魏少军的5个亲历告诉大家，发展集成电路需要创新

史蒂夫.乔布斯称得上是美国的传奇人物，他是把艺术与科技优美嫁接的“创意奇才”，曾改变一个时代市民生活方式。成功学读本中的惯用标题是“无可复制…”。而真正无可复制的，永远是他个人特立独行的魅力和光辉。他把“偏类”扭转成“主流”，他认为用户甚至不明白自己需要什么，因此他干脆为用户定义需求。乔布斯受到了众人的敬仰，包括清华大学微电子研究所所长、中国半导体行业协会副理事长魏少军教授在内。在2019世界半导体大会.创新峰会上魏教授播放了乔布斯亲自攒写的苹果公司的一则广告。以告诉大家，发展集成电路需要创新，在这个历史性的阶段，困难不能阻止我们，反之更需要我们去创新……

图：清华大学微电子研究所所长、中国半导体行业协会副理事长魏少军教授

当谈到近期关于中美贸易摩擦的问题上，魏教授称，发展半导体产品靠情绪化是解决不了问题的，最终还要靠创新。在讲到创新的问题上，他表示人们往往把“研究开发”与“创新”等同起来，研发实际上是创造和发明，而创新是一个经济学的概念，只有发明得到应用，并且在经济上起到作用，才称之为创新。如何能够整合生产要素也是一种广泛的创新。魏教授举了一个例子，2011年Google以总额125亿美元的现金收购摩托罗拉公司。这是当时Google历史上最大的收购案，Google为什么看上了摩托罗拉？谷歌CEO曾告诉大家，摩托罗拉移动完全专注于Android系统，他们通过这次合并进行了更多创新，Android继续开源，收购其目的是为了获得专利。如今Android已然成为智能手机市场主导力量。

魏少军教授称，创新永远不会太晚，只要敢想、坚持、敢为、勇气。他认为敢为人先、敢于打破常规、坚韧不拔、绝不轻言放弃；敢于尝试，不拘泥于现实，不怕失败，摔倒再站起来。并以自己亲历的5个重大创新成果告诉大家，只有创新才可以发展。

案例一、国有IC电话卡芯片的诞生

二十多年前，在移动手机还没有被广泛应用时，IC电话卡电话机遍布在城市的大街小巷，我国每年进口IC卡的芯片数亿只，每只几块钱人民币，一年约花几亿美元去进口ＩＣ电话卡芯片。解决独立研发电话IC卡的问题迫在眉睫。可问题也来了，魏教授说，我国没有先进的工艺，没有相应的工厂，怎么去和人家拼？经过反复研发与创新，魏教授提出以CMOS替换NMOS，有效的降低了功耗，他们用反逻辑的方法提高安全性，就这样我国第一批IC电话卡诞生了。他提到，当时大唐微电子销售了3亿多只，累计收获了3亿多人民币，而且获得国家科技进步奖。这是我国半导体产品当中第一个销量过亿的产品，彻底解决了当时IC电话卡上的对外依赖。

案例二、国有SIM芯片的诞生

众所周知，之前手机所用到的SIM卡芯片也是从国外进口而来，每张卡片的进口价格折合人民币约80多元。每年我国需要花费几十亿去购SIM卡芯片。如此大的消费，我们能不能自己研发创新呢？带着疑问魏教授等开始了对SIM卡芯片的探索。这个小小的卡片并非看上去那么简单，当时我国的工艺要想实现8K的ROM很难。在与华为老总深入探讨后，经历了多次的自我否定，最终他们用Flash替代EEPROM，用Flash替代ROM，实现读写迁移，加上软件控制，按此方式推出闪存的架构，同时降低了成本。后来进行了开放，SIM卡芯片得到大批量生产。第一批产品卖出了27元人民币的价值，降低了进口价的2／3。魏教授坦言：“我们没有太好的技术，但是敢于去想，敢于去试，问题就这样解决了。”华虹宏力截止到2018年年底，共生产闪存型智能卡芯片8英寸晶圆156万片，产值约38亿元，全球市占率34%。紫光同芯、华大电子和大唐微电子等三家企业累计产销闪存型智能卡芯片167亿颗，销售收入约109亿元。

案例三：可重构芯片的诞生

可重构芯片也可以称软件定义芯片，即芯片的功能随软件的变化而变化，具有高度的灵活性。魏教授称，该技术的诞生是为了降低成本。

随着半导体产业的发展，工艺进步了，20纳米以后带来了越来越昂贵的开发成本。此时如何让一个芯片得到更宽的使用范围，从而分摊研发成本？已然成为一个重要的问题。可重构芯片应运而生。该项工作获得国家技术发明二等奖。工业界通过它获得数亿的产值。

案例四：神经网络

去年1月份，美国一个著名的科学评论杂志－《MIT》称中国人取得了一个所谓皇冠级的产物。这个产物即魏教授下面提到的人工智能芯片。人工神经网络需要足够强的计算能力，足够低的功耗。在第三个案例中提到的可重构芯片恰恰具备了人工智能芯片计算所需的架构。从而他们又开发了人脸识别芯片，仅需12毫瓦、6毫秒，相比苹果手机人脸识别要快得多，可以同时处理大量的人脸识别，高于人工识别一个百分点。同时语音识别、声纹识别相继而出，这种技术的突破，又使得我国在产业上迈出重要的一步。

案例五：硬件安全的问题

随着物联网大数据的发展，安全问题已被提到新的高度，如何识别一颗芯片是否安全？是工程师面对最头疼的事情。魏教授和他的同事们经过反复研究，在可重构芯片上找到的答案，他们利用以上提到的可重构芯片做了一个看门狗，看着这个CPU，给CPU做公开的指令集说明，任何操作行为只要不在官方指令集说明当中出现，就被认为是非法的，魏教授这样讲到。另外，去年年初曝出的熔断和幽灵，常规的方法无法查出原因，但在该方法下原形毕露。之后他们又研发了整套的解决方案。

魏教授的演讲赢得阵阵掌声，他说：“只要我们敢去想，敢去创新，就可以找到解决办法。集成电路需要创新，特别是在今天这个历史阶段，我们遇到很多困难，但是这不影响我们创新…”