改革开放30年“科技改变中国”系列报告之十
日期: 2008年12月05日 08:19      
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  接好线路,启动电源,开机画面上显示出“中科龙梦”4个汉字……11月6日,中科院计算所研究员、龙芯课题组组长胡伟武一边娴熟地演示,一边自豪地向记者介绍:“这款8.9英寸龙芯便携电脑小巧便携、绿色节能,从系统到办公软件都采用开源软件。不久我们就会把它摆到中关村的柜台上,与国外产品PK。”

  为了这一刻,他努力了7年。就是这7年,我国实现了集成电路芯片设计制造的群体突破,结束了每年数以亿计的微处理芯片全部依赖进口的历史;就是这7年,随着龙芯、信芯,星光中国芯等“中国芯”的竞相问世,并逐步推向国际市场,我国国产芯片实现了从无到有,从弱到强的历史性跨越。

  龙芯:登上信息技术“珠峰”

  我国在半导体集成电路产业方面与发达国家的差距由来已久。“1975年到1977年,我到清华大学参加DJS—140计算机联合设计,当时一位清华大学的教授告诉我,许多清华大学的老师都看不懂国外的计算机方面的学术论文。”中科院计算所所长李国杰至今仍对此记忆犹新。

  “微处理器是计算机系统及各类电子设备的核心,因缺乏自主的微处理器设计技术,我国信息产业中许多核心技术及产品主要依赖进口,不仅经济上受制于人,而且信息系统的安全乃至国家安全也面临巨大威胁。而通用微处理器,更是信息领域最关键、最核心的技术,有芯片‘珠穆朗玛峰’之称。”李国杰说。

  “八五”和“九五”期间,国家863计划信息技术领域总投入只有50亿人民币,建一条生产线就需投资15亿美元的通用微处理器,自然没有被提上研制日程。

  1999年,李国杰疾呼,“十五”期间应花大力气做通用处理器:“错过这5年,以后就没机会了!”

  也就在“十五”期间,国家设立“超大规模集成电路和软件”重大科技专项,把集成电路设计作为我国集成电路产业发展的突破口。2001年3月,中科院计算所拿出当年一半的创新经费1000万元成立通用微处理器——龙芯课题组,33岁的胡伟武任组长。

  当时并不被人看好:“国外芯片公司每年投入几十亿美元的研发经费,有成千上万人的研发队伍,而我们只有百十来人,经费只有几千万元人民币。”但胡伟武却相信“星星之火,可以燎原”。

  果然,2002年8月10日,国内首款可商业化、拥有自主知识产权的通用高性能处理器龙芯一号研制成功。随后,龙芯2B、2C、2E、2F相继问世。短短5年,龙芯性能提高将近30倍,发展速度远远超过摩尔定律,5年内跨过了国外大企业十几年走过的路。

  去年年初,世界著名半导体公司意法半导体购买了龙芯2E/2F的生产和销售授权,开创了我国计算机核心技术对外授权的先例。几乎同一时间,基于龙芯2E的福珑电脑在全国发售。

  胡伟武透露,软件兼容性更好的龙芯三号明年初将研制成功。“如果说龙芯一号是在迷雾中起步,还看不到先行者的影子,那么龙芯二号完成后我们已经超过了一些同行者,看清了领先者的背影;而龙芯三号的完成将使我们大踏步赶上并超过领先者。”

    “龙芯不仅仅是一个产品,更是一个平台;龙芯的意义也不仅仅在于低成本,更重要的是自主可控的信息安全。而信息体系要实现自主可控,不仅包括自主的芯片设计,还包括自主的操作系统、应用软件等产业生态环境。”李国杰说。

  “令人欣喜的是,目前正是我国自主软硬件协同发展的最好时机。”龙芯产业化基地负责人张福新介绍说,经过多年的发展,国产软硬件都具备了相当的技术能力,并占有了一定的市场规模。

  信芯:终结彩电企业“搬运工”命运

  今年7月,海信多媒体国家重点实验室。工作人员通过调整色彩处理芯片,屏幕上的苹果随即变换出不同的颜色。

  青岛海信集团信芯项目负责人战嘉瑾告诉记者:“这枚芯片就是正在研制中的信芯二代,它的集成度是信芯一代的5倍,在色彩上进行了彩色色域的智能切换,可让用户得到喜欢的彩色效果。”

  4年前,我国境内共有彩电企业68家,年产7328.8万台彩电,所使用的核心视频处理芯片竟无一颗“中国芯”。

  “普通彩电只有3%%到5%%的利润率,而芯片的利润率却在50%%以上。高额的利润被国外企业赚走,我国彩电企业只能靠价格战,低成本厮杀赚取微利。”战嘉瑾说。

  1999年,时任海信集团总裁的周厚健觉察到,中国的彩电业要想做大做强,必须有自己的核心技术——芯片。然而,别说海信,整个中国彩电业在芯片设计方面都毫无积累。

  为积累经验,战嘉瑾被派往美国一家集成电路设计公司,协助做一些芯片验证板及调试方面的工作。这家公司对代码、设计流程等知识产权保护得如铁桶一般,但他对芯片设计有了感性认识。“这家公司一个项目只有七八个人做,曾经做到液晶显示芯片的全球第三,芯片设计显然没有想象中那样难。只要舍得投入,给出时间,芯片完全可以开发成功。”战嘉瑾不仅在鼓励自己,更是在鼓励整个中国彩电业。

  2001年,国家出台鼓励软件开发和集成电路设计的“18号文件”,战嘉瑾率领研发人员开赴上海,组建信芯上海研发中心,几个平均年龄不到29岁的年轻人在几间闷热的房间里开始集成电路设计的探索……

  2004年11月27日,信芯流片成功。12月16日,各种测试后,装有信芯的电视机终于亮了,战嘉瑾有些颤抖地掏出手机,尽量用平稳的声音向上海报喜:“我这边亮了!”那头,所有人一下子从椅子上跳起来:“我们做成了!”

  2005年7月2日,中国第一枚具有自主知识产权的高清晰度数字视频处理芯片——信芯下线,年产7000多万台的彩电大国终于有了一颗属于自己的“心脏”。

  “这枚‘中国芯’将彻底改变中国彩电整机企业长期扮演的‘搬运工’角色。”国家广播电视产品质量监督检验中心安永成教授如是说。

  虽然至今尚无其他国产品牌为信芯买单,但战嘉瑾认为,信芯更大的效应在于使同类进口芯片价格大幅下降,高端芯片从15美元降到8美元,中端芯片从13美元降到6.5美元,平均降幅在40%以上,粗略估算国内同行业每年可节省上亿美元。

  星光:领导多媒体芯片市场

  20多年前,正在南京师范大学附中读高一的邓中翰选修了一门计算机课。“当时用的是苹果电脑,方方正正,像个盒子。”20年多后,坐在中星微电子董事长办公室里,他饶有兴致地回忆起与计算机的第一次亲密接触,那时他不曾想到自己领衔研制的PC多媒体处理芯片能占据全球PC图像输入芯片领域60%的市场份额。

  1999年10月1日,天安门城楼观礼台上,应国务院邀请,邓中翰作为优秀留学人员参加了新中国成立50周年庆典观礼仪式。激动人心的场面、嘹亮的国歌坚定了他回国创业的决心。几天后,邓中翰把事业的舞台从硅谷搬到了北京,成立中星微电子有限公司,“希望有一天中国芯片就像星星一样在全球闪烁”。

  与以往我国在芯片设计领域多采用国家投资,科研单位承担任务的模式截然不同,中星微采用的是“硅谷模式+政府风险投资”的商业模式:信产部(现为工业和信息化部)电子发展基金的1000万元以风险投资的形式进入,而他们则以知识产权无形资产入股。这开创了我国政府风险投资的先河。

  2001年3月11日,我国第一枚具有自主知识产权的百万门级超大规模数码影像专用芯片星光一号研制成功,使低成本、低功耗和高性能的网络视频图像传输成为现实。2005年3月,星光系列数字多媒体芯片荣获国家科技进步一等奖。

  那时,尽管星光中国芯凭借技术的创新敲开了三星、飞利浦的大门,但在攻克数字图像领域的老大索尼公司时却碰了钉子。“我们一共只谈了5分钟。”邓中翰回忆说,“当时我们几个人,为了原定一个小时的会谈飞到日本。但索尼的主管一听说我们也是做数字多媒体芯片的,马上就说,索尼有几百项这样的专利。没等我们把话说完他就赶去开其他的会议了。”

  那时的邓中翰只说了一句:“我会回来的!”

  4年后的2005年8月,索尼的笔记本产品全部采用中星微电子的PC数字多媒体芯片。同年11月15日,中星微在纳斯达克上市,这标志着我国电子信息产业中首个拥有核心技术和自主知识产权的IT产品星光系列多媒体芯片受到了国际资本市场的认可。

  目前,星光系列产品已经销往欧、美、日、韩等16个国家和地区,囊括了三星、飞利浦、联想等大批国内外知名企业,牢牢占据着市场领导者的地位,世界多媒体芯片市场的历史正在被改写。

 

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