芯片産業具有三個密集、兩個激烈的特點。

三個密集--技術密集、資金密集、人才密集。技術密集,芯片産業是典型的技術密集型産業,其發展依賴于持續的技術創新和研發投入。資金密集,芯片産業的投資成本巨大,特别是在晶圓制造環節。例如,建設一個28nm工藝的晶圓廠可能需要12億美元的資本開支,而5nm工藝的資本開支則高達42億美元。人才密集,芯片産業的複雜性和對高精尖技術的需求使得相關人才的培養周期長、難度大,這種人才的稀缺性在全球範圍内都很突出。

兩個激烈--競争激烈,發展速度激烈。競争激烈,芯片産業是一個全球化的市場競争環境,國際巨頭如台積電、三星、英特爾等在技術和市場份額上占據領先地位。同時,圍繞芯片産業的國際政治和貿易争端也對産業發展産生重要影響。發展速度激烈,摩爾定律預測了芯片上可容納的元器件數量每隔18至24個月将增加一倍,同時随着電子産品的普及和信息化時代的到來,對芯片的需求呈現爆炸性增長。

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《赤熱》劇照

在三個密集兩個激烈的背景下,芯片劇不好拍。拍得過于學術化,外行人覺得太專業。拍得過于娛樂化,内行人覺得不專業。如何拿捏這個度,導演和編劇下了功夫。

比如在第四集,如何破解雷格芯片算法,從而進行優化?如果用學術化的語言來講,是這樣的:

步驟1:芯片開封,用化學腐蝕的方法去掉封裝體;

步驟2:芯片研磨,一層一層去除,一直到露出ROM存儲區域;

步驟3:用顯微鏡、SEM等工具,結合化學腐蝕方式,讀出存儲區0101代碼矩陣;

步驟4:結合外圍電路譯碼器布局等,分析編碼邏輯;

步驟5:綜合分析,得到芯片的編碼譯碼邏輯,從而破解。

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《赤熱》劇照

這種破解方法,在《赤熱》當時的背景也就是90年代,還是可以實施的。那時的工藝節點還在微米級别,一個是存儲區域面積不大,一個是布局布線還不夠複雜,關鍵是存儲區存儲0還是存儲1,有明顯物理痕迹可循。放在當下存儲芯片節點,想破解芯片基本上不可能。因為芯片金屬層數從90年代的幾層變為十幾層,布局布線也更加複雜,一枚指甲蓋大的芯片中有百億個晶體管,在這麼複雜的邏輯電路中,想破解芯片密碼比登天還難。所以,電視劇的細心之處是考慮了時代特點,這是其一。

其二,如何用通俗的語言表達以上5個步驟。電視劇比較聰明,張海潮用顯微鏡在觀察芯片,一台電腦顯示出存儲區,劉涵說已經多次比對了二進制代碼,終于确定了。這個場景,可以說一筆帶過地表達了5步驟,省略了在實驗室做大量仿真、解密的枯燥表達。

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《赤熱》劇照

芯片工作場景,和醫院工作場景、警察工作場景有非常大的不同。醫院、警察,大家都看得見,生活中都遇得到,場景大家都經曆過,很容易引發觀衆共鳴。芯片,大家都會使用,但是設計和制造芯片的場景,絕大多數人都沒見過,要想讓觀衆有共鳴太難了。我曾經為了Debug客戶的設計錯誤,通宵加班,從而讓客戶産品成功量産。講起來,原理很枯燥,就是在客戶芯片上,用FIB(一種顯微切割儀器)把錯誤的設計線路切斷,把正确的設計線路搭上,從而驗證客戶的改版方向。這玩意很難拍,沒有轟轟烈烈的愛情,也沒有燈紅酒綠的業餘生活,就是坐在機台前面,期待着施加信号後,芯片輸出正确的響應。客戶為了産品盡快推向市場,一定會陪你通宵達旦。對于設計公司,三年不開張,開張吃三年,張海潮的GPS芯片企業其實是萬千芯片設計公司的縮影。我們所做的,就是讓客戶的産品推向市場,推向千家萬戶。當你看到正确的波形,當你成功地完成驗證,當你走出實驗室,迎面吹過來一陣暖風,藍天白雲,心情愉悅,這是一個芯片工作者最感幸福的時刻了。

芯片這些年很熱,公衆關注很多,地方政府也都在加大投資。但是芯片産業的高度敏感和高度複雜性,也決定了大家對芯片有很多誤解。

誤解1:迷信到了多少納米。中國是到了14nm,還是7nm,還是5nm,台積電都到了2nm了!高端芯片的研發與生産是一個長期且複雜的過程,需要持續的技術積累和巨額投資,中國芯片的每一步,都是在炮火中匍匐前進,既要面臨低價傾銷戰,又要面臨圍追堵截、技術封鎖,哪有那麼容易。

誤解2:迷信大幹快上。地方政府動辄幾十億上百億地投錢建設芯片生産線,然而在三個密集兩個激烈的背景下,多少芯片生産線爛在枯草叢中。

誤解3:迷信完全獨立。芯片有一個全球化的産業鍊,各國在芯片産業上相互依存,在這個全球化的分工中完全獨立沒有經濟價值。我們更應考慮如何加強國際合作與分工,以提升整體産業鍊的競争力和抗風險能力。

應該感謝《赤熱》這部電視劇,讓很多人開始真正關注芯片事業、了解芯片事業甚至熱愛芯片事業。科技創新和自立自強,是懷有赤熱之心的芯片人所為之奮鬥的方向。希望這部講述我們芯片人故事的電視劇收視率創新高,讓更多的青年、更多的有志人士投入到中國的芯片事業中來。