秦明：这一“刻”，等了39年！

2024-10-23

秦明专栏作者

红歌会网专栏作者

　　日前，北京卫视报道了小米公司成功流片国内首款采用3nm工艺的手机系统级芯片的消息。

　　这一消息固然可喜，但还谈不上令人振奋。根据现有的信息，与包括麒麟在内的其他“国产”芯片一样，小米的这款3nm芯片仍然是购买ARM架构授权进行修改，而与龙芯的自主指令集完全不是一回事；此外，小米的此次3nm流片很有可能找的是台湾的台积电。

　　两点结合起来看，小米的3nm芯片离“自主可控”仍然有相当的距离。与华为相比，小米唯一的“优势”只是暂时没有受到美国制裁，因此可以买到ARM的V9、甚至是最新的V10架构，而麒麟还只能在V8基础上修改；同样因为暂时没有受到制裁，小米暂时还可以使用美国把控的供应链流片。

　　其实，只要中国人想干，自主指令集和生态这些“软设施”都是可以重新构建的，只是需要一段“痛苦期”来磨合；真正难以一步跨越的，还是芯片的硬件制造，尤其是光刻机。

　　今年9月，中国在DUV光刻机领域实现了重要的技术突破的消息引发国人振奋。

　　根据公开披露的参数，工信部公布的国产氟化氩光刻机（DUV），波长为193nm，其分辨率可以达到65nm或以下，套刻精度8nm。

　　“中国首台（套）重大技术装备”的含义是指国内实现重大技术突破、拥有知识产权、尚未取得明显市场业绩的装备产品，包括整机设备、核心系统和关键零部件等。

　　需要说明的是，套刻精度跟制程节点水平是两个概念，套刻精度则指的是每一层光刻层之间的对准精度，并不是指能够制造的芯片的工艺制程节点。对照ASML的系列光刻机参数，这款国产DUV光刻机仍未能完全胜任28nm的工艺制程，更达不到8nm、7nm的程度。ASML 2006年推出的干式DUV光刻机XT：1450的分辨率就已经达到了57nm，套刻精度为7nm，相当于“晚了18年”。

　　这一次看似有限的“突破”，仍有具有重要的“节点意义”——28nm以上制程的成熟芯片有望实现全流程国产化了。

　　这个突破，是美国的制裁措施倒逼的结果，正应了毛主席的那句“封锁吧，封锁十年八年，中国的一切问题都解决了。”

　　“晚18年”并不可怕，只要正确的路线能够占据主导，国产光刻机赶超国外最先进的技术水平指日可待。

　　历史已经雄辩地证明：美国从原子弹到氢弹用了7年多，而新中国在毛泽东时代的引领下只用了两年多；导弹和原子弹结合即战略核导弹的试射成功，美国用了11年，新中国仅用了1年多的时间！这是社会主义公有制下群众和专家无私大协作的结果，是社会主义制度优越性的充分体现。

　　就在国产DUV光刻机重大突破的消息传出之后，中国科学院原院长白春礼院士的一段访谈视频又在网络上热传。

　　白春礼院士的这段访谈大约是去年这个时候的，毛泽东时代集成电路事业取得的辉煌成就早已被历史掩埋，公众人物公开把它讲出来，是少有的。

　　在毛主席的高度重视和关怀下，新中国很早就开始了电子工业的布局。

　　1953年1月，由华罗庚在中国科学院数学所建立了中国第一个计算机研究组；1953年，电信工业局终于成为第二机械工业部十局，所属的738、718、774等一批北京酒仙桥地区的电子工厂，都参加了电子计算机的生产，新中国的计算机事业自此起步。

　　1956年7月5日，科学规划委员会正式印出“四项紧急措施”文本。“紧急措施”包括计算机、半导体、无线电电子学和自动化，这四个领域都是我国当时发展还是很薄弱，但极具战略价值的科技门类。

　　1957年1月1日，中国科学院等三家单位签订了“合作发展中国计算技术协议书”。三方议定，用超常规办法集结人才，建立发展计算技术研究基地。组织原则是“先集中，后分散”，先抽调专家集结到科学院计算所，制造一台快速通用电子计算机，然后专家返回原单位建立研究机构，发展计算机。

　　1957年中国向苏方提交的“中苏科学院合作项目表”，第一项就是计算技术，“计算技术科学研究与工业基础的建立”成为苏联帮助中国进行的重大科研项目。

　　1958年，根据苏联设计图纸做修改的103计算机研制成功，并生产了36台；1959年，以苏联还在研制中的БЭСМ-II计算机为模板，成功研制104计算机。

　　103计算机和104计算机的诞生，使中国计算机完成了从无到有的跨越。因为是仿制苏联的先进计算机，在技术起点上比较高——103计算机和104计算机在技术水平上仅次于美苏。

　　1959年，中苏关系迅速恶化，赫鲁晓夫撤走了全部在华苏联专家，中国已经得不到苏联技术支援。在美苏的技术封锁下，中国只能走自主设计、自主生产的发展路线。

　　1960年，中国自行设计的107计算机研制成功。

　　1965年，中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生，只比美国晚了5年进入集成电路时代。1972年，自主研制的大规模集成电路在四川永川半导体研究所诞生，实现了从中小集成电路发展到大规模集成电路的跨越。

　　美国从中小规模集成电路发展到中大规模集成电路用了8年时间（1960-1968），而我们在美苏封锁的情况下只用了7年，仅仅比美国晚了4年！

　　集成电路制造最关键的设备就是光刻机。光刻机又名掩模对准曝光机，其制造和维护需要高度的光学和电子工业基础，这离不开毛泽东时代建立的完整的科研-工业体系的支持。

　　毛泽东时代，中国的光刻工艺研究起步虽然比美国晚5年，但比韩国、台湾早10年。1975年，就在台湾刚刚向美国购买3英寸晶圆厂时，中国大陆已经完成了DRAM核心技术的研发工作。

　　光刻技术从最开始的是接触式光刻，发展到后来并一直沿用至今的是投影式光刻。美国在20世纪50年代已经有了接触式光刻机，因为掩膜和光刻胶多次碰到一起太容易污染了，接触式机台后来被接近式机台所淘汰；1973年，Perkin Elmer公司推出了投影式光刻系统；1978年，GCA推出真正现代意义的自动化步进式光刻机。

　　而中国利用光刻技术制造集成电路的时间是1965年，那一年中国科学院研制出65型接触式光刻机。1970年代，中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩模工艺。1981年，中科院的半自动接近式光刻机研制成功。