從一開始,芯片就成為中美科技脫鉤的重點領域,而且近一年來有愈演愈烈之勢——美國不僅全面封鎖中國獲取先進芯片技術的可能,而且還脅迫與利誘荷蘭、日本和韓國等國,共同圍堵中國。這樣一來,不單單是最先進的芯片技術被禁止輸入中國,甚至連成熟工藝下的浸沒式光刻機和對應的材料與設備都在被禁之列。與此同時,美國還推出了《芯片法案》,極力拉攏三星和臺積電等一流芯片制造企業到美國設廠,并對它們在華發展設置苛刻限制條件,試圖將中國排除在全球芯片供應鏈之外。可以說,當前中國芯片行業遭遇前所未有的挑戰。
當前,無論是人工智能、自動駕駛還是大數據,都建立在芯片的創新之上,并由此給來一個又一個“iPhone時刻”。如果芯片的創新被鎖死,高技術行業將像老去的恒星那樣收縮、坍塌,并可能引發智能手機、新能源汽車、5G/6G通信等領域的停滯不前,不可不引起重視。自主創新是應對脫鉤的重要方式,然而芯片的創新經常面臨著困境。
首先,芯片的創新者經常面臨著被打壓的窘境。盡管很多創新都來自于叛逆的想法,但叛逆通常不受主流的待見,創新之舉經常受到排擠和打壓。例如,1960年貝爾實驗室的阿塔拉和姜大元發明了MOS晶體管,如今已經占據全世界晶體管的99%份額。但貝爾實驗室卻否決了MOS晶體管的研發,裁撤了項目,中止了資金投入。因為那時貝爾實驗室已經有了結型晶體管,在這個成熟技術周圍是一批資深的管理者和工程師,他們強烈支持已有的結型晶體管,因為它不僅工作穩定而且速度快,而新出現的MOS晶體管不穩定且開關慢。貝爾實驗室充分評估了他所面對的通信市場,認為結型晶體管工作穩定且速度快的優點在通信領域更有競爭力,于是做出了停止支持MOS晶體管的決定。這個決定在管理層看來非常合理,然而貝爾實驗室卻忽略了一點,如果將MOS晶體管集成在一起,做成芯片,才會有后來芯片規模隨著摩爾定律不斷翻倍。但貝爾實驗室偏偏不看好芯片,認為芯片規模越大就越不可靠,因此否決了MOS晶體管的開發,這使得貝爾實驗室被仙童半導體等大膽探索的公司超越。類似的例子并不少見,例如貝爾實驗室在1967年否決了浮柵晶體管的研發,后者構成了今天的閃存、U盤和SSD固態硬盤的基礎。IBM公司在1984年否決了微機電系統(MEMS)技術,現在MEMS芯片出現在每一輛汽車的安全氣囊中、每個數字投影儀里。