人来说,不是很大的负担。如果毛毛虫多一点,勒紧裤腰也要造芯片,那么得到100亿不是个问题。

问题是毛主席真的认真起来,是不需要科学技术的,只要读毛主席著作就可以了,知识分子应该进牛棚改造,像胡伟武已经够资格进牛棚了。

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1 引言

集成电路产业是信息产业的基础,而集成电路制造设备又是支撑集成电路产业发展的基础。建立在半导体制造装备基础之上的集成电路制造设备是实现集成电路工艺技术的载体,工艺技术作为一种先进的制造技术越来越具有强大的生命力和创造力,而先进的制造设备又是其生命力不断延续的必然保证。集成电路制造设备是电子制造装备的核心,各发达国家无不将发展微电子制造装备产业放在重要的战略地位,集中各方力量,推进其本国制造设备产业的发展,竞争设备制造业的主动权,进而保证其半导体产业、集成电路产业乃至信息产业的领先优势。

在国际上被视为战略性工业的集成电路制造设备产业,已成为严重制约我国集成电路产业乃至电子信息产业发展的关键因素之一。一条大型IC生产线由几十种数百台套设备组成,其中主要设备约20余种,囿于人力,物力等各方面的限制对设备研制采取全面展开既不可能也不现实,只有选择重点突破、集中有效资源、掌握核心技术、开发关键设备的发展战略,才是实现产业化的必由之路。

集成电路关键设备是先进工艺物化的具体体现,是构成工艺流程中的硬件主体,也是提高工艺水平的重要手段之一。当今的半导体IC专用设备的制造及应用已涉及50余个学科和60多种化学元素等诸多方面的高新技术,具有极强的技术综合性,它综合了电子、机械、光学、物理、化学、材料、软件等各学科最前沿的科技成果,由于其研发投入巨大,因而产品价格昂贵,也因此形成了相关技术与市场垄断于少数企业的格局。 IC产业关键设备始终是制约我国集成电路产业快速和自主发展的主要因素,自主攻关IC产业关键设备,实现技术创新与提升,推进IC设备产业化,才能保证IC产业持续健康地发展,才能实现由电子信息产品生产大国转变为生产强国的目标。

当前,国际领先的集成电路生产商已进入φ300mm12英寸)、65nm的工艺完善阶段;大生产的主流技术为φ300mm13090nm技术节点。与此相对应,半导体和集成电路专用设备制造技术已开发成功适应大直径、超细线宽、超薄膜等工艺要求的设备。国外φ300mm90nm水平的成套设备已投入使用(200411月,IBM Research完成了第一块用浸液式193nm ArF扫描光刻机生产的90nm线宽的微处理器芯片),2004φ300mm晶圆生产线芯片制造设备销售额在整个芯片制造设备中已占到50%以上。65nm以下设备正在逐步进入市场;下一代技术节点的45nm设备和技术正在开发当中;适应新工艺要求的新一代设备已经形成气候,如用于铜布线工艺做阻挡层和种子层的原子层沉积超薄膜设备(ALD)、物理汽相淀积设备(PVD)、铜布线化学机械抛光(CMP)设备等。

在后道封装方面,除传统封装技术继续高速发展以外,从20世纪90年代中期开始,三维(3D)封装发展十分迅速;进入新世纪初,系统封装(SiP)的出现使得半导体技术以及封装技术进入了全新的时代。目前,封装设备已完全可以适应φ300mm晶圆的封装需要。

半导体制造设备的应用领域和功能在拓展,平板显示器(FPD)生产设备已成为半导体设备的重要分支。在FPD方面,TFTLCD的生产中采用了大面积制版、大面积光学曝光、多室磁控溅射、多室PECVD等诸多半导体设备;LED的生产则采用包括MOCVDLPE在内的全套半导体设备;此外,PDPVFDOLEDDLPLCOS等生产线也都不同程度地采用了多种半导体设备。

根据美国本导体协会(SIA)预测,到2010年集成电路水平将达到φ450mm18英寸)7045nm。除晶圆大直径化、线条微细化等特点外,半导体和集成电路专用设备的另一大发展趋势是元器件共性工艺技术的开发越来越转向由设备开发商承担。目前,半导体设备制造商的职责已经从20世纪70年代单纯地提供硬件设备转变为80年代既要提供硬件设备又要提供软件(含工艺菜单),到了90年代设备制造商除了要提供硬件设备、软件(含工艺菜单)外,还要承担工艺控制。进入21世纪后,设备制造商除了要提供硬件设备、软件(含工艺菜单)及工艺控制外,还将承担工艺集成服务在内的总体解决方案(见图1)为此,一些领先的设备厂家大多都建立起了一条小型试验线或强化与工艺厂商的联合开发,前后道工序均由设备厂家考虑,完善工艺开发。这种模式已经成为设备开发中的一种革命性变革。

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2 国际集成电路设备市场

随着消费类电子产品大量采用低价格高集成度的芯片,推动了半导体产业的强劲增长。全球半导体产业正在按照自身的发展规律(硅周期论)不断快速推进,2004年是全球半导体产业又一个丰收年。由于集成电路芯片销售强于预期,美国半导体产业协会(SIA)修改了对于2005年全球IC销售额的预期,认为2005年将创最高记录2260亿美元,原来预测2005年芯片销售额将大体持平于2004年的2130亿美元,预测2008年以前全球半导体产业将以9.8%的复合年增率增长,2008年全球芯片销售额将达到3090亿美元。中国和印度已成为IC产业最关键的市场和生产中心。

未来10年内,世界半导体的年均增长率仍将保持在10%左右,到2010年全世界本半导体产业的销售额可达到50006000亿美元,它将支持45万亿美元的电子装备市场,表1预测了20052009年全球半导体资本与设备的投资。

国际半导体设备与材料协会(SEMI)预测指出,继2004年出现67.2%的强经增长之后,2005年设备市场将降至326亿美元,下滑幅度为12.1%。认为2006年设备市场将以一位数的速度增长,并在随后的两年恢复两为数的增长,2008年将达到443亿美元。

随着半导体设备产业链的变革,半导体市场出现了由分散向集中聚集的局面,一些较大的设备公司凭借其雄厚的技术经济实力,兼并小公司,进行捆绑式销售。大者恒大,强者愈强。

预计,未来20年全球集成电路销售额的年均增长率将在9.1%左右,与此相对应,设备市场年均增长率将超过10%。

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3 国内集成电路设备现状及市场

总体来说,我国半导体和集成电路专用设备制造业的水平和能力可以概括为:具有自主开发和制造φ150mm0.8μm以下各类设备的技术和能力,部分设备综合竞争力较强,特别是材料生长与加工、光刻、薄膜生长、后封装等设备已与国外设备在国内市场平分秋色;已基本掌握了φ200mm0.25μm技术设备的再造能力;自主研制的集成电路专用设备达到上百个品种。国家863项目组织的φ200mm100nm光刻机、刻蚀机、离子注入机、14线/s键合机、φ200mm划片机以及集成电路封装关键设备产业化示范工程项目等均在顺利实施当中。对于100nm CMP设备关键技术的预先研究也在进行。通过电子信息产业发展基金重点安排的φ200mm立式扩散炉、φ200mm快速热处理设备、φ200mm多工位硅片清洗腐蚀设备、VXI数模混合集成电路测试系统等项目,以及自行安排的部分φ200mm材料制备设备和后工序设备也正在加紧研制。由中国电子科技集团公司第4548研究所、七星华创、成都708厂、陕西709厂等单位提供了0.5μmφ150mm生产线的专用设备主要有:电子束曝光机、分步重复投影曝光机、特种双面光刻机、RIE金属刻蚀设备、RIE介质刻蚀设备、大束流离子注入机、IMDCVD、磁控溅射台、LPCVD、氧化扩散系统、清洗设备、硅片匀胶显影处理系统、硅片腐蚀清洗系统、适应管清洗机、ECRCVD、旋转冲洗甩干机等多种设备是已经通过鉴定和验收;0.25μm以上水平设备的单元技术有所突破;部分品种的半导体和集成电路划片机、探针测试台、塑封机、自动封装系统、油墨印字机、激光打标机和塑封模具等已可满足用户需要;适应线宽1μm以上、64腿以下集成电路的数/模混合和数字集成电路测试系统已经批量提供用户使用;国产高低温试验设备已在用户中取得了良好的信誉。使整个设备的研制和基础上了一个台阶。

目前,一些行业外的企业也纷纷开始进入半导体和集成电路专用设备制造领域。国外一些著名的半导体设备制造商已经或正在加快将制造基地移向中国,一批由学有所成的海外华人组建的半导体设备公司也正在逐渐增多。

在国内,一些掌握先进工艺技术的集成电路制造公司已在使用130nm150nm技术进行规模生产。90nm CMOS大生产集成工艺技术已开发成功,预计在2005年可实现规模化生产,65nm技术的关键工艺模块研发也在开展之中,2006年将进入小批量生产。目前在中国大约有200家封装和测试公司,另外中国自己还有40家半导体和相关微电子工业设备制造商。从销售角度来看,国产半导体设备的服务方向仍以高等院校和研究所中的科研型集成电路生产线以及半导体分立器件、LED、太阳能电池、SAW、电力电子等其他应用半导体设备的领域为主。

在封装设备方面,目前模具、激光打标机、引线框架电镀线国内生产的已较多。并且,自动划片机、自动减薄机、自动管芯装片机和自动引线键合机也已在研制或开始小批量生产。在混合电路微组装领域,共晶、丝悍、带焊、间隙焊技术、凸点芯片倒装焊接设备已在研制或开始小批量生产。 随着全球性产业布局的调整,会有相当数量生产线从发达国家和地区移向中国,2020年中国将成为全球最大的集成电路制造基地之一。预测未来5年内我国半导体和集成电路专用装备的市场将在300亿美元左右。

2003年,中国大陆半导体设备的需求达到了17亿美元。尽管2003年中国的半导体设备市场只占了全球市场的5.3%,但却是全球发展速度最快的半导体市场之一。据SEMI报道,2004年中国大陆销售的新半导体制造设备比2003年有160%的增幅,达到27.3亿美元,二手/翻新设备销售额达到1.8亿美元。国内2004年半导体设备市场细分见表3

2003年国内半导体市场中,十大国外厂商所占的份额高达62.70%。国产设备所占的市场份额十分微弱,仅占2.60%。但是,国产电子专用设备的销售持续增长,2004年上半年增长18.55%,全年达4.23亿元。2005年上半年继续同比增长17.02%,虽增速减缓了1.53个百分点,而半导体器件和集成电路生产设备增速高达86.27%,上半年实现销售收入超过了2.808亿元。预计,今年全年国内半导体集成电路生产设备销售额将超过6亿元。

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2004年国内集成电路产量已超过200亿块,达到211亿块,提前实现了"十五"目标产量,实现销售额545.3亿元。2005年上半年我国集成电路产业实现销售收入307.87亿元,同比增长30.2%。预计到2005年年底将实现"十五"600800亿元的销售目标。2010IC产量将会超过500亿块,销售额将达到2000亿元,满足市场需求仍不到30%。随着全球性产业布局的调整,在未来510年内,国外IC生产企业还会转移一批生产线到中国内地,中国内地还将再建一批φ200φ300mm集成电路生产线。据国际半导体设备暨材料协会(SEMI)发表的一份报告,中国大陆可能在20052008年再建20家芯片厂,这将为IC制造设备产业带来新一轮的繁荣。据iSuppli预测,在20052010年期间,我国还将新建设φ200φ300mm IC生产线近20条,以每条生产线投入资金10亿美元购买设备计算,总计至少将有200亿美元的设备市场。2004年国内半导体和集成电路设备市场为27.3亿美元,以2004年为基数,分别按20%、15%和13%的年均增长率,则未来的35年国内半导体和集成电路设备市场总额分别为278亿美元、600亿美元和1141亿美元。

以投资总额为10.42亿美元的一条φ200mm0.25μm芯片标准生产线配置为例:光刻设备所占比例高达33.7%,刻蚀设备约占17.6%,薄膜生长设备约占13%,离子注入设备约占4%,CMP设备约占2.3%,清洗设备约占1.7%。

分别按光刻设备占半导体和集成电路设备总额的30%,刻蚀设备约占15%,CMP设备约占3.0%,离子注入设备约占4%,薄膜生长设备约占12%,清洗设备约占1.5%预测,则未来的35年国内上述各类设备的市场总额分别是:

光刻设备:83180342亿美元;

刻蚀设备:4290171亿美元;

CMP设备:8.3亿、18亿和34亿美元;

离子注入设备:11亿、24亿和46亿美元;

薄膜生长设备:33亿、72亿和137亿美元;

清洗设备:4.2亿、9亿和17亿美元。

先进封装设备:分别为22.24亿、48.00亿和91.28亿美元。

4 国内外水平及差距

半导体集成电路设备制造业与世界水平的技术差距相当明显,总体差距515年不等。多数产品的开发和生产停留在国外中低档设备的仿制上,缺乏自主开发能力。目前,整体差距不但没有缩小反而有逐渐拉大的趋势。在目前中国半导体产业发展过程中存在两大突出问题:一是产需缺口不断扩大,产业发展与市场脱节,2004年国内市场进口集成电路约600亿美元,集成电路进出口逆差约达500亿美元,集成电路不仅成为信息产业而且成为国家进口量最大的产品,虽然产业发展很快,但仍然没有解决国内市场需求的问题,另一个突出的问题是,集成电路是工业的粮食,但我国集成电路关键技术和制造设备主要依靠进口,自主创新能力很很弱。

集成电路制造设备进口占整个市场的85%,我国每年都要投入很大一部分资金用于固定资产的投入,其中40%用于设备的投入,而设备当中又有60%是国外进口的,特别是在高端设备领域,光纤制造设备100%进口,集成电路设备85%进口,与此同时,我国对国外技术依存度也比较高。"所谓的依存度就是技术引进花的钱跟研发投入的经费加起来作分母,技术引进占总的这方面投入的比例。"日本的比例不到5%,美国不到10%,而我国是50%,且其中技术引进费还不包括专利使用费。

中国电子专用设备工业协会的资料显示,2004年我国半导体专用设备行业(不包括国外厂商在国内设厂组装的企业)的销售额为4.23亿元,比2003年增长了67%。而据SEMI(中国)最新报道,2004年中国在半导体设备方面的投资为全球的8%,即29.1亿美元(含1.8亿美元二手设备销售)。

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5 发展策略

1)加强规划指导。制定统一、权威、可持续发展的国家电子专用设备发展规划,用于指导政府各类资金的投入方向,避免因人而异、因时而异,使我国电子专用设备制造业明晰的国家规划指导下健康有序地发展壮大。尽快设立IC产业发展专项基金,用于设备制造单位获得国家科研开发及产业化建设项目的补充资助;

2)制定产业政策。给予电子专用设备行业在投资、信贷、税收等方面与集成电路生产企业同等待遇,帮助解决IC设备制造企业发展中的投融资问题;将经过认定的集成电路专用设备制造企业列入国家优惠政策的享受范围,全面享受集成电路企业的产业优惠政策。制定国家半导体和集成电路专用设备制造业振兴的鼓励政策,对享受国家优惠政策的项目,鼓励其在同等条件下优先选购国产电子专用设备;严格旧设备的进口管理:对进口的二手设备加收高额关税(可称作环境保护税),对出厂时间较长的二手设备建议禁止流入国内; 3)引导技术创新,加大政府投入力度,建立电子专用设备的专项发展基金,选择重点产品和重点企业扶持,追求建设若干个与大生产线紧密结合的国家重点半导体和集成电路专用设备的研发基地,形成行业中坚力量,整体提升我国的设备制造水平,实现跨越式发展;

4)鼓励境外企业来华投资、转让技术和建设电子专用设备生产企业。加大对外开放工作力度,与国外先进厂商开展多方位合作,引导跨国公司向我国展示并提供先进技术,鼓励境外企业在华设立电子专用设备生产企业;

5)制定相关,大兴人才工程。引进国际高级技术和管理人才,加大人才引进工作力度,引进国际一流的技术和管理人才;鼓励各单位民品人才的培养,尤其是对市场营销、国际市场开拓人才的培养。依托国内重点高校、研究所和研发基地,坚持产、学、研一体化,建立面向半导体和集成电路专用设备的工程培训中心,有计划和系统地培养各类高级人员,为我国电子专用设备的发展蓄积后劲。

6)完善多元化投融资机制,通过政府投资带动社会投资,优先安排专用设备企业上市融资,多渠道筹措资金,鼓励半导体和集成电路专用设备制造单位自筹资金建设。

7)选好切入点,从易到难。首先,集中国内优势力量,先从后封装或前工序较简单设备着手,研制出一流的能满足集成电路大生产线使用的设备,接着积蓄力量,突破关键设备。

8)瞄准市场突破口,先满足非主流市场的需求,并且验证工艺,在逐步形成和国外一流设备竞争能力的基础上,逐步进入集成电路主流市场。

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6 结束语

从以上分析来看,国内和国外集成电路设备的水平和差距是明显的,如何提高我国的设备制造水平,并在短期内缩小差距是我们不得不思考的难题,特别是作为半导体设备研制厂商,面临的市场压力和大环境的压力尤其巨大,一方面,强大的市场摆在面前,另一方面,能力、人才、配套的不足又限制了进一步发展。在这个市场上存活,为了整个国家在集成电路设备行业有新的突破,设备研制单位在苦练内功的同时,必须注意以下几个方面的培养和发展:

1)注重拥有自己的知识产权,逐步加大专利数额和专利意识;

2)加大产品设计的正方思维,即从简单的模仿设计逐步向创造性设计过渡;

3)注重标准的参与和设计;

4)加大一流人才的培养和吸纳;

5)注重工艺试验环节和工艺条件的建立以及工艺人才的培养;

6)加强可靠性验证,提高质量管理;

7)加大对外合作和技术引进;

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半导体集成电路设备制造业与世界水平的技术差距相当明显,总体差距515年不等。

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这句还是乐观了,呵呵

咱们的集成电路产业起步很晚,人才外流严重,国内许多集成电路企业从事的只是封装测试一类的环节,涉及核心技术研发的很少,想参与标准设计更是难上加难

怎么看怎么都像纳粹杀人技术开发车间第N研究室。[em05]

绿骄阳搞这行,应该去买一些国旗、党旗,再放一尊主席半身像,然后取一个什么“华芯”“中芯”“国芯”“毛芯”“汉芯”“唐芯”之类的名字,申请一笔经费,做做科技英雄也不错啊。

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先友情顶贴~[em164]

还是做点儿实际的吧,中国够丢人的了!

以下是引用菜农在2007-08-07 16:43:50的发言:

绿骄阳搞这行,应该去买一些国旗、党旗,再放一尊主席半身像,然后取一个什么“华芯”“中芯”“国芯”“毛芯”“汉芯”“唐芯”之类的名字,申请一笔经费,做做科技英雄也不错啊。

只能说我曾经搞这行的,呵呵。

要搞芯片设计,我水平还不够,这个英雄还是让高手去做吧。国内的芯片业因为弱,底气不足,扛着一麻袋民族大义,喊起口号来倍加雄壮。

说到国旗,想起前几天看韩片《甜蜜人生》,里面有个卖军火的犯罪团伙,从俄罗斯倒枪支到韩国卖,他们的办公桌上赫然插着韩国俄罗斯两国小国旗[em01]

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八国联军打到北京的时候,才188811人,竟然把圆明园给烧了,

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!!!

碧天清远楚江空,牵搅一潭星动。
url=http://www.zmwblog.cn/user1/131/index.html]金丝铁线的博客[/url]

胡伟武:这个东西属于国家战略嘛,国家一定要推出龙芯,这一点,我们和英法不一样,中国是一个大国,做CPU的意义可以上升到国家战略安全的高度。

(大国)

记者:听说你每天都在办公室睡?
胡伟武:我以前在文章中也写过,2001年-2005年,五个春节,五个“十一”,五个“五一”,我们只歇了两个春节,就是这样过来的嘛。

(年近40,不知婚否,^_^)

爱生活,爱拉灯!