史無前例的全球性晶片短缺已波及手機、汽車、遊戲等各個產業，業界有觀點稱，缺芯持續的時間已從此前預估的持續至 2021 年下半年，延長到 2-3 年。中國在這場缺芯潮中也面臨著不少的機會與挑戰。

中國海關資料顯示，2020 年晶片進口量激增 20%（984 億個），達到創紀錄的 5435 億個，進口總額 3500 億美元，創歷史最高水準。今年以來，中國晶片進口量仍大幅增長，第一季、上半年和 1-9 月的晶片進口年增率分別達 33.6%、29% 和 23.7%。

晶片需求長期處於增長狀態，中國本土的晶片產業短板在全球缺芯的背景下暴露愈加明顯。受短期的市場供需失衡和長期的技術卡脖子雙重製約，加劇了晶片荒的現狀，尤其對於中國產業鏈主體而言。

“不要指望短期內能夠解決技術‘卡脖子’的問題。以為我們國家重視了，大家的愛國熱情空前高漲，我們很快就能把‘卡脖子’的問題解決，這樣的想法是非常荒謬愚蠢的。它是一個寂寞的長跑，在科學領域是這樣，在技術領域也是這樣。”

南開大學新聞與傳播學院院長、《科技日報》原總編輯劉亞東對網易科技說。2018 年，劉亞東任總編輯的《科技日報》開設“亟待攻克的核心技術”欄目，報道了 35 項卡脖子技術而引發業界熱議。華為創始人任正非 2021 年 9 月將《劉亞東：我提出卡脖子問題三年了，許多人還不明白，除了那些核心技術，我們還缺什麼》一文轉發給華為內部論壇傳閱。

劉亞東對網易科技說，晶片製造之難，難過造原子彈，這中間有諸多問題需要引起重視和解決。在本次訪談中，他對此進行了詳細解答。

一，晶片短缺是暫時的，但解決卡脖子問題需長年累月努力

網易科技：目前晶片短缺、供不應求的原因是什麼？

劉亞東：目前全球性的晶片短缺，我覺得是暫時的供需失調。

有比較重要的有幾個因素導致，一個是疫情影響到材料來源、生產供應等，不僅是中國，國外也受到影響，可能國外受到的影響更大一些。第二個原因，我想是由於美國製裁華為等中國企業引起的這種恐慌，造成一些企業囤積晶片。第三個就是一些新興領域發展比較迅速，比如像 5G、人工智慧居家產品等產業增長比較快，也在客觀上造成了晶片需求的增加。

但我認為現在的晶片供應鏈上不存在結構性矛盾。在整個供應鏈上，它是一時的失調，也可以說是市場經濟中的一種供需常態，在產能增加以後，供需關係會緩解。目前全球晶片短缺也是一樣，它不會持續太久，估計半年一年的時間就會得到解決。

網易科技：當前全球晶片產業發展的現狀是什麼樣的？怎麼看我們國家晶片產業上的短板？

劉亞東：一枚小小的晶片，是迄今為止人類工業文明的集大成者。它不是大家理解的一個產品或者一項技術，而是一個有眾多產品的產品群或含有眾多技術的技術群。晶片的產業鏈很長，大致可以分成晶片的設計、製造以及封裝測試這三大塊。

從事晶片設計的企業有很多，我們國內做得最好是華為海思。他們現在可以設計 5 納米制程的晶片，跟國際先進水平相比差距不大，粗略估計也就是三五年的差距。

但是大家要搞清楚，華為海思僅僅是做晶片設計，他們也不完全是國產化、本地化的設計，比如說他還要用到英國阿姆公司的 ARM 架構，另外所用的開發平臺也是美國的 EDA。總的來講我們雖然取得一些進展，這也是一個全球合作、國際分工的產物。

在晶片整個產業鏈中，現在中國做得最好的是中低端的封測環節。晶片封測相對來說屬於勞動密集型產業，由於我國佈局早（從上個世紀 80 年代開始），我們現在封測產業發展比較好。全球整個封測的市場規模大概是五六百億美元，我們中國大陸加上中國臺灣地區，可能要佔到一半左右市場份額（50%），但是最高階的封測技術，依然在美國。

困難最大的是製造環節，我想也是我們差距最大的一個環節。這方面我們要追趕起來，可不是短期能做到的。

網易科技：封測和製造相比，可能技術含量比較低，所以我們發展很好，可以這麼理解嗎？

劉亞東：是這樣，半導體晶片的封測，相對來說是一個勞動力密集型的產業，相對更容易做，而且我們國家佈局比較早。雖說最尖端的最高階的封測技術我們還沒有掌握，但是大量的一般應用的這種中低端技術完全能夠做，而且做得很好，這是在半導體產業鏈裡面，我們做得最好的一塊。

網易科技：您說到華為海思在做的晶片設計，與國外相比還有 3、5 年的差距，怎麼理解？

劉亞東：設計領域像華為海思應該說這些年做得不錯。但從設計的角度講，幾大塊，比如在隨機儲存器這種晶片領域裡，我們的差距是比較大的。

隨機儲存器世界上主要的幾大廠商，美國、韓國和日本都佔了，我們也在做，但在市場上非常邊緣化。比如紫光集團旗下的長江儲存，據說有望打破國外的壟斷，究竟能不能實現還得看。

第二個微處理器，我們通常講的像 CPU、 GPU，還有像 FPGA 這種可程式設計的邏輯處理器等方面我們也是很落後。這些通用的晶片都是被美國和其他西方發達國家長期壟斷，這方面的廠商我們也有，比如紫光展銳也是做微處理器，已經成功地作為手機晶片被應用，但是總的來講，我們國產的處理器晶片還是屬於中低端的一些產品，技術含量不高、利潤不大。我們有的時候做一個晶片利潤只有幾毛錢，跟賣白菜差不多。我們的晶片主要集中在各種小家電產品的控制器方面。

在中低端的應用中，比如龍芯三號處理器也用在北斗導航衛星上，但是跟國外產品比起來，缺點就在於功耗大、塊頭大。這些東西如果用在軍事用途或者一些特殊的領域，可能問題不大，只要效能保持穩定就可以，但是在民用商業領域不可以，因為你沒有市場競爭力，一定是物美價廉的東西才能贏得市場，贏得消費者。

網易科技：也就是短期的晶片荒可能容易解決，但是技術短板導致的供需不平衡，就不是短期能夠解決的？

劉亞東：當然了，不要指望短期內能夠解決技術卡脖子的問題。以為我們國家重視了，大家的愛國熱情空前高漲，我們很快就能把卡脖子的問題解決，這樣的想法是非常荒謬愚蠢的。它是一個寂寞的長跑，在科學領域是這樣，在技術領域也是這樣。我曾經講過，不存在彎道超車的可能，它是一個持續的、一步一個腳印的、踏踏實實不斷積累的過程，這樣才能保證產業和技術的持續發展。

二，晶片製造太難了，難度係數超過造原子彈

網易科技：除了前面講的晶片設計和封測，在晶片製造這一塊，核心的難點在哪裡？

劉亞東：光刻機毫無疑問是最難的，但除了光刻機，在製造環節還有很多難點，比如說做半導體晶圓，也是非常難的。

半導體晶片實際上它的材料很簡單，二氧化矽，其實就是沙子。但在實際生產中要使用矽礦石，因為它的純度更高。做矽晶圓首先要把矽礦做脫氧提純，之後要純化。然後拉晶，再進入拉伸、切割等環節。就純化而言，矽純度至少要到 99.9999999%。這裡一共是 9 個 9，我們把這種純度稱作 9N。一般電子級的矽材料的純度要達到 9N，而做半導體晶片要達到 11N。11N 意味著，它的雜質含量要低於 10 的 9 次方分之一。這是一個匪夷所思的天文數字，我來翻譯一下：如果有 250 輛載重 4 噸的大卡車滿載著經過純化的矽材料，那麼這些矽材料中的雜質加起來不能超過 1 克！我這麼一說，你就明白了這樣的純度要求有多高，有多難。

網易科技：那為什麼說光刻機技術是最難做的？

劉亞東：實際上光刻機的原理很簡單，做起來也並不難，難點在於精度，尤其是頂級的光刻機的精度。現在光刻機市場中，主流產品是 DUV，就是深紫外光刻機。頂級的光刻機是 EUV 極紫外光刻機。在光刻機市場上，荷蘭的 ASML 公司佔了 89% 的份額，日本的佳能佔了 8%，尼康佔了 3%，整個市場基本被他們三家瓜分。而在極紫外光刻機市場上，就只有荷蘭的 ASML 一家，市場佔有率 100%。這種極紫外光刻機可能製造大家所說的 7nm 和 5nm 製程的晶片。

這種頂級的光刻機，一個機器上大概有 10 萬個零部件，由世界各國 2000 多家廠商來提供。這 2000 多家廠商全都是行業翹楚，或者叫隱型冠軍。比如說光源用的是美國的，鏡片用的是德國的、閥件用的是法國的，軸承用的是瑞典的等等，都是世界各國最優秀的企業。

極紫外線光刻機，難度之一在於它的光源，因為極紫外線光的一個特點就是非常容易被吸收，不容易被收集。它連空氣都穿不透，更不用說玻璃了，所以對極紫外線光源一個要求是功率非常大，第二是要非常穩定，只有這樣，它才能通過各種反射鏡片，讓光最後反射到矽襯底上。

再比如說，由於極紫外光不能通過透鏡，只能通過反射鏡面。這種鏡面上有矽和鉬製造的特殊反射鍍膜，每反射一次，光的能量損失 30%。經過多次反射，從光源引導到矽襯底上的光線最終剩下不到 2%，其它都損失了。由此可見，這種光刻機對於光源的強度和穩定性要求有多高。

另外，對反射鏡面的平整度要求也極高，在皮米級。皮米是奈米的 1/1000，這種光潔度的平整度意味著什麼？巴掌大小的一個鏡片，如果把它放大成整個德國國土的面積，大概相當於我們的山東省加河南省兩個省的面積，中間凸起的部分不能高於一個釐米。

所以它對各種工藝的要求實在是太高了，太難做了。

網易科技：您曾說造晶片比造原子彈難，是這樣麼？

劉亞東：有一次一個領導打電話問我，說造原子彈難還是造晶片難，為什麼在上個世紀五六十年代，我們國家在那麼困難的情況下，還能造出原子彈來，現在我們經濟體量已經是世界第二，國家發展得這麼好，為什麼造不出一個小小的晶片？

我給他打了一個並不精確的比方，如果造原子彈的難度係數是 1 的話，那麼載人航天難度係數可以說是 10，航空發動機可以說是 50，造半導體晶片難度係數就是 100。這只是一個很粗略的比方，事實上沒有方法做精確的定量比較。

大致上大家就可以知道，從難度上來講，造原子彈和造晶片完全不可同日而語。很多國家都可以有原子彈，不管是自己做的還是別人幫他做的，總之是可以造出來的。原子彈的技術門檻並不是很高，造原子彈拼的是資源、資金和意志，不是拼技術，跟半導體晶片完全是兩回事。

網易科技：那為什麼這麼難的技術，國外能做到，而我們卻做不到？

劉亞東：說來話長，這是整個國家的工業基礎的問題，它絕不是我們憑著一腔熱情、憑著有愛國情懷，或賭一口氣，就能做出來的。外行人總喜歡說，今天我們一定能用舉國體制來造出晶片。講這種話說明他對相關產業和技術缺乏瞭解。

我們的工業製造能力短板，不僅體現在高階領軍人才，還體現在底層產業工人的結構上。大家現在都關注的是高階人才，高階人才、領軍人物當然需要，但與高階人才同樣重要的是，我們也缺乏熟練的產業工人大軍。

我們的產業工人很多幹三年兩年就轉崗了，產業工人隊伍很不穩定。而國外的很多產業工人都是世世代代去做一件事情，祖傳父、父傳子。不僅是做半導體晶片，其他很多領域都是這樣。你到歐洲的工廠裡看看，很多都是家族式的傳承，把技術或訣竅世世代代傳下去，這種情況很普遍。

我們中國這種情形比較罕見。普通老百姓不瞭解這些，不知道造晶片為什麼這麼難，所以我講，晶片的製造能力是由整個國家的工業基礎決定的。

網易科技：怎樣才能建立起您說的這種熟練的產業工人大軍？

劉亞東：建立一支穩定的產業工人大軍，培養千千萬萬個熟練工人，涉及到國家政策的方方面面，不是短期內能解決的。但是，我希望這個問題提出，能夠引起決策層和普通公眾的高度關注，引起企業的高度關注。不要只把眼睛盯在那種高精尖的人才上，也要關注操作層面的普通工人，他們是一個國家工業基礎的最重要的組成部分。

說到工匠精神，不僅日本人德國人可以有，中國人也可以有。關鍵是我們要認識到這個事情的重要性。工匠精神意味著不僅僅把所從事的勞動當作賺錢的手段，而是以對職業敬畏、對工作執著、對產品負責的態度，極度注重細節，不斷追求完美，從而給客戶帶來無可挑剔的體驗。

3，任何國家都不能完全壟斷晶片產業鏈，一定要靠全世界分工合作

網易科技：華為一度是靠和臺積電合作實現晶片獲得，為什麼只有臺積電具有給華為供應晶片的能力？

劉亞東：術業有專攻，他提早佈局，在這方面招攬人才，所以做的比較成功。

另外要說明一點，臺積電代工做得好，但不是所有代工的裝置和技術材料都是中國臺灣地區本土的。比如最重要的光刻機，就是用荷蘭 ASML 的，臺積電也是整合世界各國的最先進的東西來生產，不是說他自己一個企業就什麼都能做出來。任何一個國家都不可能建立起一個完全本地化的半導體產業鏈。

晶片製造分幾種，一種是叫 IDM 模式，就是從半導體的設計到製造到封測以及到投向消費市場一條龍服務，一個企業全都包了。這樣企業也是有的，美國英特爾公司、韓國的三星，是全球僅有的兩家。但即使這樣，它生產線上很多裝置材料也都來源於世界各地。

還有一種叫 Fabless，只做設計，沒有製造。越來越多的企業，比如說像摩托羅拉、德州儀器等都是以前有製造環節的，但後來捨棄該環節專注於設計。另外還有一種只做製造代工的生產模式叫 Foundry，臺積電就是這樣的一個企業。

網易科技：也就是說製造半導體晶片不是說你擁有一臺光刻機就完事了，也不是你光大筆投錢進去就可以的？

劉亞東：半導體晶片製造中，在硬體方面光刻機是我們國家半導體技術的最短板。我們現在是處在什麼發展水平？中國現在市場上的光刻機，上海微電子裝備有限公司做的光刻機能做 90 納米制程的晶片。這是一個什麼概念？在 2004 年 2 月 1 日，美國英特爾公司就已經發布當時最先進的 90 奈米光刻機支撐的微處理器 Prescott。

你要說晶片產品完全做到本地化，所有東西都是我們中國自己造的話，那麼跟國外的差距我想還不止 3 代，可能 4 代、5 代都有了。你從 90 奈米到 45 奈米，然後到 28 奈米，到 14 奈米再到 7 奈米、5 奈米、2 奈米，這個差距是非常之大的。

所以我說不可能追求完全本地化的生產，是要集合世界各國的優勢資源才能做成。

網易科技：我們常說要自主創新，是否意味著實際上不能太過於情緒化？

劉亞東：自主創新絕不是閉門造車。自主創新是要體現自己的意圖和意志，但同時也要積極地參與國際分工與合作，融入全球價值鏈。以前國際環境好的時候，我們那種造不如買、買不如租的想法是不對的。現在國際環境不好了，我們走到另一個極端，什麼東西都要自己造，同樣不行，同樣是死路一條。這兩個極端都不可取。

對於企業來講，事實上半導體晶片它是寂寞的長跑，不是那種賺快錢的產業，它需要長時間的積累、人才的培養。2020 年，據說國內有 1 萬多家新成立的公司或者轉型的公司搞半導體晶片，用這種運動式的突擊方法來搞晶片是非常不可取的，半導體晶片根本不是這樣一個造法。

我勸那些投資者，如果你沒有足夠的耐心，沒有忍耐力，就不要搞這個產業。就像我們常說的：沒有金剛鑽，不攬瓷器活。你要是想賺快錢，想 2 年 3 年收回成本，我想你不要碰半導體產業，肯定會讓你失望。

四，只有區域性技術取得突破，才能出奇制勝

網易科技：2018 年中興事件發生時您講到我們的基礎科學不行，就容易被卡脖子。時至今日，這個情況是好轉了還是更加惡化了？

劉亞東：我們也有進步，但這裡面還有好多問題，特別是思想認識上的一些問題可能還沒有解決。

根本之道在於加強我們的基礎科學研究。另外我們科研體制改革還不到位，在科技資源分配、科技成果獎勵等方面，恐怕還有很多的問題亟待解決，這裡也有更深層的原因。

另外我特別想強調的一點，就是說能造得出來和能賣得出去，是兩回事。

很多情況下，人們只是說那個東西能造出來，但你能不能賣得出去，才是問題的核心。造，反映的是技術；賣，反映的是市場。很多東西，技術上解決，能造出來，但沒有市場前景，那基本上它就是一個廢物。

所以，對於一些技術進展，網上一片叫好聲。其實，聽到這些訊息的時候，你要多問幾個問題：成本是多少？能不能規模化生產？生產週期是多長？和同類產品相比，是否有市場競爭力？如果這幾個問題回答不好，你造出來的東西沒有用。

道理很簡單，因為卡脖子的技術對我們國家來說太多了。要想生存，不可能都靠國家扶持。所以，如果沒有市場競爭力，就沒有生命力，你依然還是會被卡脖子。離開了市場來談論解決卡脖子問題，都是胡說八道。

網易科技：要攻克晶片領域的難題，怎麼樣做才是科學的？

劉亞東：我覺得在晶片領域，包括其他領域的卡脖子技術，正確的做法應該是把有限的資源集中用於實現有限的目標，在區域性領域取得突破，做到世界最好。我說的世界最好包括兩方面，一是從技術上來講做到最好，二是要有市場前景。

當我們在區域性領域取得這些突破以後，可以拿這些東西和別人平等地交換，並形成有效的制衡能力。只有這樣，我們晶片產業包括其他方面的產業才能健康發展。這樣很難，但是再難也得做，因為這是唯一的出路，其他都是此路不通。

網易科技：這種區域性上的突破應該怎麼做？

劉亞東：在整個半導體產業鏈上，中國現在雖然整體上落後，但在個別的領域我們也有做得不錯的地方。

比如說在半導體晶片的製造環節，最重要的是光刻機。但除了光刻機以外，還有一種裝置叫刻蝕機。光刻機和刻蝕機，簡單的講就相當於一個是畫匠，一個是雕工，光刻機負責畫，刻蝕機負責雕。當然從半導體晶片的製造來講，畫像要比雕工技術含量高得多、難得多。

但刻蝕機也是一種重要的裝置，我們國家在刻蝕機上做的還是不錯的。比如上海中微半導體尹志堯教授的團隊，他們這方面的工作在國際上屬於第一梯隊。現在的問題是說在絕大多數的領域，我們對國外是一種單方面的技術依賴，沒有任何反制能力，所以才造成今天這樣的被動局面。

把有限的力量集中用於實現有限的目標，在區域性領域取得突破。永遠不要追求搞一個完全本地化的半導體產業鏈，那樣的話到最後一定是以失敗告終。

我現在提出一個問題。如果我們投入了大量的人力物力財力，把半導體晶片搞出一些初步成果，這個時候美國或者其他西方國家突然對中國開放市場，我們怎麼辦？

經常出現這樣的情況，我們國內的某個產品和某種技術取得突破，致使國外同類產品大幅降價。大家齊聲歡呼，認為是一件好事，為國家節約了外匯。但這是隻知其一不知其二。國外同類產品降價是一把雙刃劍。國外產品降價以後，國內生產同類產品的企業就沒有利潤空間了，這意味著這些企業會被搞死。這個問題是非常現實，而且極有可能發生，我們應該防範。