國產(chǎn)芯片黃金時代：自研CPU量產(chǎn)與技術(shù)突破回顧

哈嘍，大家好，小圓今天想和大家聊聊芯片的往事，如今我們總說芯片被卡脖子，光刻機(jī)、先進(jìn)制程成了難啃的硬骨頭，不少人會好奇，咱們的芯片技術(shù)是一直這么落后嗎？

1956年國家制定十二年科技規(guī)劃時，半導(dǎo)體技術(shù)就被列為四大緊急措施之一，可見對它的重視，但當(dāng)時的情況用一窮二白形容毫不夸張，缺技術(shù)更缺人才，連一本像樣的專業(yè)教材都沒有，老一輩最讓人佩服的就是這種缺啥造啥的勁頭。

北大、復(fù)旦等五所高校的人才齊聚北大，硬是辦起了我國第一個半導(dǎo)體專業(yè)，由黃昆和謝希德兩位先生牽頭，還合著了我國第一部半導(dǎo)體教材《半導(dǎo)體物理》，這就像蓋房子先打地基，人才培養(yǎng)就是芯片事業(yè)的第一塊基石。

人才有了，材料又成了攔路虎，制造晶體管必須用到鍺單晶，可當(dāng)時咱們連一根合格的鍺單晶都沒有，這時候就得提中國半導(dǎo)體材料之母林蘭英先生，她在美國拿到博士學(xué)位后，放棄了優(yōu)渥的工作，以母親病重為由才獲準(zhǔn)回國。

登機(jī)前被扣留了存款，卻死死護(hù)住了隨身攜帶的鍺單晶和硅單晶，1957年她回國后，和中科院半導(dǎo)體研究室主任王守武聯(lián)手，當(dāng)年就拉制出我國第一根鍺單晶，有了這份火種，專門生產(chǎn)晶體管的109廠和109乙晶體管計算機(jī)才得以問世。

1958年美國發(fā)明第一塊集成電路時，咱們的半導(dǎo)體研究剛起步，但追趕的腳步從未停歇。1957年，王守武就研制出我國第一支鍺晶體管，這個時間距離美國發(fā)明晶體管也不過短短幾年，更值得一提的是“王氏兄弟”的佳話。

1964年，也就是我國原子彈爆炸的同一年，王守武的弟弟王守覺研制出我國第一塊集成電路，這塊芯片直接用在了兩彈一星的功勛計算機(jī)109丙機(jī)上，服役15年從未掉鏈子，可能有人覺得，和美國比差了六年是不是有點遠(yuǎn)？

但要知道，當(dāng)時西方對我們實施嚴(yán)格的技術(shù)封鎖，幾乎所有設(shè)備都得自己造，王守覺先生回憶，研制集成電路時沒有光刻膠就手工涂膠，沒有光刻機(jī)就用顯微鏡和紫外燈搭簡陋設(shè)備，最終做出的“芝麻管”晶體管，重量只有普通晶體管的幾十分之一。

從晶體管到集成電路，咱們用十幾年時間走完了西方幾十年的路，而且核心技術(shù)完全自主，更驚喜的是，芯片的配套裝備光刻機(jī)也沒落下，1965年就研制出65型接觸式光刻機(jī)，1980年清華大學(xué)團(tuán)隊更是做出了自動對準(zhǔn)分步投影光刻機(jī)，還拿了科技成果一等獎。

進(jìn)入70年代，西方技術(shù)開始加速迭代，咱們的差距逐漸顯現(xiàn)，1976年美國已經(jīng)做出64K DRAM超大規(guī)模集成電路，特征尺寸2-3微米，而我國1978年才做出4K DRAM，特征尺寸5微米，1981年的16K DRAM還存在成品率低的問題。

這種差距不能怪科研人員不夠努力，主要是芯片是系統(tǒng)工程，而我們長期被巴黎統(tǒng)籌委員會封鎖，設(shè)備、材料大多買不到，王守武就曾說過，當(dāng)時只有顯微鏡等少數(shù)設(shè)備進(jìn)口，其余全靠自產(chǎn)，1973年日本NEC愿意轉(zhuǎn)讓3英寸芯片生產(chǎn)線。

可咱們當(dāng)時最多只能拿出1500萬美元，連對方報價的一半都不到，最終錯失機(jī)遇，但即便如此，咱們的突破從未停止，1985年中電科45所研制出1.5微米分步重復(fù)投影光刻機(jī)樣機(jī)，而當(dāng)時巴統(tǒng)的禁令是5微米以下，也就是說這款光刻機(jī)完全能滿足當(dāng)時的需求，根本不存在“卡脖子”。

同年清華大學(xué)團(tuán)隊的存儲芯片制程已經(jīng)達(dá)到3微米，技術(shù)上實現(xiàn)了突破，只是還沒來得及產(chǎn)業(yè)化，客觀說，此時咱們和西方確實有差距，但也就差一兩個世代，而且保持著自主研發(fā)的完整體系，只要持續(xù)投入就能縮小差距。

回顧造不如買之前的芯片發(fā)展史，從1956年起步到80年代初，咱們用二十多年時間，在人才、材料、核心器件、關(guān)鍵設(shè)備等方面搭建起完整的自主體系，集成電路研制比美國晚6年，光刻機(jī)技術(shù)能滿足當(dāng)時需求，與西方的差距始終控制在可追趕的范圍內(nèi)。