開發這種小東西的重要性絕不亞於「兩彈一星」工程

根據工信部統計，中國在2015年1-6月生產手機7.61億台，2015年1-9月共生產微型計算機2.19億台。

不過可嘆的是，其中的晶片，仍長期由美國為首的少數西方國家壟斷和控制，美國不僅擁有全球一流的研製和設計人才，而且，壟斷了研發晶片材料的核心技術及生產設備。

作為廣泛應用的半導體材料，第一代矽晶片材料目前仍是生產居全球壟斷地位成熟晶片的主要基礎材料，而砷化鎵、磷化銦等第二代晶片材料與第一代晶片材料相比，物理性能優越，具有禁帶寬度大、電子遷移率高的特點。

隨著高溫大功率電子器件和高頻微波器件材料迅速發展，第二代晶片材料需求量大增，戰略意義越來越重大，但掌握第一代矽晶片材料製造技術的美國、德國、以色列、日本等國家，非常重視第二代晶片材料的研發，目前都將其作為戰略性儲備技術，多用於軍事領域，對包括中國在內的國家嚴格禁運。

美國商務部2015年4月決定對中國4家機構限售「至強」晶片，就是其長期對中國禁運高端晶片材料政策的體現。

因此，擺在中國科技介面前的研發第二代晶片材料的艱巨任務，其重要戰略意義絕不亞於當年的「兩彈一星」工程。

目前，居全球壟斷地位發展成熟的晶片，均出自第一代晶片材料。

近年來，中國出台一系列措施大力推動晶片材料國產化，特別是第二代化合物晶片技術的出現，為打破美歐在晶片材料領域的壟斷提供了契機。

一些科研機構和企業合作，從第二代晶片材料研發起步，開始取得突破和進展，有的不僅研製出基於第二代晶片材料的晶片設計和生產技術，而且，開發出第二代晶片材料生產設備，擁有了自己的智慧財產權專利。

但是，技術方面的突破不等於產業方面的突破。

晶片材料國產化道路依然艱難緩慢。

中國的有利因素在於，中國擁有全球最大、增長最快的集成電路市場，2013年規模達9166億元，占全球市場份額的50％。

隨著經濟發展方式的轉變、產業結構的加快調整，以及新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展，對集成電路需求將大幅增長。

但劣勢也很明顯，多年來，中國晶片材料產業投資規模不足，2008年至2013年，中國集成電路行業固定資產投資總量僅400億美元（1美元約合6.32元人民幣）左右。

國家集成電路產業投資基金設立後募集資金超過1300億元，不過是面向十幾個投資項目，好在有效帶動了國內資本對集成電路產業的關注與投入：北京市設立300億元集成電路產業基金，上海市啟動100億元的集成電路創投基金。

而美國英特爾公司一家2013年投資就達130億美元。

但實際情況仍然不容樂觀，晶片材料國產化特別是高端晶片材料國產化仍步履艱難和徘徊不前。

▲2015年7月，IBM公司打造出超密計算機晶片的可工作版本，其計算能力約為當前最強晶片的四倍。

上圖為一塊7nm晶片晶片，其採用了摻鍺矽(而不是純矽)製成。

而目前，業界正在從14nm到10nm的商用轉型。

2015年8月，中芯國際宣布28納米產品實現量產。

這就是差距，就是前進的方向！

根據財報，2015年，居全球晶片材料研發領域首位的美國高通公司營收約1678億元（262億美元），盈利約400億元（62億美元），其中，約一半來自龐大的中國市場。

中國雖然有號稱600多家晶片設計公司，但是，晶片材料嚴重依賴進口，所有產品均屬於中低端產品，國內年營收益超過10億美元的廠家寥寥無幾。

2013年，中國集成電路進口金額高達2310億美元。

儘管中國手機、計算機的產量全球第一，但由於主要以整機製造為主，以集成電路和軟體為核心的價值鏈核心環節缺失，行業平均利潤僅為4.5％，低於工業平均水平1.6個百分點。

美國高通公司之所以明目張胆地違反世貿規定，在中國實行行業壟斷措施，問題就在於中國沒有實現高端晶片材料國產化，其在2015年2月被中國國家發改委因依反壟斷法規罰款人民幣60.88億元（9.75億美元），但只不過是其2015財年利潤的七分之一。

國家出於信息安全的考慮，將晶片材料國產化作為一項事關國計民生的重大戰略，建立了上千億元的基金資助。

但是，發展國產晶片材料至今步履維艱，其中，根本原因在於，美國等掌握第一代晶片材料生產技術的國家採取嚴密技術封鎖，只允許淘汰設備對外出口，而且晶片材料加工投資需求十分巨大，一條生產線就需要數十億乃至上百億美元，晶片材料國產化仍遙遙無期。

此外，對生產企業來說，研發第二代晶片材料前期投入是天文數字，況且有可能血本無回。

因此，多數企業寧可高價進口第一代晶片材料，也不願投入第二代晶片材料研發。

結果，這些年來中國的集成電路產業和國際先進水平的差距在不斷擴大。

風物長宜放眼量。

晶片材料研製和生產，不僅是衡量一個國家產業競爭力和綜合國力的重要標誌，而且是掌握國家信息安全門戶的「鑰匙」。

▲2015年7月某日，紐約州立大學納米科學與工程學院的Michael Liehr(上左)和IBM公司的Bala Haranand 正在檢查遍布了新型晶片的晶圓。

美國不僅壟斷了第一代晶片材料的研製和相關裝備製造技術，而且對軍用級晶片材料禁運，絕不允許高端晶片材料技術流失。

2015年4月，美國商務部決定對以中國超級計算機「天河」為業務主機的三家超級計算中心和「天河」的研製者國防科大採取限售措施，限售的產品則直指已在「天河二號」上裝配近10萬的英特爾「至強」ＣＰＵ。

據悉，中國超級計算機「天河二號」連續多年蟬聯世界第一超級計算機的桂冠。

超級計算機晶片由於長時間高負荷工作，每隔一段時間需要更換，因此美國的制裁對中國現有的「天河」系列超級計算機的正常運行可能會產生一定的影響，雖然這個制裁不難繞過（美國制裁令出台後不久國防科大先後對外發布了自主研發的「火星」和矩陣2000！），但至少會增加中國維護現有超算系統的麻煩和成本。

▲ 2015年，龍芯中科技術有限公司發布全新一代產品，其中的重點包括：龍芯自主指令系統「LoongISA」、龍芯新一代高性能處理器架構「GS464E」、新一代處理器「龍芯3A2000」「龍芯3B2000」以及龍芯基礎軟硬體標準及社區版作業系統「LOONGNIX」。

這些產品的發布，以及未來的量產與應用，標誌著中國自主研發的晶片——龍芯全面進入產業化階段。

鮮為人知的是，中國相關機構研發第二代晶片並非沒有進展。

近幾年來，有關科研部門和信息產業集團在第二代晶片材料研發上取得了歷史性突破。

試驗結果表明，中國自行研發的第二代晶片材料，其性能和技術指標達到當今國際先進水平，不僅掌握了屬於第二代晶片材料的晶片設計和生產技術，而且成功開發出可以批量生產第二代晶片材料的先進設備。

據了解，中國研發的第二代晶片材料具有重大的經濟價值，可廣泛應用於無線通信、無線網際網路、手機、物聯網、智能電網、智能機器人等，幾乎涉及人類現代生活的各個領域，市場規模相當巨大。

業內人士認為，打破以美國為首的西方國家晶片材料的壟斷，是一項事關一個國家國計民生的戰略舉措，統籌全國科研力量，組建研發第二代晶片材料的國家團隊，將研發和生產第二代晶片材料列入「十三五」重大項目予以重點扶持，其重要戰略意義絕不亞於當年的「兩彈一星」工程。