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，第15期陆家嘴读书会暨“《中国实验室Ⅰ—探索创新原动力》新书品鉴会”在上海浦东新区陆家嘴图书馆三楼综合活动厅举行。

在本次读书会上，上海艾新工商学院创始人暨院长、美国电气与电子工程师协会（IEEE）高级会员谢志峰先生向与会者介绍了中国集成电路产业的发展史。

《中国实验室Ⅰ—探索创新原动力》一书由澎湃新闻出品，上海人民出版社2018年3月推出。本书以专访各产业部门和专业研究机构翘楚的形式，试图从小处读懂中国的工业化与创新，弄清楚相关产业发展的逻辑，具体企业的人才管理和使用、科研资金的分配、科研项目的设立等细微问题，以求最大程度地接近中国工业化背后的秘密。在本书中，作为受访者之一，谢志峰先生讲述了中国发展集成电路产业已经具备的条件。

以下是澎湃新闻整理的谢志峰演讲及问答实录。

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。