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从斯诺登事件到封杀中兴:中国强“芯”之路在何方?

2018年04月18日 13:20:45 三思派

  4月16日,美国商务部部长Wilbur Ross宣布,将禁止美国企业向中国中兴公司销售元器件(主要是芯片),时间有可能长达7年。在美国挑起中美贸易战的大背景下,这一高科技禁售事件引发强烈关注。我们知道,美国是信息技术强国,中国虽是信息产业大国但却不是信息技术强国,在很多核心技术层面不得不受制于人。其实,美国在信息技术上刁难中国甚至是欺负全世界,是惯用伎俩,我们不妨从著名的斯诺登事件谈起。

  从斯诺登事件谈起:斯诺登揭露了一个惊天阴谋

  2013年6月5日,一名叫斯诺登的美国中情局前职员引爆了全世界的敏感神经。根据他的爆料,英国《卫报》率先披露了美国情报机构对全世界的“野蛮”监控。一时间,全世界的国家元首或是政府机构代表纷纷发表谈话,谴责美国的“野蛮”行径。那么,美国人是怎样做到神不知鬼不觉监控全世界呢?斯诺登事件又给了我们中国人怎样的启示呢?

  斯诺登事件注定是要被写进历史的,因为这一件事件让世人看到了那个号称世界上最自由民主的国家的蛮横霸道的另一面,也让世界各国意识到自己的国家安全正在遭受着怎样的隐形威胁。进而各国纷纷审察本国的网络信息安全系统,以修补漏洞,亡羊补牢,为时未晚。

  这项代号为“棱镜”(PRISM)的绝密监听计划启动于2007年,由美国国家安全局(NSA)和联邦调查局(FBI)组织实施。根据斯诺登的披露,“棱镜”计划能够使美国情报机构直接进入美国网际网路公司的中心服务器里挖掘数据、收集情报,对即时通信和已有资料进行深度的分析,监听监视对象包括任何在美国以外地区使用参与计划公司服务的客户,或是任何与国外人士通信的美国公民。

  “棱镜”计划是如何深度挖掘情报并能监视全世界任何一个美国想要监视的特定任务、组织或是个人呢?答案就是与美国网络巨头公司深度合作。

  据斯诺登披露,包括微软、谷歌、苹果、Facebook、雅虎在内的9家网络巨头在美国政府的威逼利诱之下参与了“棱镜”计划,这使得美国国家安全局和联邦调查局能够直接进入上述巨头公司的中心服务器,实时跟踪用户的电邮、即时消息、视频、照片、存储数据、语音聊天、文件传输、视频会议、登录时间和社交网络资料细节等各类上网信息,全面监控特定目标及其联系人的一举一动。

  斯诺登揭露的是一个惊天阴谋。尽管美国政府坚持拿保卫国家安全和反恐作为挡箭牌,但包括美国盟友在内的全世界各国和国际组织都对美国的这一行径表示最强烈的反对。因为如果任由美国这么胡搞下去,结果就是全世界各国家、各社会组织、甚至全世界的每个人,都毫无隐私地完全暴露在美国政府面前,全世界的一举一动都完全在美国政府的掌控之下。如此一来,美国要想搞掉一个自己不喜欢的国家、组织或个人,简直不费吹灰之力!这实在是太可怕、太恐怖了!所以,全世界都因这种发自内心深处的恐惧而强烈反对美国的这一野蛮行径。或许是受此影响,目前在中国,有一定级别的领导干部是不允许使用苹果手机的,这已不是什么秘密。

  那么,为什么美国能够做到监听、监视全世界呢?原因就在于美国的信息网络科技力量异常强大,全世界都高度依赖美国的信息技术。换句话说,从硬件到软件,从电子产品到虚拟网络世界,核心技术全是美国主导。当全世界到处都用由美国信息网络公司生产或是控制的产品及服务时,美国就有了监听、监视全世界的可能和机会了。换句话说,也正是因为美国引领、主导21世纪的信息科技革命,使它有能力、有条件“欺负”全世界。

  为什么这么说呢?答案就在于其芯片(集成电路)技术的绝对领先。

  表面上万千变化、多种多样的信息网络产品、设备及其运用,已经成为现代社会不可或缺的重要组成部分。不管现代社会多么繁华,追根溯源,一切的一切,都以数据信息的形式保存在那些大大小小的芯片上。可以说,今天人类社会的生产生活秩序,就建立在无数个体积娇小但却信息容量惊人的芯片之上。然而,世间无完美之物,芯片也不例外。

  据笔者请教一名资深行内专家得知,任何芯片在理论上都是有缺陷的,不可能是尽善尽美的,它不仅有寿命,也会生病,还会因天生的某种缺陷而被人攻击。更要命的是,任何芯片的缺陷或命门之所在,它的设计者都是非常清楚的,行内叫做设计者留有“后门”。换句话说,美国公司可以卖给你一块昂贵的高端芯片,但美国要真的想窃取机密,在理论上也是有办法的。

  读到这里,大家也许已经明白,一个国家的信息大厦,是绝对不能建立在依靠外来芯片搭建的基础平台之上的,因为,谁都不愿意日夜面对一个潜在的并且无法估量的安全威胁。

  美国对华芯片禁令

  如果说,斯诺登事件说明了实现芯片国产化对国家安全的极端重要性,那么问题还有另一面。那就是,真正重要的高端的核心芯片和技术,人家根本就不卖给你!这次美国禁止本土企业向中兴禁售,只是美国高技术保护的冰山一角而已。

  2014年4月9日,美国商务部发布公告,决定拒绝英特尔公司向中国的国家超级计算广州中心出售“至强”(XEON)芯片用于天河二号系统升级的申请。此令一出,立即引起多方关注。都说美国崇尚自由贸易,其实在高端技术领域,美国对自己的商业公司的管控严着呢。

  美国为什么要对中国实施芯片禁令呢?据美国媒体报道,美国商务部称,使用了两款英特尔微处理器芯片的天河二号系统和早先的天河1号A系统 “据信被用于核爆炸模拟”,因此四家中国机构包括国家超级计算长沙、广州、天津中心和国防科技大学因为从事实质上危害美国国家安全和外交利益的活动被列入出口管制名单。

  美国人给出的理由是难以让人信服的。正如业内专家指出的那样,无论是出于安全或是保密的角度来说,天河二号都不可能直接用于核爆炸模拟,所以“被用于核爆炸模拟”的理由更多是一种莫须有的借口,真正的原因则另有隐情。

  在超级计算机领域,美国、日本一直处于领先位置,中国属于后来者、追赶者。当中国的发展速度太快,开始冒出苗头威胁到既有格局时,原来的霸主就不高兴了。自2013年以来,在世界超级计算大会上,中国的天河二号已经连续多次夺得冠军,正如业内人士所指出的那样,“或许是出于对天河二号升级后可能连续六次甚至八次夺冠的担忧,所以天河二号成为了芯片禁售的对象。”

  事情还没有结束。为保持美国在高性能计算领域的霸主地位,奥巴马于2015年8月签署了一项行政命令,授权建立美国“国家战略计算项目”(NSCI)。英国广播公司报道说,由于中国拥有世界上最快的计算机,美国很明显就是要在这一领域中挑战中国的霸主地位:“美国已经意识到了一个事实,即如果想继续留在竞赛中,就要有投资。”日本共同社报道的标题为“美国计划夺回超级电脑头名位置,奥巴马向中国发起挑战”。可见,美国是不容许他国挑战自己在高科技领域的霸主地位的,想让美国卖高科技给中国,根本就不可能。

  核心技术是买不到的。这是中国人经历无数次的教训得出的一个真理。芯片技术就是现代信息核心技术中的核心,其重要性已经导致以美国为首的西方国家通过一切手段来保证自己的主导地位。不掌握芯片技术就无法保证国家安全,而掌握芯片的核心技术又正是那些既得利益国家所最不愿意看到的。因此,我们除了自主研发,逐步实现中高端芯片的国产化,别无他途!

  中国高端芯片大量依赖进口

  芯片有高、中、低端之分。低端芯片多用在洗衣机,空调等家电上面。中端芯片可以用在稍微智能的终端上面,比如银行卡的芯片,普通手机和电脑设备上的非核心芯片等等。高端的芯片,主要是应用在CPU、大型网络交换机等重要设备上。

  在信息社会,芯片产业被誉为是国民经济和社会发展的战略性、基础性、先导性产业,在计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等诸多重大领域起着关键作用。国际金融危机后,发达国家加紧经济结构战略性调整,集成电路产业的战略性、基础性、先导性地位进一步凸显,各国纷纷抢占战略制高点,在这一领域投入了大量创新资源,竞争日趋激烈,美国更是将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。

  目前,世界芯片产业的格局是美国一家独大,世界主要芯片设计、生产和供应企业主要集中在美国,比如大家比较熟知的有英特尔、高通等。并且这些企业通过芯片的专利垄断使得别的国家无法在同领域直接竞争,这种专利垄断对后发国家的发展打击是致命的。

  目前,中国的芯片技术和生产工艺整体上与美国无法相比,但要说中国芯片生产能力非常差,那也是妄自菲薄。事实上,中国在低端芯片的生产上,是可以完全自足的,也是中国制造的有力支撑。问题主要在中高端产品的产业和技术上。

  中国中高端芯片需求,基本上依靠进口。根据国务院发展研究中心发布的《二十国集团国家创新竞争力黄皮书》,中国关键核心技术对外依赖度高,80%芯片都靠进口。工业与信息化信部的数据显示,2013年我国集成电路进口额高达2313亿美元,同比增长20.5%,而海关总署数据显示同期我国原油进口总额约2196亿美元。事实上,多年以来中国集成电路进口额一直超过石油,长期居各类进口产品之首。

  另一方面,中国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2014年产业规模达到14万亿元,生产了16.3亿部手机、3.5亿台计算机、1.4亿台彩电,占全球产量的比重均超过50%,但主要以整机制造为主。由于以集成电路和软件为核心的价值链核心环节缺失,嵌在这些电子产品中的芯片专利费用却让中国企业沦为国际厂商的打工者。

  搞芯片难在哪里?

  那么,芯片产业的发展难在哪里呢?换句话说,既然芯片这么重要,应用这么广泛,为何至今我们的发展仍不如人意呢?要回答这个问题,还要从芯片技术及其产业本身的特点说起。

  芯片行业,是一个典型的高智力、高投入、高风险行业。

  先来看高智力。芯片行业是典型的技术密集型行业,巴掌大的小小的芯片,从用户需求到产品,经历设计、制造、测试、封装等多道程序,每一步都是技术高度密集,中国在总体上所掌握的关键核心技术,都与先进国家有巨大差距。历史地看,中国芯片产业起步较晚,核心技术受制于人,集成电路产业在核心技术、设计、制造工艺、产业规模、龙头企业等方面,与世界先进水平相比都有较大差距。大体而言,目前我国的芯片产业,芯片设计水平与国际基本相当,封装技术水平有4至5年差距,制造工艺差距在3年半左右。正如很多专家认为,中国芯片产业的发展要有“打持久战”的充分准备。

  其次是高投入与高风险的并存。芯片行业本身具有高投入、长期发展、回报周期长的特征,普通芯片制造企业的投资都要达到数百亿级之巨。因此,一般的企业难以承受。有人说了,咱们中国现在不差钱,只要国家肯投资,别说几百亿,就是上千亿也不成问题。此话的确不假,放在其他行业也许是有效的,但这种思维模式在芯片行业是不灵的,因为芯片行业的发展遵循着一个叫做摩尔定律的法则。

  摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出来的。其核心思想是,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。虽然也有学者对摩尔定律提出了质疑,但总体来说,摩尔定律揭示了信息技术进步的神速,在一定程度上能够解释集成电路(芯片)技术和产业的发展特点。

  摩尔定律在推动着芯片技术不断更新的同时,也逼迫着不断追加投资,芯片制造业由此踏上了一条所谓的“不归路”——不停地更新产品、更新工艺、更新设备;而每一次更新,都是一次巨大的投资。这种投入大、回报周期相对较长的行业特点,使得芯片产业成为高风险产业,一般社会资本都不愿进入。这种高风险,又使得芯片行业产生所谓“大者恒大”的行业特征,很容易形成自然垄断,后来者发展难度极大。

  因此,理性的来看,中国要“强芯”,就要做好打持久战准备,要尊重产业规律,科学规划,既要舍得“砸钱”,又要注重攻克关键核心技术,还必须走消费者认可的市场化之路。除此之外,并无坦途和捷径。

  作者:黄庆桥,上海交通大学科学史与科学文化研究院副研究员。文章观点不代表主办机构立场。


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