2006年上半年，業(yè)界對芯片業(yè)的關(guān)注簡直可以用“烈火烹油”一詞來形容。在Intel和AMD真假雙核口水戰(zhàn)引發(fā)對新技術(shù)和新工藝思索的同時，兩樁丑聞接連給中國芯片業(yè)蒙上陰影，先是“漢芯造假”，后是“方舟3號擱淺”。

盡管近年來中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度很快，但是提到作為現(xiàn)代IT技術(shù)核心DNA的芯片，話題依然會令人沉重：技術(shù)缺失、人才不足，產(chǎn)業(yè)化之路漫漫。究竟是什么卡住了中國“芯”的脖子？“芯”技術(shù)將走向何方？近日，本報總編輯董凱虹就這些問題與中國IC業(yè)的奠基者、中國科學(xué)院院士李志堅進(jìn)行了深入交流。

科學(xué)發(fā)展觀需落到實(shí)處

主要觀點(diǎn)

“漢芯造假”在科技界轟動但終究是個別的，比較普遍的問題是“部分夸大”現(xiàn)象，浮躁和急于出表面成果是“部分夸大”現(xiàn)象層出不窮的溫床；科學(xué)發(fā)展觀需要落到實(shí)處，具體包括科研機(jī)制、評估體系的科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)。

董凱虹: 作為中國IC業(yè)的重要奠基者，你在上個世紀(jì)50年代末將半導(dǎo)體研究帶回中國，建立了我國第一條硅工藝生產(chǎn)流程線。而最近，卻有兩起海外歸來的科技工作者使得整個IC業(yè)蒙恥——“漢芯造假”和“方舟3號擱淺”，你如何看高科技界存在的造假問題？

李志堅: “漢芯造假”非常轟動，但這樣的完全造假應(yīng)該說只是個案，并不普遍，大多數(shù)中國科技工作者還都是在兢兢業(yè)業(yè)地工作。

如果說在科技界的確存在問題，那比較普遍的是“部分夸大”現(xiàn)象，就是對科研成果的描述或鑒定不那么實(shí)事求是，動不動就是達(dá)到“世界領(lǐng)先水平”、“國際先進(jìn)水平”。事實(shí)上，“世界領(lǐng)先水平”、“國際先進(jìn)水平”不是說達(dá)到就能達(dá)到的，譬如說芯片，Intel可以說是“世界領(lǐng)先水平”，AMD可以說是“國際先進(jìn)水平”，而我們可能只是在某些點(diǎn)上有些新的進(jìn)展，而整體水平與人家還是有差距的。

“漢芯”是絕對做假，問題在于它不止一次地造假，為什么會有那么多部門多次給那么多錢？這一方面暴露了體制上存在的監(jiān)督管理問題，另一方面也反映了追求政績者的浮躁心態(tài)，只要能很快“報”出突破性、有宣傳意義的成果大家就搶著去投錢。

至于“部分夸大”的現(xiàn)象，則是和整個評估鑒定的風(fēng)氣相關(guān)。在某些程度上講，評估鑒定會不過是走走形式而已，對于參與評估的人來說，現(xiàn)在給別人打分，以后別人要給自己打分，給別人打分也就是給自己打分；還有，整個評估鑒定的體系不科學(xué)，缺乏統(tǒng)一和具體的評估鑒定標(biāo)準(zhǔn)。

董凱虹: 看來，科研評估鑒定體系的不完善，急于出成果的浮躁心態(tài)，是夸大科技成果和科技造假現(xiàn)象滋生的溫床。在你看來，一個比較客觀的科研成果鑒定會應(yīng)該怎樣做？我們該如何避免這種急于出成果的浮躁心態(tài)？

李志堅: 一項(xiàng)科研成果的水平要經(jīng)得起時間的考驗(yàn)，實(shí)用性的項(xiàng)目則要由市場來檢驗(yàn)。所以，產(chǎn)品性成果鑒定會應(yīng)當(dāng)由產(chǎn)業(yè)來做，由產(chǎn)品和市場來鑒定；當(dāng)然，技術(shù)鑒定也是要做的，但一定要嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)。技術(shù)鑒定應(yīng)當(dāng)從一定數(shù)量的成品中進(jìn)行抽樣測試，測評專家要負(fù)責(zé)寫出測試報告，鑒定委員應(yīng)在開鑒定會前得到全部技術(shù)文件和測試報告，產(chǎn)品鑒定要有產(chǎn)值證明等等。目前往往只是鑒定委員會聽一下技術(shù)報告，看一下準(zhǔn)備好的演示，接著通過決議書了事。顯然，這是極不科學(xué)的。

浮躁心態(tài)的形成在一定意義上和我們機(jī)制和體制的不完善有關(guān)。譬如對政府官員的考核，是要看3～5年的業(yè)績。引進(jìn)外資，做做市政建設(shè)，3～5年能體現(xiàn)出來；而搞微電子難度要大得多，需要大批資金，需要發(fā)改委、財政部等部委想辦法協(xié)調(diào)，3～5年內(nèi)難出叫得響的成績，因此很少有人能沉下心去做；再加上有些外行領(lǐng)導(dǎo)和外行評價，使高科技領(lǐng)域中也形成了一種追求表面業(yè)績的浮躁心態(tài)。小打小鬧，不成氣候，科研總體水平總是上不去。

我認(rèn)為在科技界，科學(xué)發(fā)展觀不應(yīng)該只是口號，而應(yīng)該克服困難將其落在實(shí)處，具體包括完善科研體制，建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目萍荚u估鑒定體系。

強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)略驅(qū)動而非市場驅(qū)動

主要觀點(diǎn)

CPU是一個綜合實(shí)力的反映，在通用CPU上去尋求突破非常困難；近年來中國芯片業(yè)發(fā)展迅速，但根本性弱點(diǎn)并未克服；包括芯片業(yè)在內(nèi)的高科技產(chǎn)業(yè)要靠戰(zhàn)略驅(qū)動而并非只是市場驅(qū)動。

董凱虹: 正如你前面所提到的那樣，搞微電子3～5年內(nèi)很難出成績。不過據(jù)我所知，在你的帶領(lǐng)下，早在上個世紀(jì)五六十年代，我國就建立了第一條硅工藝生產(chǎn)流程線；1965年，中國科學(xué)院就開始對微電子核心技術(shù)進(jìn)行了比較深入的研究。當(dāng)時我國臺灣地區(qū)和韓國還完全沒有自己的集成電路研究和產(chǎn)業(yè)，但是他們今天已把我們的研究工作和產(chǎn)業(yè)拋到了后面，這是什么原因？

李志堅: 我國對于集成電路的研究雖然開始很早，但是缺乏長期的系統(tǒng)的戰(zhàn)略規(guī)劃，因此，我們的科研僅僅是在某幾個點(diǎn)上取得了標(biāo)志性成功，而缺乏面的突破。譬如說，我們的研究只是以不同的項(xiàng)目得到國家相關(guān)部門的支持，也就是說在幾個點(diǎn)的研發(fā)上獲得了資金的支持，而要發(fā)展整個集成電路產(chǎn)業(yè)并沒有上升為一種國家行為，因此，我們在一些后續(xù)研發(fā)中表現(xiàn)得缺乏后力。

比如，我們曾經(jīng)做出了1微米的技術(shù)，但是當(dāng)我們要繼續(xù)做0.5微米技術(shù)的時候，就沒有后續(xù)資金來支持，這樣就導(dǎo)致了科技成果僅僅成為我們進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)時談判的一個籌碼，迫使對方降低賣給我們的價格。但是一旦技術(shù)引進(jìn)了，成果也就銷聲匿跡了，沒有機(jī)會得到工業(yè)化的驗(yàn)證。事實(shí)上我們不得不承認(rèn)，達(dá)到同樣技術(shù)指標(biāo)的成果，我們做出來的與別人做出來的還是會有很大差距的。

董凱虹: 為什么同樣技術(shù)指標(biāo)的成果，我們做出來與別人做出來的還有很大差距呢？“龍芯”的出現(xiàn)是不是有可能改變這一狀態(tài)呢？近年來，我們同別人的差距是增大了還是縮小了？

李志堅: 我國微電子發(fā)展的最大問題是將硅的基礎(chǔ)技術(shù)同CPU等的ULSI結(jié)構(gòu)及相關(guān)軟件的發(fā)展隔離開來，沒有很好地結(jié)合發(fā)展。Intel也好，TI也好，都有自己的硅工業(yè)生產(chǎn)線，有自己的人才配套體系；而我們技術(shù)工業(yè)基礎(chǔ)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。同樣的CPU設(shè)計，某些電路結(jié)構(gòu)甚至比別人還好，但固化成芯片時，卻要借助別人的代工生產(chǎn)線，當(dāng)然要比別人的研發(fā)速度慢、成本高、功能差。

事實(shí)上，生產(chǎn)集成電路的原料是硅、鋁、某些化合物和一些普通氣體，材料并不貴，但是建立集成電路的投資是相當(dāng)巨大的。一是制造集成電路對所有的設(shè)備都要求很高，集成電路的生產(chǎn)大多是從硅片制備開始的，硅片的制備需要專門的設(shè)備和嚴(yán)格的生產(chǎn)條件。二是制造集成電路的過程相當(dāng)復(fù)雜，保證工藝質(zhì)量需使用大量昂貴的設(shè)備，在微小的面積上制出晶體管、電阻、電容。而按要求連成電路已屬不易，要在一定面積的硅片上制造出性能一致的高性能芯片則更加困難。

因此CPU是ULSI設(shè)計、制造、測試、封裝等的綜合反映，除了微結(jié)構(gòu)設(shè)計外，還有包括硅的基礎(chǔ)技術(shù)等等。不可否認(rèn)中國CPU在這幾年的確發(fā)展得很快，譬如中科院計算所的“龍芯”。但是我們不能看得太簡單，認(rèn)為我們的CPU已經(jīng)同別人差距不大了，可以挑戰(zhàn)追趕Intel了。事實(shí)上，“龍芯”的生產(chǎn)和加工還得依靠臺灣省的一些加工廠。中國芯片業(yè)近年來發(fā)展迅速，但根本性的弱點(diǎn)并未克服。

董凱虹: 芯片生產(chǎn)線投資相當(dāng)巨大，如果無法實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，投資將無法得到回報。問題的關(guān)鍵是，大批量的通用CPU早已被Intel們占據(jù)了天下。在我國投資做CPU生產(chǎn)線的，包括在海外上市的華人公司中芯國際還依然在虧損。我們究竟該如何實(shí)現(xiàn)CPU的產(chǎn)業(yè)化突圍？

李志堅: 在Intel占主導(dǎo)地位的通用CPU領(lǐng)域去實(shí)現(xiàn)突破，難度非常大。日本、歐洲的發(fā)展就充分證實(shí)了這一點(diǎn)?？陀^地講，CPU發(fā)展靠市場驅(qū)動是不現(xiàn)實(shí)的，況且中國的市場只有這個水平，要完全靠市場驅(qū)動去實(shí)現(xiàn)信息產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展絕無可能。

我一直認(rèn)為，在高科技領(lǐng)域?qū)ρ邪l(fā)的成果不能過于功利。CPU的發(fā)展需要以國家戰(zhàn)略作為驅(qū)動力，以戰(zhàn)略驅(qū)動研究與開發(fā)，再來推動應(yīng)用的發(fā)展。事實(shí)上，美國高科技產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展也是美國政府戰(zhàn)略驅(qū)動的結(jié)果，新中國基礎(chǔ)工業(yè)的構(gòu)建也同樣如此。

高能低耗是“芯”趨勢

主要觀點(diǎn)

多核將成為幾年內(nèi)提高CPU性能的重要途徑，但功耗問題的存在表明CPU并非核越多越好；降低功耗也是CPU的一個重要發(fā)展方向；以此為契機(jī)，電子信息技術(shù)將進(jìn)入“后摩爾”時代。

董凱虹: 最近的一些跡象似乎表明，CPU技術(shù)正在進(jìn)入到一個敏感的變革期，隨著Intel與AMD陸續(xù)推出各種雙核CPU新品，以及國內(nèi)外多家廠商的積極跟進(jìn)，“雙核”正在普及，而“多核”CPU也在不斷涌現(xiàn)成為新的亮點(diǎn)。究竟什么是雙核技術(shù)呢？在未來，多核CPU是不是提高CPU計算性能的主要途徑？

李志堅: 雙核（多核）CPU就是一個芯片內(nèi)含有兩個（多個）指令執(zhí)行引擎協(xié)同工作的CPU。兩個（多個）處理核心在共享芯片組存儲界面的同時，可以完全獨(dú)立地完成各自的工作，從而能在平衡功耗的基礎(chǔ)上極大地提高CPU性能。

事實(shí)上，將兩個處理器內(nèi)核放到一個物理核心之上的雙核技術(shù)并非新技術(shù)。早在上個世紀(jì)末期，高端多處理機(jī)服務(wù)器開發(fā)者，比如HP、IBM等支持RISC架構(gòu)的高端服務(wù)器廠商就已經(jīng)提出此類可行性設(shè)計，并且成功推出了擁有雙內(nèi)核的HP PA8800和IBM Power4處理器。但是當(dāng)時RISC架構(gòu)的服務(wù)器價格很高且應(yīng)用面窄，沒有得到廣泛應(yīng)用。

眼下正在普及的雙核技術(shù)，主要是指基于X86開放架構(gòu)的技術(shù)。由于x86雙核處理器的應(yīng)用環(huán)境已經(jīng)開始成熟，目前大多數(shù)新的或者即將發(fā)布的應(yīng)用軟件都對并行技術(shù)提供了支持，整個軟件市場其實(shí)已經(jīng)為多核心處理器架構(gòu)提供了充分的準(zhǔn)備，從這一點(diǎn)來講多核將成為VLSI發(fā)展的又一次重要轉(zhuǎn)折，成為幾年內(nèi)提高CPU性能的重要途徑。但是其最大的挑戰(zhàn)是處理器的關(guān)態(tài)功耗問題，性能增強(qiáng)了，能量消耗卻不能增加，因此降低功耗，提高性能的能量效率是CPU一個重要的發(fā)展方向。

董凱虹: CPU的發(fā)展的確無法回避功耗問題。到今天微處理芯片已走過40年歷程，基本上都是按照著名的摩爾定律在發(fā)展。但是，隨著芯片中的晶體管集成度越來越高，工作頻率和計算速度越來越快，芯片的功耗問題、微加工工藝問題、測試封裝越來越難以處理的問題都顯現(xiàn)出來，微處理芯片還能按照摩爾定律發(fā)展嗎？你認(rèn)為摩爾定律還能延續(xù)多少年？現(xiàn)在有沒有新的指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的定律？

李志堅: 幾十年來硅芯片上的器件（晶體管）集成密度一直遵照著“摩爾定律”，即每18至24個月翻一番的速度向前發(fā)展，這種發(fā)展的主要技術(shù)基礎(chǔ)是集成電路加工工藝的特征線條每代以30％左右的速度縮小和電路的不斷創(chuàng)新。與此同時，硅晶片材料技術(shù)和集成電路加工設(shè)備技術(shù)也同步發(fā)展，以集成電路為基礎(chǔ)的微電子產(chǎn)品的性能和功能一代一代地幾乎無止境地提高，而價格卻一代一代地不斷下降。

盡管這一趨勢在一定時間內(nèi)還可能存在，但傳統(tǒng)的硅基CMOS正在接近其極限。隨著器件尺寸不斷地按比例縮小（Scaling down），一些次級效應(yīng)(Secondary effects)將會越來越難以克服，晶體管的漏電流不斷增大，進(jìn)而增大晶體管的靜態(tài)功耗。當(dāng)這一增大的靜態(tài)功耗在總功耗中達(dá)到一定比例（例如10%）和因漏電流使晶體管的跨導(dǎo)不再大于其輸出電導(dǎo)的時候，CMOS開關(guān)就不能經(jīng)常工作，以晶體管縮小達(dá)到ULSI發(fā)展的策略就會失效，微電子沿摩爾定律的發(fā)展就將無法繼續(xù)。

因此，摩爾定律將在新的基礎(chǔ)上進(jìn)行伸展，進(jìn)入到“后摩爾”定律，信息、生物和納米這三大科學(xué)技術(shù)交叉和相互促進(jìn)尤其值得重視，一些新興器件可能成為下一代的微電子技術(shù)的支柱。但是，作為經(jīng)典的、二能級開關(guān)，這些新興器件依然受到量子力學(xué)和熱力學(xué)的限制。但現(xiàn)在看來，在未來20～30年內(nèi)，這些器件要替代CMOS成為主流，決無可能。

李志堅簡介：

李志堅是中國著名微電子專家、中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)信息學(xué)院學(xué)術(shù)委員會委員、博士生導(dǎo)師。先后獲得過國家發(fā)明獎、國家科技進(jìn)步獎、陳嘉庚信息科學(xué)獎、何梁何利科技進(jìn)步獎、全國勞動模范等重要榮譽(yù)。

1928年出生于浙江寧波。1951年7月，畢業(yè)于浙江大學(xué)物理系，師從王王金昌教授。1953年，留學(xué)前蘇聯(lián)，1958年獲蘇聯(lián)列寧格勒大學(xué)科學(xué)副博士學(xué)位。1958年初，李志堅學(xué)成歸國來到清華大學(xué)投入到半導(dǎo)體專業(yè)創(chuàng)建工作中，用四氯化硅氫還原法獲得高純多晶硅，用自制單晶爐在我國拉出了第一根鎢絲單晶硅。1961年，在國內(nèi)首次研制成硅合金晶體管。1964年又研制成功硅平面高反應(yīng)晶體器，并開始準(zhǔn)備集成電路研制。文革期間，下放四川綿陽。1978年回清華后著手創(chuàng)辦清華大學(xué)微電子研究所。該所攻克多項(xiàng)技術(shù)難題，完成多項(xiàng)國家級、省部級課題。在我國首先研制成高速靜態(tài)半導(dǎo)體存儲器、微處理器等一系列大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，還發(fā)明了半導(dǎo)體高速熱處理技術(shù)和設(shè)備，提出了VLSI系統(tǒng)集成基礎(chǔ)技術(shù)研究、神經(jīng)元網(wǎng)格技術(shù)、模糊決策論等一系列的理論，創(chuàng)建了脈沖Q（V）和Q（V）瞬態(tài)譜法，開展了微電子機(jī)械系統(tǒng)（MFMS）的研制，并已取得具有國際水平的研究成果，獲得多項(xiàng)美國和中國專利，發(fā)表論文多篇。

采訪手記：大智在德

在采訪李志堅院士前，我以為，一位曾經(jīng)受過文革磨難的老科學(xué)家，會如一葉孤帆遠(yuǎn)離喧囂的港灣，對于其研究領(lǐng)域外的“世事”，即使還“敏于行”，但一定會“訥于言”。

但讓我吃驚的是，李志堅院士和我的想像反差比較大。他說話嚴(yán)謹(jǐn)卻絕非慢條斯理，對學(xué)術(shù)界、科技界由浮躁風(fēng)氣和體制不完善所滋生的“造假”與“夸大”知無不言，而且一針見血。

“‘漢芯造假’和當(dāng)事者人品有關(guān)，他必將遭到法律的制裁。”李志堅說，“但最值得引起我們警惕和思考的是，不是一次造假，而是幾次造假；受騙投錢的不是某一個部委，而是幾個部委和政府機(jī)關(guān)，體制缺陷和追求政績者心態(tài)浮躁是‘造假’滋生的根源。”

在李志堅看來，如果沒有一個科學(xué)的體制和機(jī)制，科學(xué)發(fā)展觀將很難落到實(shí)處，而成為一句空話?！奥鋵?shí)科學(xué)發(fā)展觀是非常有必要的，且任重道遠(yuǎn)?！?/p>

作為一位在高科技領(lǐng)域奮戰(zhàn)幾十年的老兵，78歲的李志堅認(rèn)為，做學(xué)問一定要沉得住氣，耐得住寂寞，耐得住清貧。李老幾十年如一日的學(xué)習(xí)道路已充分證實(shí)了這一點(diǎn)。

在日寇入侵時期，李志堅隨家人逃到了鄞縣陶公山里，堅持自學(xué)。日寇投降后，他居然考入了高中；1953年，李志堅去列寧格勒大學(xué)留學(xué)時，師從著名科學(xué)家列比捷夫，沒學(xué)過俄語的他，硬是把老師給的一批書啃下，半年后通過了語言專業(yè)考試。在文革時期下放到綿陽期間，李志堅還是沒有放下他所專注的半導(dǎo)體專業(yè)，堅持看書學(xué)習(xí)。

提起自己的某個學(xué)生，沒有堅持到出科技成果的那一天，為追求高收入，匆匆投身到一家外企，李志堅唏噓不已。事實(shí)上，在清華的幾十年，李志堅在為我國的半導(dǎo)體和微電子事業(yè)中做出卓越貢獻(xiàn)的同時，一直在嘔心瀝血地為祖國培養(yǎng)了一大批棟梁之材。

從清華大學(xué)建立起微電子專業(yè)起，李志堅一直堅持擔(dān)任“半導(dǎo)體物理”的主講老師，這是半導(dǎo)體專業(yè)大學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課；他還指導(dǎo)、培養(yǎng)了一批又一批的碩士生、博士生，可謂桃李滿天下，而且名師出高徒，他有兩位學(xué)生已當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。

“大智在德”，這是我在反復(fù)聽李志堅院士談話錄音時，在腦海中不斷涌現(xiàn)的一個詞。（文/毛江華）