十二月的北京,干冷的空气中已能嗅到岁末的气息。在中央村国家会议中心一间不起眼的会议室里,一场将深刻影响中国集成电路产业生态的会议,正接近尾声。
会议没有悬挂横幅,与会者名单也未公开。但围坐在椭圆桌旁的,有来自“火炬”计划电子信息技术领域的首席科学家,有大型国有电子企业集团的负责人,有顶尖高校微电子学院的院长,还有几位目光锐利、代表资本方的投资人士。吴思远和王磊作为自主EdA工具的代表列席。
主持会议的,是国家相关部委的一位司长。他面前的稿纸上没有多少字,更多的是倾听和记录。
“……综合各位的意见,我们面临的局面已经很清晰。”司长总结道,“在芯片设计工具(EdA)领域,我们实现了从无到有的突破,‘华芯1.0’证明了技术路线的可行性。但在芯片制造(Foundry)环节,我们最先进的量产工艺仍落后国际主流两代以上,且生态极度匮乏——缺乏经过大规模验证的工艺模型、标准单元库、以及成熟的Ip核。这就好比我们有了设计图纸的能力,却没有合格的生产线和标准零部件供应。”
一位来自新兴晶圆代工厂“华晶电子”的老总叹气:“我们刚把1.5微米工艺线跑通,正在艰难地建立基础工艺模型库。但客户拿着0.8微米甚至0.5微米的设计来找我们,我们接不了啊。没有应用,就没有数据反馈来完善模型;模型不完善,就更没有客户愿意用——这是个死循环。”
“所以,必须打破这个循环。”司长目光扫过全场,“国家层面,会继续加大对先进制造工艺研发的投入。但光靠国家队不够,需要设计、制造、应用整个链条联动起来。我们今天要讨论的,就是如何构建一个初始的、可控的‘内循环’生态。”
他顿了顿,看向吴思远:“吴教授,你们EdA工具现在最大的瓶颈是什么?”
吴思远直言不讳:“缺乏经过实际流片验证的、可靠的工艺设计套件(pdK)。没有pdK,我们的工具优化就是闭门造车,无法贴合实际工艺特性,设计出来的版图很可能无法制造或者性能不达标。”
司长又看向“华晶电子”的老总:“你们最需要什么?”
“我们需要有真实价值的设计来流片,积累数据,完善模型。但我们工艺相对落后,对追求最先进性能的商业芯片吸引力不足。”
一位投资人士插话:“市场是现实的。商业公司追求利润和竞争力,很难要求他们为了扶持国产生态,主动使用相对落后的工艺,承担性能和市场的风险。”
会议室陷入短暂沉默。这时,坐在角落的一位一直没怎么说话的中年人开口了,他是航天某院所负责星载电子系统的总师。
“我们或许可以提供一个突破口。”总师声音平稳,“航天、航空、军工等领域的一些高可靠、特种用途芯片,对工艺节点的绝对先进性要求并非最高,但对可靠性、抗辐射、长寿命、极端环境适应性要求极高。而这些,恰恰是国外对我们限制最严、而我们自主需求最迫切的领域。这些芯片通常产量不大,但对国家安全和重大工程至关重要,可以不计较短期的商业成本。”
他看向吴思远和“华晶电子”的老总:“如果用我们的特种芯片设计需求作为牵引,使用国产EdA工具和国产1.5微米(甚至更早的)工艺线进行流片,如何?虽然工艺不先进,但我们可以通过设计加固、冗余等方法来满足可靠性要求。这样,设计方得到了实际流片机会和反馈,制造方得到了珍贵的数据来完善模型和工艺,国家战略需求也得到了保障。”
这个思路像一道光,刺破了僵局。特种应用领域,对成本相对不敏感,对自主可控要求极高,正是培育国产EdA和制造工艺生态绝佳的“试验田”和“第一推动力”。
“这个思路好!”司长点头,“可以选取几个有明确型号背景的特种芯片项目作为试点。由应用方(航天、航空等)提出需求,设计方使用国产EdA工具,在国产工艺线上流片。国家给予专项经费支持,并协调解决知识产权、质量保证等环节的问题。目标不是追求商业利润,而是打通流程、积累数据、锻炼队伍、建立信任。”
他看向在座的各方:“大家意下如何?”
吴思远第一个表态:“我们全力支持。会针对特种芯片的设计特点,优化‘华芯’工具链的相关模块。”
“华晶电子”老总也激动起来:“我们保证提供最好的工艺支持和服务,把每个试点项目都当作锤炼生产线、完善模型的宝贵机会!”
投资人士也表示,愿意参与设立专门的基金,支持这个“内循环”生态中具有潜力的技术公司和项目。
王磊听着这场高层级的谋划,心潮澎湃。他意识到,这不仅仅是一个技术合作方案,更是一种发展战略的转变:不再盲目追逐国际最先进的工艺节点,而是在自己有能力的基础上,选择一个有战略纵深、能形成闭环的领域深耕,先解决“有无”和“自主”,再图发展。就像当年搞“两弹一星”,不是等所有条件都具备了才动手,而是在最急需的方向上集中力量突破,带动全局。
会议确定了首批三个试点芯片项目:一款用于新一代卫星的抗辐射存储器控制器,一款用于某型航空发动机的全权限数字电子控制器(FAdEc)芯片,以及一款用于深海勘探设备的高压接口芯片。这三个项目,分别对应了空间辐射、高低温振动、高压腐蚀等极端环境,技术挑战巨大,但一旦成功,意义非凡。
吴思远和王磊领到的任务是:在三个月内,完成“华芯”工具链对特种芯片设计流程(特别是可靠性设计规则检查、抗辐照单元库支持等)的适配和增强。
散会后,已是华灯初上。吴思远和王磊走在寒冷的大街上,呼出的气息瞬间变成白雾。
“老师,您觉得这条路能走通吗?”王磊问。
“难,但必须走。”吴思远望着远处车流的灯光,“以前我们总想,等工艺追上去了,生态自然就有了。现在看来,这可能是个误区。生态不是等来的,是干出来的,是用一个个实际的项目、一次次的成功与失败,一点点积累出来的。航天、航空这些领域,就是我们现在最适合播撒种子的‘土壤’。也许贫瘠,也许环境严酷,但只要我们精心培育,种子就能生根发芽。有了第一批苗,就能改良土壤,吸引更多养分,最终形成森林。”
王磊深以为然。他想起了李锐,想起了那些在异国他乡为技术突破而奋斗,同时也深陷困境的同行。如果国内能建立起一个哪怕小而坚韧的自主生态,对那些漂泊在外的游子而言,是否也是一种召唤和归宿?
就在“种子与土壤”的计划开始酝酿时,张海洋在专项办公室的工作也取得了阶段性成果。经过多轮论证和协调,“国家高端数控机床重大专项”首批正式立项项目公布,其中由研究院牵头,联合国内多家高校、企业共同申报的“面向航空复杂构件的高效精密智能制造单元研发与应用”项目赫然在列,获得了可观的国拨经费支持。
更让张海洋振奋的是,专项明确提出了“应用导向、产学研用紧密结合”的原则,要求承担单位必须与重点用户单位(如航空主机厂)签订联合研发和应用协议,确保研发成果能直接用于解决生产实际难题。
“这就对了!”张海洋在电话里对秦念说,“以前很多研发项目,验收时指标漂亮,一结束就束之高阁。现在把用户绑在一起,从立项开始就想着怎么用,研发的针对性会强得多,成果转化率也会提高。”
秦念在电话那头笑了:“看来你这几个月没白待,思路开阔了不少。不过,压力也更大了,拿了国家的钱,是要交硬账的。”
“压力也是动力。”张海洋说,“我申请尽快回研究院一趟,把项目启动和分工落实下去。专项办公室这边的工作模式已经理顺,我可以兼顾。”
岁末年终,总结与规划并行的时节。研究院各项目组都在忙着撰写年度报告,制定下一年计划。而在这些常规工作之外,一股新的力量正在汇聚、萌动。
王磊在整理“华芯”年度总结时,特意将“特种芯片生态合作计划”列为下一年度的重中之重。周明在规划团队建设时,开始有意识地物色和培养既懂EdA工具开发,又了解芯片物理设计和可靠性设计的复合型人才。
陈启元则接到了新的任务:除了继续完善航空发动机材料标准,还要开始牵头制定《航天器用高性能金属材料技术条件》系列标准。他的“土壤”,正在从航空向航天扩展。
1987年的最后几天,一场大雪覆盖了华北。研究院银装素裹,静谧中蕴藏着勃勃生机。
元旦前夜,王磊收到了一个没有寄件人地址的国际新年贺卡。贺卡图案是简单的雪景,里面用印刷体英文写着:“祝新年进步。另,关注春季的dAc。”(dAc:设计自动化会议,EdA领域顶级会议)
没有落款,但王磊几乎瞬间认定来自李锐。他在用这种方式,提示下一个可能的信息窗口或博弈节点。
王磊将贺卡交给组织,心中默默祈祷这位远方的战友平安。他知道,自己所能做的最好的回应,就是在这片正在被努力改良的“土壤”上,让技术的种子顽强生长,直到绿树成荫。
雪落无声,覆盖了过去的足迹,也孕育着新一年的希望。在广袤的科技原野上,一批特殊的“种子”,已被小心翼翼地播下。它们可能微小,可能稚嫩,但承载着一个民族对科技自立最深的渴望。
而呵护它们生长的“土壤”,正在无数人的耕耘下,一点点变得肥沃、坚实。