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【科普創(chuàng)作評(píng)論】創(chuàng)新之路,遍布荊棘——評(píng)《芯片簡(jiǎn)史:芯片是如何誕生并改變世界的》

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芯片被稱(chēng)為現(xiàn)代科技的“心臟”。這一小小的電子元器件,從誕生至今不足70年時(shí)間,卻已經(jīng)一躍成為現(xiàn)代社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心控制單元。與它有關(guān)的發(fā)明,更是滲透到了人們生活中的方方面面——從智能手機(jī)到電動(dòng)汽車(chē),從計(jì)算機(jī)到各種常見(jiàn)家電:空調(diào)、電視、洗衣機(jī)……芯片的應(yīng)用,已然成為數(shù)字時(shí)代最重要的特征之一。

作為數(shù)字時(shí)代的原住民,當(dāng)今讀者在享受著芯片技術(shù)帶來(lái)的便利的同時(shí),也同樣好奇它的起源與發(fā)展。資深芯片研究專(zhuān)家、科普作家汪波在《芯片簡(jiǎn)史:芯片是如何誕生并改變世界的》(浙江教育出版社2023年版,圖1,以下簡(jiǎn)稱(chēng)《芯片簡(jiǎn)史》)一書(shū)中對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)解答。這部書(shū)以半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的時(shí)間線為主軸,將芯片的發(fā)明和創(chuàng)新歷程娓娓道來(lái),也記錄了科學(xué)家們的艱辛探索和難忘瞬間——驚喜的、振奮的,抑或是帶有遺憾的。前海再??萍级麻L(zhǎng)檀林在推薦語(yǔ)中寫(xiě)道:“這本書(shū)回顧了60多年來(lái)芯片壯闊恢宏的發(fā)展歷史,從某種意義上說(shuō),也是一部人類(lèi)信息文明的發(fā)展史?!盵1]102024年3月,《芯片簡(jiǎn)史》獲得第十九屆國(guó)家圖書(shū)館“文津圖書(shū)獎(jiǎng)”;同年12月,入選科技部評(píng)選的“全國(guó)優(yōu)秀科普?qǐng)D書(shū)作品名單”。閱讀這本書(shū),或許能幫助讀者推開(kāi)一扇硅基文明的大門(mén),了解芯片是怎樣從實(shí)驗(yàn)室的科研成果演變?yōu)轵?qū)動(dòng)現(xiàn)代文明的核心力量的。


圖1 《芯片簡(jiǎn)史:芯片是如何誕生并改變世界的》(浙江教育出版社,2023年4月)

芯片,不是從“片”開(kāi)始

提起芯片,許多人的腦海中都會(huì)浮現(xiàn)一塊方方正正、體積小巧的黑色薄片,外觀科技感十足,上面用金屬焊接了密密麻麻的管腳……這完全符合公眾對(duì)現(xiàn)代芯片的印象,但也僅限于“現(xiàn)代”。假如沿著時(shí)間軸回溯幾十年,人們會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn),芯片的最初形態(tài)和現(xiàn)在存在天壤之別,甚至不能稱(chēng)之為“片”,而是一些形狀各異、體積較大的真空管。這也是《芯片簡(jiǎn)史》的故事為何要從半導(dǎo)體技術(shù)講起的原因。飲水必思源,要追溯芯片的發(fā)展,先要回顧它的前身——半導(dǎo)體器件。從簡(jiǎn)到繁的半導(dǎo)體器件,像一顆發(fā)芽的種子,演化出了雙極型晶體管、MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管①、光電二極管等產(chǎn)物,又由此集成構(gòu)造出了模擬芯片、數(shù)字芯片和光電芯片。這一體系如同大樹(shù)的樹(shù)杈層層向外延伸(圖2),人們所了解的,或者說(shuō)印象中的芯片,其實(shí)只是參天大樹(shù)的枝葉一隅。


圖2 與芯片相關(guān)的科技樹(shù)[1]5

在本書(shū)的前言部分,作者記錄了自己和學(xué)生的一段對(duì)話。話題圍繞MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的發(fā)明,延伸到了發(fā)明人遭遇的一系列困境:被公司打壓、被禁止發(fā)表論文、項(xiàng)目組被裁撤、被迫出走……而這并非個(gè)例,芯片史上具有開(kāi)創(chuàng)意義的一些發(fā)明,諸如中央處理器(CPU)、藍(lán)色發(fā)光二極管(藍(lán)光LED)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM),都是在問(wèn)世之初就遭到質(zhì)疑和抵制,以至于差點(diǎn)夭折。藍(lán)光LED正式推出之前,在原材料選擇方面一直存在硒化鋅還是氮化鎵的爭(zhēng)議。其中一個(gè)發(fā)明者中村修二(Nakamura Shuji)選擇了氮化鎵,為此在公司飽受排擠。浮柵晶體管誕生時(shí),則被斷言“毫無(wú)用處”。這項(xiàng)半導(dǎo)體領(lǐng)域最重要的發(fā)明之一,甚至沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)入生產(chǎn)線,只能發(fā)表在公司內(nèi)部的期刊上,閱讀者寥寥。

不斷重現(xiàn)的歷史,似乎在提醒旁觀者。這一切并非巧合,也不是發(fā)明人的運(yùn)氣太差?!缎酒?jiǎn)史》的作者針對(duì)該現(xiàn)象,誠(chéng)懇地道出了自己的觀點(diǎn),“創(chuàng)新越大,對(duì)傳統(tǒng)的叛逆和顛覆也越大,因而遭到傳統(tǒng)勢(shì)力的抵制也越大”“創(chuàng)新是對(duì)主流的偏離、對(duì)現(xiàn)有規(guī)則的破壞”。也就是說(shuō),那些偏離主流的創(chuàng)新發(fā)明被抵制并不是偶然,而是必然,甚至已經(jīng)成為一種默認(rèn)的規(guī)則。這樣的見(jiàn)解,瞬間就為芯片發(fā)展史增添了幾分殘酷意味。試想,懷抱著夢(mèng)想的科學(xué)家們,兢兢業(yè)業(yè)、嘔心瀝血完成一項(xiàng)重大創(chuàng)新規(guī)劃,以為自己會(huì)迎來(lái)鮮花和掌聲,但得到的只有質(zhì)疑、否定和冷落,被業(yè)界的“叢林法則”所圍剿。顛覆傳統(tǒng)技術(shù)的代價(jià)是被驅(qū)逐、被遺棄,這和讀者想象中的發(fā)明過(guò)程大不相同。

技術(shù)創(chuàng)新是一條曲折的道路

拋卻對(duì)命運(yùn)的唏噓,假如有人能回到那個(gè)年代,成為投資人、公司高層、實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo),抑或是任何一個(gè)能主導(dǎo)這些發(fā)明生死的人,是否能夠作出正確的選擇?答案恐怕不盡然。以MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管為例,它問(wèn)世時(shí),業(yè)界仍以結(jié)型晶體管的研究為主導(dǎo)。后者的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)——性能穩(wěn)定、開(kāi)關(guān)速度快,而且已經(jīng)在諸多領(lǐng)域有過(guò)應(yīng)用記錄,其表現(xiàn)十分優(yōu)異。而MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管只有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低一個(gè)優(yōu)點(diǎn),性能方面并不出色。況且當(dāng)時(shí)外延工藝的提出,又讓結(jié)型晶體管的運(yùn)行速度如虎添翼。業(yè)界更看好哪一種晶體管的前景,答案已經(jīng)不言自明。

創(chuàng)新對(duì)于科技進(jìn)步至關(guān)重要,但有些時(shí)候創(chuàng)新也需要承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)。作為芯片界的“菜鳥(niǎo)”,MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管被掃地出局,遭到母公司貝爾實(shí)驗(yàn)室的雪藏,兩位發(fā)明人穆罕默德·阿塔拉(Mohamed Atalla)和姜大元(Dawon Kahng)黯然離場(chǎng),甚至沒(méi)來(lái)得及為自己的研究成果命名。比起無(wú)形的驅(qū)逐,有形的抵制就更加殘酷——19世紀(jì)末,尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)設(shè)計(jì)的交流電系統(tǒng)一經(jīng)投入使用,即遭受到以愛(ài)迪生(Thomas Edison)為首的商人的強(qiáng)烈抵制。愛(ài)迪生作為直流電技術(shù)的擁護(hù)者,不能容忍交流電技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng),搶占原本屬于直流電的業(yè)務(wù),為此他動(dòng)用各種手段,如開(kāi)展動(dòng)物電擊實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)電椅處決犯人等,以近乎極端的方式來(lái)驗(yàn)證交流電的危險(xiǎn)性。技術(shù)博弈最后演化成一場(chǎng)商業(yè)大戰(zhàn),特斯拉不得不花費(fèi)數(shù)年時(shí)間參與輿論斗爭(zhēng),才打消公眾心中的疑慮,令交流電技術(shù)得以推廣。

時(shí)代的選擇是為了順應(yīng)生產(chǎn)力。每一項(xiàng)“破壞性”新技術(shù)②的出現(xiàn),都會(huì)招致人們的恐慌和排斥。技術(shù)變革的成本很大,與之相比,沿用一項(xiàng)成熟的已知技術(shù),再沿著既定的方向繼續(xù)優(yōu)化和改進(jìn),成本就要小得多。這一規(guī)律在芯片研發(fā)過(guò)程中反復(fù)得到驗(yàn)證。集成電路出現(xiàn)的時(shí)候,同樣受到電子工程師的排斥。因?yàn)橛眉呻娐芳夹g(shù)制成的芯片一體性太強(qiáng),不能單獨(dú)挑選、替換其中元件,這和他們?cè)械墓ぷ魉季S相沖突。業(yè)界也認(rèn)為觸發(fā)器集成電路的制作成本太高,不值得大規(guī)模開(kāi)發(fā)。同理,1970年法金(Federico Faggin)發(fā)明CPU芯片的時(shí)候,英特爾公司也不打算支持這一項(xiàng)目,因?yàn)樗麄兣卸ㄟ@種芯片只能用于計(jì)算器,成長(zhǎng)空間十分有限,而公司若是銷(xiāo)售CPU芯片,還會(huì)分走核心業(yè)務(wù),也就是存儲(chǔ)器業(yè)務(wù)的資源。這些剛問(wèn)世的新發(fā)明,都遭到了不同程度的抵制。原因很好總結(jié),市場(chǎng)上的競(jìng)品已經(jīng)發(fā)展得十分成熟,而新產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)不夠。大多數(shù)人都不愿意冒著風(fēng)險(xiǎn),去開(kāi)拓未知的新領(lǐng)域,尤其是該領(lǐng)域已經(jīng)被唱衰的前提下。

但是,誠(chéng)如作者所說(shuō),“芯片的發(fā)展史,就是一部持續(xù)的創(chuàng)新史和叛逆史”[1]15。在叛逆精神的加持下,總有一小部分人站出來(lái),打破常規(guī)的桎梏,把這些不被業(yè)界看好的研究繼續(xù)下去。有時(shí)候是一個(gè)人單打獨(dú)斗,有時(shí)候則是一群人在接力。貝爾實(shí)驗(yàn)室對(duì)MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研究終結(jié)后,美國(guó)無(wú)線電公司拿過(guò)了接力棒,優(yōu)化了晶體管的制造工藝,并將其轉(zhuǎn)為商用。仙童半導(dǎo)體公司的萬(wàn)拉斯(Frank Wanlass)又在MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新,開(kāi)發(fā)出了CMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管。接下來(lái),格魯夫(Andy Grove)、迪爾(Bruce Deal)、斯諾(Ed Snow)等新人紛紛登場(chǎng)。經(jīng)過(guò)近10年的努力后,MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的穩(wěn)定性、速度和集成度都大大提升,從而具備了與結(jié)型晶體管一戰(zhàn)的實(shí)力。到如今,人們所使用的芯片中99%的晶體管都是MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管?!捌茐男浴毙录夹g(shù)的取勝,既出人意料,又在情理之中。

時(shí)間會(huì)給出答案。曾經(jīng)被論證為“不可行”的集成電路,卻成了芯片制造技術(shù)的主流,開(kāi)啟了一個(gè)又一個(gè)傳奇故事,以至于晶體管時(shí)代后的所有芯片史,都以它來(lái)命名:集成電路時(shí)代、大規(guī)模集成電路時(shí)代、超大規(guī)模集成電路時(shí)代……險(xiǎn)些“被關(guān)進(jìn)小黑屋”的CPU芯片,如今卻鋪滿(mǎn)全球,連太空深處的探測(cè)器上都有它的身影。黎明的曙光總會(huì)沖破黑暗,但是在那之前,一定不能忘了打著手電筒在黑夜里摸索前進(jìn)的人,所有科技工作者的付出都值得感謝。

發(fā)明史、創(chuàng)造史,也是人才流動(dòng)史歷史

材料中常有類(lèi)似這樣的記錄:“1745年,荷蘭萊頓的兩個(gè)科學(xué)家發(fā)明了蓄電池;1752年,富蘭克林(Benjamin Franklin)進(jìn)行了著名的費(fèi)城電風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)……”時(shí)間、地點(diǎn)、人物和發(fā)明,往往被簡(jiǎn)縮成兩三句陳述,從而給人一種風(fēng)平浪靜的錯(cuò)覺(jué),讀者難以窺見(jiàn)其中的暗流涌動(dòng)。而《芯片簡(jiǎn)史》則致力于將海面下醞釀的風(fēng)暴展示給讀者,使讀者有機(jī)會(huì)來(lái)到歷史現(xiàn)場(chǎng),見(jiàn)證更加真實(shí)的科研故事。這段旅途并不平和,而是充滿(mǎn)斗爭(zhēng),處處可見(jiàn)劍拔弩張的氛圍。晶體管的發(fā)明者,貝爾實(shí)驗(yàn)室的“三巨頭”——肖克利(William Shockley)、巴?。↗ohn Barteen)、布拉頓(Walter Brattain),因?yàn)閷?zhuān)利的申請(qǐng)產(chǎn)生嫌隙,昔日親密無(wú)間的好友,最終分道揚(yáng)鑣[2]。肖克利辭職后獨(dú)自創(chuàng)業(yè),幾年后,不滿(mǎn)他管理的8位下屬集體離職,成立仙童半導(dǎo)體公司。媒體給了肖克利犀利的評(píng)價(jià)——“從萬(wàn)眾矚目到眾叛親離”。沖突、反目,或是“出走”的情節(jié),常常在科研界上演。

芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,帶來(lái)了巨大的利益市場(chǎng)。每一項(xiàng)新發(fā)明的問(wèn)世,都意味著日后可能有源源不斷的金錢(qián)進(jìn)賬。對(duì)于很多人來(lái)說(shuō),這樣的誘惑難以拒絕。于是,芯片界不少參與科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)的學(xué)者們,紛紛踏上了“爭(zhēng)名逐利”之路。爭(zhēng)名,爭(zhēng)的是專(zhuān)利所有權(quán),以及業(yè)界對(duì)發(fā)明權(quán)的認(rèn)可。20世紀(jì)50年代,德州儀器公司和仙童半導(dǎo)體公司因?yàn)榧呻娐返膶?zhuān)利申請(qǐng)打得不可開(kāi)交,雙方因此對(duì)簿公堂,甚至去摳對(duì)方申請(qǐng)書(shū)上的字眼,尋找漏洞。如此大的陣仗,當(dāng)然不是為了論證輸贏,而是為了拿到專(zhuān)利授權(quán)后向其他公司收取使用許可費(fèi)。最后雙方選擇庭外和解,在拿到訴訟結(jié)果前,兩家公司已經(jīng)向全球企業(yè)收取了數(shù)億美元的使用許可費(fèi),各自賺得盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)。

“先到咸陽(yáng)為王上”,誰(shuí)搶到了芯片研發(fā)的先機(jī),誰(shuí)就有機(jī)會(huì)名載史冊(cè)。公司與公司之間是如此,同僚之間也難幸免。1974年,發(fā)明了CPU芯片的法金,意外發(fā)現(xiàn)自己的“埋柵”工藝被上司沃達(dá)斯(Leslie Vadasz)悄悄申請(qǐng)了專(zhuān)利,交涉無(wú)果后,法金憤而從英特爾出走,創(chuàng)辦了自己的公司齊洛格。齊洛格公司開(kāi)發(fā)的Z80和Z8000處理器迅速席卷市場(chǎng),給英特爾造成了巨大的壓力——這樣的情形,顯然是“老東家”英特爾未曾預(yù)料到的。

芯片的研發(fā)史,也是人才的流動(dòng)史。人才是發(fā)明創(chuàng)造的主導(dǎo)性力量。無(wú)數(shù)次的苦思冥想或是靈光一現(xiàn),都是“人”的力量在其中起到?jīng)Q定作用。巴丁和布拉頓做實(shí)驗(yàn)時(shí)意外洗掉了鍺表面的氧化物,結(jié)果未能成為場(chǎng)效應(yīng)晶體管的發(fā)明者(他們后來(lái)推出的是點(diǎn)接觸式晶體管)[3]。庫(kù)爾特·彼得森(Kurt Petersen)觀察到噴墨打印機(jī)的漏墨現(xiàn)象,從而產(chǎn)生了微機(jī)電系統(tǒng)的研究靈感……這些人猶如盜取火種的普羅米修斯,帶來(lái)了新世界的展望。在產(chǎn)業(yè)集群的引導(dǎo)下,科技人才不斷流動(dòng)。有人工作了一段時(shí)間后,從原公司辭職,去其他地方再就業(yè),也有人干脆選擇自己創(chuàng)業(yè),或是借著訪問(wèn)交流的機(jī)會(huì),去往更高的平臺(tái)發(fā)展,“火種”就這樣被帶往全球各地。

以仙童半導(dǎo)體公司為例,這家公司本是由肖克利手下出走的“八叛徒”創(chuàng)辦。在仙童從黃金時(shí)期走向衰落后,不少人因?yàn)楦鞣N各樣的原因陸續(xù)離開(kāi)。霍尼(Jean Hoerni)、拉斯特(Jay Last)和羅伯茨(Sheldon Roberts)負(fù)氣出走,成立阿梅爾克公司;諾伊斯(Robert Noyce)和摩爾(Gordon Moore)離開(kāi)后則創(chuàng)辦了大名鼎鼎的英特爾;西格尼蒂克公司的創(chuàng)始人也同樣來(lái)自仙童;克萊納(Eugen Kleiner)后來(lái)更是改行,創(chuàng)辦了知名風(fēng)投企業(yè)凱鵬華盈(KPCB)……在幾十年間,涌進(jìn)仙童的大批人才精英又紛紛出走自行創(chuàng)業(yè)。這些“小仙童”們聚集在一起,逐漸形成了硅谷地區(qū)的高科技企業(yè)群[4]。屬于硅谷的傳奇,由此揚(yáng)帆起航。蘋(píng)果公司前CEO喬布斯(Steve Jobs)形容說(shuō):“仙童半導(dǎo)體公司就像個(gè)成熟了的蒲公英,你一吹它,這種創(chuàng)業(yè)精神的種子就隨風(fēng)四處飄揚(yáng)了。”[5]人才的流動(dòng)促進(jìn)了芯片制造業(yè)的繁榮,也推動(dòng)了全球范圍內(nèi)的技術(shù)共享。

絕妙的比喻與精準(zhǔn)的概括,一本外行也能看懂的“芯片科普手冊(cè)”

1872年,馬克思(Karl Marx)在《資本論》(Das Kapital)第一卷法文版序言和跋中寫(xiě)道:“在科學(xué)上沒(méi)有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)。”[6]量子物理學(xué)出現(xiàn)在人類(lèi)歷史上只有百年左右時(shí)間,這一學(xué)科延伸出的理論體系和實(shí)踐應(yīng)用已經(jīng)多到令人難以想象。半導(dǎo)體物理學(xué)作為其中的一個(gè)小分支,內(nèi)容亦復(fù)雜到足以讓外行望而卻步。在此前提下,要撰寫(xiě)一本芯片題材的科普性書(shū)籍,作者必須考慮諸多問(wèn)題。怎樣用通俗易懂的語(yǔ)言闡述物理學(xué)的基本原理,將半導(dǎo)體的材料分類(lèi)、晶體結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電機(jī)制、能帶理論等抽象的知識(shí),用一種相對(duì)簡(jiǎn)單的方式展示給讀者?怎樣讓讀者理解芯片在微觀結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計(jì)乃至商業(yè)模式運(yùn)營(yíng)方面的創(chuàng)新?怎樣才能讓枯燥的科研故事讀起來(lái)更加有趣?

在《芯片簡(jiǎn)史》出版之際,汪波在專(zhuān)欄中敘述了自己的創(chuàng)作想法:“面對(duì)如此龐大的芯片話題的寫(xiě)作,唯一的方式也是誠(chéng)摯。如果不是誠(chéng)實(shí)地面對(duì)真實(shí)的困難和問(wèn)題,而是盲目樂(lè)觀、急于求成,最后只能一地雞毛?!盵7]從某種程度上講,文學(xué)創(chuàng)作和科學(xué)研究一樣,都需要誠(chéng)摯的精神。汪波本人也參與芯片設(shè)計(jì)工作,知曉其中的困難和不易。在芯片版式設(shè)計(jì)完成后,通常還需要經(jīng)歷一道“印刷”或“流片”的工藝,才能得到成品。而在流片時(shí),若一個(gè)小疏忽導(dǎo)致連錯(cuò)了芯片上的一根線,芯片就會(huì)整個(gè)報(bào)廢,少則幾萬(wàn)元、多則十幾萬(wàn)元的流片費(fèi)用也付諸東流。而此時(shí),逃避沒(méi)有任何意義——唯有誠(chéng)實(shí)地面對(duì)問(wèn)題并解決問(wèn)題,工作才能繼續(xù)推進(jìn)下去。

書(shū)中很多地方都體現(xiàn)出了汪波關(guān)于芯片科普的“巧思”。比如在講解平頂晶體管(MESA)和平面晶體管(PLANAR)的區(qū)別時(shí),讀者可以通過(guò)書(shū)中的插圖來(lái)比較這二者的結(jié)構(gòu)差異(圖3)。而作者又通過(guò)詳細(xì)的比喻,細(xì)化了兩種晶體管的特征:平頂晶體管像是有著圓形平頂?shù)摹盎鹕健保矫婢w管則是將“火山”徹底壓扁、碾平,讓山頂陷入山腰,山腰陷進(jìn)地面以下的產(chǎn)物。這種趣味化的說(shuō)明,即便是不掌握任何芯片知識(shí)的門(mén)外漢,也能輕易看懂。“三明治”形狀的硅晶體管,“芝士蛋糕”結(jié)構(gòu)的浮柵晶體管,“開(kāi)天窗”的EPROM存儲(chǔ)器①……《芯片簡(jiǎn)史》摒棄了流水式寫(xiě)作的思維,轉(zhuǎn)而將技術(shù)發(fā)明與歷史發(fā)展故事融合起來(lái),從而賦予了這些發(fā)明活的靈魂。


圖3 平頂晶體管與平面晶體管對(duì)照?qǐng)D[1]113

在《芯片簡(jiǎn)史》的記錄之外,屬于芯片的故事遠(yuǎn)未畫(huà)上句號(hào)。翻過(guò)技術(shù)壟斷的高山,踏著改革開(kāi)放的浪潮,我們得以聆聽(tīng)到更多的“中國(guó)芯片故事”。先是以中芯國(guó)際為代表的半導(dǎo)體制造企業(yè)崛起,包攬了全球主要的芯片制造業(yè)務(wù)。而后國(guó)產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)迎來(lái)蓬勃發(fā)展,銷(xiāo)量超過(guò)1000萬(wàn)片的飛騰系列、穩(wěn)居世界超算第一方陣的申威、從指令系統(tǒng)到內(nèi)核設(shè)計(jì)全部自主研發(fā)的龍芯3A600……從技術(shù)突破到生態(tài)構(gòu)建,國(guó)產(chǎn)CPU芯片的每一步征途都格外不易,有時(shí)甚至需要“斷臂求生”。從2020年到2025年,美國(guó)針對(duì)在華企業(yè)的芯片制裁不斷收緊,華為、??低暋⒗顺钡绕放萍娂娛艿讲?,華為更是首當(dāng)其沖,被迫出售旗下的榮耀手機(jī)品牌以自救。芯片領(lǐng)域的戰(zhàn)爭(zhēng),不再只是企業(yè)與企業(yè)之間的針?shù)h相對(duì),而是系于民族命運(yùn),成為大國(guó)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)下的縮影。置身于數(shù)字時(shí)代的我們,應(yīng)更加理性地看待前沿科技的發(fā)展,正視創(chuàng)新之路上的種種困難,攜手面對(duì)新的挑戰(zhàn)。

通信作者:

楊瑩,天津科學(xué)技術(shù)館館員,研究方向?yàn)榭茖W(xué)傳播。

①目前市場(chǎng)上最常用的一種晶體管類(lèi)型,被譽(yù)為20世紀(jì)最重要的發(fā)明之一。

②也稱(chēng)破壞式創(chuàng)新,相較于“延續(xù)性”技術(shù)而言,破壞性技術(shù)往往與現(xiàn)有的主流市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)相悖,一經(jīng)引入,即容易帶來(lái)大規(guī)模社會(huì)變革。

參考文獻(xiàn)

[1] 汪波 . 芯片簡(jiǎn)史:芯片是如何誕生并改變世界的 [M]. 杭州:浙江教育出版社,2023.

[2] 潛偉 . 信息時(shí)代的物質(zhì)基礎(chǔ)——晶體管的發(fā)明 [J]. 科技導(dǎo)報(bào),2019(19):120-120.

[3] 樊春良 . 貝爾實(shí)驗(yàn)室的半導(dǎo)體研究——晶體管的發(fā)明,兼論戰(zhàn)略研究 [J]. 自然辯證法研究,1997(7):47-50.

[4] 張海霞 . 從仙童到硅谷的“芯”路歷程 [J]. 金融博覽,2019(3):66-66.

[5] 李智暉,霍永學(xué) . 硅谷熱——高科技文化的成長(zhǎng) [M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2018.

[6] 卡爾·馬克思 . 資本論 [M]. 郭大力,王亞南,譯 . 北京:中央編譯出版社,2024.

[7] 一次冒險(xiǎn)但不倉(cāng)促的嘗試——寫(xiě)在《芯片簡(jiǎn)史》出版之際 [EB/OL].(2023-05-31)[2025-04-25]. https://book.douban.com/review/15205782.

本文轉(zhuǎn)自《科普創(chuàng)作評(píng)論》2025年第2期

《科普創(chuàng)作評(píng)論》期刊征稿信息

編輯:齊 鈺

審核:鄒 貞

終審:陳 玲

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