我们已步入从电芯片到光芯片的过渡时代。

作者 | 甲小姐 木南

过去几年，芯片产业历经风风雨雨，一方面作为现代高新技术产业的“食粮”，另一方面作为美国遏制中国经济发展的工具，始终处于国力博弈的风口浪尖上。

风浪尚无平息的趋势：

2022年2月4日，美国众议院通过了长达2912页的《2022年美国竞争法案》，提出将划拨520亿美元投资和补贴半导体制造行业；紧接着，欧盟委员会于2022年2月8日公布《芯片法案》，拟动用超过430亿欧元的公共和私有资金，推动欧盟到2030年可生产全球20%的芯片；2022年3月，美国提出与韩国、中国台湾、日本组成“芯片四方联盟”的构想，并计划于8月召开会议——从芯片版图看，美国强在设备与设计，韩国强在制造与设计，日本强在零部件和材料，中国台湾强在代工和封测，此联盟名义上是“加强芯片行业合作、抗衡大陆芯片产业的崛起”，实则就是对中国大陆进行芯片封锁。

在多数人的认知中，“芯片战争”始于2018年开始持续至今的中美贸易摩擦，而对于芯片行业资深从业者而言，这已是拉锯了近二十载的辛酸史。

今天的主角何进是其中一员。

2001年，已经是北大副教授的何进作为访问学者前往美国加州大学伯克利分校展开工作。

在美四年，何进战绩累累——他是半导体器件、电路模拟和模型工程ULTRA创立者；国际集成电路界工业标准CMOS模型BSIM4.3.0主要研发者；BSIM5首席研究者，模型手册第一作者；国际主要半导体公司IBM、Intel、AMD等采用和验证的BSIMDG模型主要研究人员之一，有关成果以高质量综述文章发表，被广泛称为“何氏模型”，是全世界四个典型代表模型之一……

2005年，结束深造的何进选择回国。离开之际，何进受到其导师胡正明教授（注：胡正明为美国国家工程院院士、中国科学院外籍院士，2015年获得美国国家技术创新奖；2020年获IEEE荣誉奖章）实验室及几家美国大企业高薪挽留，但何进还是选择了回国。“那时候，国内还很缺乏集成电路领域的原始技术创新。我在美国的学习和工作经历，在国内正有用武之地。”何进说。

然而，一腔热血归国报国的理想却并非一帆风顺。

2003年，中芯国际被台积电和北美子公司以“IP侵权”为由一纸诉状告上法庭，并被要求赔偿10亿美元（2003年中芯收入仅3.6亿美元），赔不起的后果，就是此后六年的拉扯和被迫签订的屈辱协议：台积电先后对中芯国际发起四次诉讼，最终，2009年11月，美国加州联邦地方法院判决中芯国际败诉，需额外赔偿2亿美元和10%的股份——面对台积电的强势，中芯国际经历了被起诉、赔款、再遭起诉、反诉、败诉、赔款，最后创始人张汝京被迫出走，台积电还成了中芯国际股东，可谓完败。

此后，国外企业屡次以“IP侵权”为由打压中国芯片企业，随之而来的，便是中国芯片产业所集体性遭遇的漫长“卡脖子”之路。

中国芯片究竟该如何突围？归国十七载，何进一直在摸索。如今，担任北京大学信息科学技术学院教授、北京大学深圳系统芯片设计重点实验室主任的何进，选择了一条他认为正确的道路。

一方面，是产业赋能平台的系统性打造。“超芯工程”是一项依托北京大学深圳系统芯片设计重点实验室资源而开展的芯片工程，何进担任首席科学家。该工程是一个“强基补链”的工程，共3个板块，包含“少年中国芯”“超级中国芯”和“数智中国芯”；以人才、技术、资本和产业聚集为抓手，打造芯片全产业链全生命周期的创新赋能平台，营造强大协同创新共同体，旨在让中国芯片企业家“芯”强起来。

另一方面，是科研的持续发力。何进告诉「甲子光年」，整个芯片行业正在迈进一个全新的光芯片时代。“今天，我们已经在光纤传输中发现了光子用于信息载体的伟大能力，如果未来芯片系统内部都用光子来传输和处理信息，这是多么激动人心的时刻，还能想出比光更快、更好的介质吗？没有。”何进表示，“北大作为主导力量，开启了从电芯片到光芯片的过渡时代。”

本期，甲小姐对话北京大学信息科学技术学院教授，北京大学深圳系统芯片设计重点实验室主任何进，谈谈中国芯片产业的困局与曙光，以及何进心中关于芯片的坚定信念——从电芯片到光芯片的跨时代征程。

1.谈困局：“在核心技术上全部突破还需8-10年，全部满足市场需求也许需要更长时间”

甲小姐：你曾说，中国芯片产业真正被“卡脖子”可以追溯到2003年，至今已有近20年时间。讲讲中间都发生了什么？

何进：2003年，上海中芯国际被台积电以IP侵权为由告上法庭，最终赔偿台积电近2亿美元，并与台积电签订屈辱协议，向台积电出让10%的股份——这是一个行业外鲜有人知晓的历史性事件，开启了国外企业以“IP侵权”为由打压中国芯片企业的惯用动作。

2016年，中兴通讯被美国指控，此后，国外对中国芯片产业“卡脖子”达到一个小高峰；2017年，福建晋江计划与台湾联电合作增设一条存储芯片产线，成立了福建晋华，项目一期投资达370亿元，但此后中美贸易摩擦加剧，国外开始“围剿”中国芯片产业，2018年，福建晋华被美国美光公司以IP侵权为由告上法庭，被迫全线停产；2019年，华为海思被国外“寻机”制裁，后果更为严重……无论当下及未来，这种事依然会继续上演。

甲小姐：华为是中国第一个在芯片围剿中有实力“正面硬刚”的企业吗？

何进：是的，中芯国际与中兴通讯均认罚赔钱或赔了股份，华为没有——但华为的代价是，去年产值剧降近1/3，并且今年产值可能还会进一步下降。

甲小姐：我们面对芯片“卡脖子”存在更好的突围办法吗？

何进：其实我们不是没有应对方法，只是有一些事情，懂得应对方法的人可能不在当前的话语权体系中。

甲小姐：你说的话语权体系是指？

何进：首先，中国在全球芯片产业格局中是没有话语权的；另一方面，中国科学院外籍院士、国际著名芯片专家、耶鲁大学马佐平教授在国内外讲话中多次指出：有国际视野和熟悉规则的海归人才大多不在决策的关键位置上。

甲小姐：但近几年国家从政策到资金层面都大力支持中国芯片产业，回顾2018-2022这几年，中国芯片产业有实质性好转吗？

何进：过去几年，国内芯片设计领域由于国家政策红利及产业需求爆发，进步较快。华为海思、紫光展锐、汇顶等设计公司市场份额都在扩展，但进步主要集中在中低端芯片的应用层面，设备和原材料等核心技术并没有太多突破。

例如，中芯国际在亦庄布署的12英寸晶圆产线，正在验证一些新技术。但国内已经做过验证，能够量产，在科创板上市且在国际范围内技术领先的企业还很少。北大校友尹志尧创办的上海中微半导体是代表之一，他们自研的刻蚀机已经突破5nm。

总的来看，国家出了钱，大基金也愿意向中芯国际等企业投入资源验证新的设备和材料，但仅仅是验证，还没有大规模应用。

甲小姐：难以大规模应用的原因是？

何进：产业条件不成熟。验证新设备与材料非常花费功夫和时间，且无法保证良率。芯片生产的第一要义是保证良率。良率不上去，就没法继续下去。所以验证新设备与材料可能面临整条生产线停摆的风险，一般企业不愿意冒这个险。

甲小姐：技术实力和产业条件有点像“先有鸡还是先有蛋”的难题，过去的纠葛有点像“贫贱夫妻百事哀”——当中国本土设计厂商与代工厂商同样困顿的时候，仅靠互相扶持，难以突出西方的封锁重围。而近几年，国家在政策、资金等方面的投入力度非常大，学术和市场端也互动频繁，甚至从大众认知角度，芯片也已经成为普通人心中的重中之重，这些外力的加持，会让如今整个产业的士气有改观吗？

何进：客观地讲，各级政府战略上的重视，政策资源上的投入，社会资本的入场，特别是科创板的开启，对国内芯片的技术突破、产业链发展、从业人员待遇的改善和民众士气激发等方面，已经发挥了巨大作用，国内全产业链已有布局与发展。但是，因为我们基础差，“缺课”多，在核心技术上全部突破还需8-10年，全部满足市场需求也许需要更长时间。

2.谈生态：“光是技术突破，产业链上没有支持，企业也会死掉”

甲小姐：中国芯片产业要解决的不是一个单点问题，而是中国芯片生态的整体升级。你觉得中国芯片产业真正走向强大的路径是“自上而下”还是“自下而上”？

何进：最理想的状况是双向结合，我们现在需要上面的支持，但路径太长，有时候一些负责领导换了，很多事情也许会变。我个人更擅长自下而上推动产业，这也是我从市场端发起“超级中国芯”工程的原因。

甲小姐：每个产业有其内生规律，发展的路径也有所不同，芯片产业崛起的过程是更适合集万家之力“星火燎原”？还是更适合龙头来“高举高打”？

何进：中国现在有星星之火，但难以燎原，因为缺乏助燃剂，比如高端人才、公共服务平台、链接产业链各个节点的资源等储备不足。

甲小姐：打个比方，把芯片产业链的突围比作修建一个新公路体系，既需要有人做大动脉，也需要有人去做国道、省道甚至村口的羊肠小道。现在做“大动脉”的是谁？

何进：大动脉要靠两股力量：一股是2000年以后回国的海归，他们有很多市场力量，并且已经有一些成果，例如科创板上市的中微半导体、芯原股份、合肥长鑫等，当然他们也有政府的投资；另一股是纯粹的国家力量。但相比一些纯粹依赖政策扶持的企业，我更看好市场表现好的创业公司。

甲小姐：目前国内很多初创芯片企业在理念和路径上并不团结，甚至从技术路径上互相都不太看得上，人才流向也比较分散，你对此有何看法？

何进：现在大家都小而不全、各自为战——全部都觉得自己牛，但在真正懂行的人面前，这种打法很无力。以我比较熟悉的EDA（电子设计自动化，Electronic design automation）为例，国内做EDA的企业高达二十多家，但国际上仅有三巨头。我们也许不应该这么分散发力，反而并购、整合可能才能更好地发展。现在超芯工程不只是一个教授的情怀，我们也在汇聚资本的力量，希望能在市场中有更多话语权。

甲小姐：芯片产业是否可以借鉴中国高铁模式，由国家高举高打，统领全局？

何进：芯片产业比高铁更宏大。二者的不同在于，高铁的建设也许赔得起，但芯片产业赔不起。芯片产业链的长度、技术更新周期、市场规模都远超高铁。发展芯片产业需要太多钱，需要有人全线出击，包括材料、设备、EDA、封测；材料又分为很多层次，包括裸晶圆、贵金属、靶材、化学试剂等，链条太长。所以即便大基金会有选择性地投资一些公司，但很难布局整个产业链。

甲小姐：有人讲，我们两弹一星都搞出来了，为什么搞不定芯片？

何进：不同在于，“两弹一星”是“有”和“无”的问题，我们搞出了两弹一星，相关技术就会有进步；但芯片产业链上每一个环节不仅是“有”和“无”的问题，而是要参加市场竞争。芯片产业每3-4个月，就会有一次产品更新，技术更新周期非常短。

甲小姐：有一个段子，2011年新上任的纽约州州长Andrew Cuomo力主搞了个大政绩，Cuomo成功邀到芯片五强（IBM、英特尔、格芯、台积电和三星）在纽约州大幅度研发下一代芯片技术，大家表态投资44亿美元推进450mm技术，这就是全球450联盟（G450C）。这个联盟极有实力也有政府补贴，然而所有的合作都没有使450mm成功。芯片产业的发展似乎很难靠单个角色力挽狂澜？

何进：的确，450mm技术（即18英寸晶圆）在当时有很大雄心，但市场不支撑，现在大家几乎确定18英寸晶圆不会出现，已经放弃了。光是技术突破，产业链上没有支持，企业也会死掉。

甲小姐：目前，各地十四五规划基本把人工智能、半导体列为重点产业，但有人认为，芯片投资过热，聚集了过多资源，而新能源、新材料等产业其实理应受到同样的关注。你认为芯片产业是否存在过度强调的问题？

何进：毫无疑问，肯定存在。发展芯片需要因地制宜，很多地方不具备建设芯片产线的条件，不应该卷入大规模的投资中去。但在应用层面，可以适当做一些轻资产投资。例如，你们甲子光年所布局的苏州很适合发展EDA，环境优美，并且有足够的经济实力留住人才。

甲小姐：地方政府的工作现在很有挑战性——他们必须跟随新的科技产业浪潮，去学芯片、人工智能、区块链，但又要去甄别判断哪家靠谱，这很考验研判能力。

何进：确实不容易，“骗子”太多了，大潮之中，泥沙俱下，有黄金也有沙土。之前我们一个实验室主任现在在某街道办当主任，前段时间打电话跟我说他们正在组织学习芯片，但很难学，抓不到重点，有些概念学得似是而非。

甲小姐：你曾说美国之所以强大，是因为它的产学研无缝对接，而中国的产业界和学术界互动很少，缺少有综合能力的复合型人才，现在还这么认为吗？

何进：我们的产学研融合始终做得不好，没有形成机制。我们缺乏这方面的人才规划，很多地方的政策制定者中虽然不乏令人尊敬的老前辈，但他们的发言和专业人事相比，往往可能失之毫厘谬以千里。

甲小姐：把产学研融合落到实处需要哪些条件？

何进：产学研融合的落地涉及到一些项目评审环节，但中国是人情社会，很难落到实处。在美国一些芯片项目的研讨会上，官员往往坐在最后一排，静静听专家发言、讨论。美国的评审环节往往是围着学术界、产业界的专家转。某个项目被批准与否，官方层面不直接参与，他们只负责资源分配。另外，美国有很好的监督机制。美国大部分芯片研发项目的资金不来自政府预算，而来自SRC（Semiconductor Research Corporation，半导体研究公司）。SRC是由IBM、Intel、TI等芯片巨头出钱组建的基金管理公司。SRC投资这些项目后，他们成员公司会派出技术专家作为项目顾问监督项目进展。第一年投完后，他们会根据项目发展情况判断是否继续投，但国内主要靠政府投钱。

甲小姐：SRC模式我们可以借鉴吗？

何进：中国芯片产业完全可以采用美国的SRC模式。例如，可以设立一个第三方基金公司，华为、中芯国际、中兴通讯等产业公司投一部分；政府、社会资本、社会捐赠等来源予以配合，我相信中国政府可以比美国政府做得更好。

3.谈使命：“以人才和应用为支撑，赋能芯片产业”

甲小姐：假设在话语权、机制制度等方面的软实力已经没有问题，是否存在一个完整的解决方案来进行芯片产业硬实力的系统性突围？

何进：“超芯工程”是一个依托北京大学深圳系统芯片设计重点实验室资源而开展的一项芯片工程，目前由我担任首席科学家。这个工程从市场端、技术端、人才端切入，赋能芯片产业，我认为是一个可以尝试的解决方案。

超芯工程是一个“强基补链”工程，包含四个关键词：连接、赋能、生态链、共同体；以人才、技术、资本和产业聚集为抓手，打造芯片全产业链全生命周期的创新赋能平台，营造强大协同创新共同体。我们希望通过超芯工程让中国芯片企业家“芯”强起来。

甲小姐：你认为对于整个中国芯片产业而言，超芯工程是一个相对自洽且完备的突破路径？

何进：广义上看，“超芯工程”共3个板块，包含“少年中国芯”“超级中国芯”和“数智中国芯”；狭义上看，它是以人才和产业应用为支撑，从人才培养，到产业链自身壮大，再到芯片产品的应用，全面赋能产业。

例如，“数智中国芯”是面向传统经济向数字经济转型的战场，能够以芯片和人工智能为核心的新一代信息技术，对传统产业转型赋能，让芯片的技术突破找到用武之地。然而，大部分芯片公司自己没有这个能力，首先在产业链里面就突破不了，更不用说在应用层面去拓展。

因此，“超芯工程”的“超”有两大内涵，一是产业链本身的突破，二是接受市场的考验，满足市场需求，让国内芯片企业自己能够壮大。

另外，最关键的一条是创新人才。链接全球芯片领域院士、创新人才、教授、博士、工程师等全球顶尖的芯片产业人才，这件事是我们能做，别人也许不容易做到的。

甲小姐：现在你同时进行着几大工程，你的精力如何分配？

何进：“少年中国芯”的内容、模式、进化路径已经很清晰了，不久之后我会逐渐放手交给团队去做，把更多精力放在“超级中国芯”，关注芯片本身，应用层面不会刻意为之。

甲小姐：现阶段，你认为自己是一个布道者，还是一个科学家或架构师？

何进：我更多是架构师和科学家的角色。我的经历是很难被复制的，这让我有一种使命感，希望把我的经验贡献出来，帮助芯片产业更好地发展。

4.谈人才：“缺口太大了，芯片产业的人才问题不是现有大学教育能够解决的”

甲小姐：在“少年中国芯”工程里，你提出“十年树芯，百年树人”概念，“十年树芯”，为什么是十年？

何进：“少年中国芯”从小学三年级开始培养，10年之后他们20岁，会陆续进入一个人生新阶段：可能作为创新人才继续深造，也可能成为产业工人。

甲小姐：芯片人才的缺口很大，高校、企业、职业教育都需要培养人才，你为什么选择从中小学抓起？

何进：一方面，因为缺口太大了，芯片的人才问题不是现有大学教育能够解决的；另一方面，二三十年之后，人们对芯片的使用会像今天使用灯泡一样普遍。因此，需要进行全民科普教育。

甲小姐：我国芯片人才的缺口有多大？

何进：今年，国内整个芯片产业人才缺口有30万人之多；未来3-5年内，随着数字经济的发展和国内近50条芯片产线逐渐投产、量产，人才缺口还会急剧扩大。

我曾提出过芯片人才培养的“十万分之一”理论：从小学三年级开始培养，10年后，我希望约有3-4亿人成为“芯公民”；约有3000-4000万人成为“芯工人”，他们相对芯公民会掌握更多知识；约300-400万人成为芯片工程师，拥有一定专业技能；约30-40万人会成为华为、中兴通讯、中芯国际等芯片企业的创新研发人员；约3-4万人成为高校或研究所的研发人员；约3000-4000人能够真正成为原创芯片技术的发明者和创立者，甚至希望能走出诺贝尔奖或国家科技奖得主——这就是“少年中国芯”工程的内容与意义。

国内芯片核心技术全面发展不是一蹴而就的，需要一代人、两代人的共同努力；芯片人才的培养不能只看现在，必须有培养“接班人”的长期主义。

甲小姐：之前有消息传出，新东方将涉猎芯片教育领域。你怎么看待跨界芯片教育的现象？

何进：在这个领域，跨界加入是很难真正做出成果的。新东方目前拉了一个芯片人才培养的群，我有一些非常熟悉的好朋友都在群里，至少到目前我还没有看到真正意义上的进展。

甲小姐：孙家栋先生为“少年中国芯”做了题词——“两弹一星梦，少年中国芯”，两弹一星元勋的题词对你来讲意味着什么？

何进：一方面，我们的工作得到了老一辈科学家的肯定，另一方面，也寄托了前辈的殷切希望，让我更有前进的动力，也希望少年中国芯能够继承“两弹一星”的某些精神。

5.谈未来：“芯片将成为国家核心竞争力之一，是一个具有战略性、基础性和先导性的产业”

甲小姐：今年，美国和欧洲相继出台芯片相关法案。美国众议院通过了长达2912页的《2022 年美国竞争法案》，其中包含将划拨520亿美元投资和补贴半导体制造行业，欧盟紧跟美国公布《芯片法案》，计划向新一代芯片工厂投资430亿欧元，以提升欧盟在全球芯片生产的份额。为什么欧美都选择在这个时间点加速踩下芯片产业的油门？

何进：过去，大家认为芯片和其他产业一样，只是个产业而已。直到人类逐渐从信息时代进入智能时代，我们对人体和太空的探索会催生很多新的业态、模式以及生活方式，这一切的实现都要依靠芯片的突破，芯片是不会过时的产业。大家现在猛然发现，芯片将成为国家核心竞争力之一，是一个具有战略性、基础性和先导性的产业。

甲小姐：这些法案会对未来5年全球芯片产业格局产生哪些影响？

何进：未来5年的形势非常严峻。美国已经在顶层设计层面意识到了芯片技术的重要性，Intel等头部企业会跟随政策不停加大投入，他们的技术进步会更快；另外，美国会想办法让核心技术逐渐向美国集中；欧洲虽然仍在拼命挣扎，加大投入，但欧洲基本掀不起风浪了。

未来，全球芯片产业可能会形成两个中心，一边是以美国为首的西方阵营，以原创技术为优势；另一边，中国有可能借助自身统一大市场的背景，逐渐打开市场需求，加上政策支持，成为芯片产业在东方的中心。不过，原创技术和人才方面，中国依然要靠自己。

甲小姐：过去三年，美国的疫情治理频遭打脸，经济状况也不景气，美国国务卿曾在前不久一次演讲中释放信号，称美国已经认识到不可能对中国采取完全对立的态度。未来中美关系是否会因此有所缓和？

何进：很难缓和。美国已经是一个民粹的社会。现在美国对华友好的一些民间专家或曾经在硅谷促进中美技术交流的人是不敢发言的，我有一些在硅谷的朋友连论坛也不敢参加。美国国内现在的气氛让我们这些曾经在那里生活过几年的人都感觉到，我们过去认识的那个美国恐怕很难再回来了。

同时，美国确实离不开中国，但他们希望最大程度地摆脱中国。中美之间的竞争是多方面的——首先，是社会制度和意识形态的竞争；其次，中国5000年连续不断的文明形成了强大的文化凝聚力，巨大的人口体量、丰富的物产资源以及960万平方公里的国土面积都让美国感到陌生。所以，美国会在战术和战略层面全方位围堵中国，不会让中国有可乘之机。

甲小姐：现在一些海归科学家朋友确实比较困惑，他们很难证明自己的立场。而另一方面，政府也很需要专家，目前各级、各地政府都在寻找科技创新和经济发展之间的最优解。你和政府之间有正常的对话通道吗？

何进：政府一些领导私下会征求我们的意见，但这些意见究竟能起多大作用很难说。一些政府官员个人层面会认可我们，但他们所处的环境决定了有些事不是个人能够做主的。

甲小姐：此时此刻，你对中国未来相关政策制定有哪些建议？

何进：人才是第一位，要用好现有的人才。加大人才培养力度、确保未来的人才增量固然重要，但我们现有的人才也应该好好用，例如海归人才及港澳台同胞。

台湾部分同胞从上世纪60年代初开始一直在美国留学，有一大批非常熟悉芯片产业的人才。目前，在北京、长三角、珠三角地区从事芯片产业的台湾同胞大概有五六千人之多，但政策缺乏有效引导；另外，香港有5所研究型大学，澳门大学也和复旦大学共同设立了“超大规模集成电路国家重点实验室”，培养了很多人，也发布了很多创新成果。

甲小姐：“超级中国芯”工程将如何找到自己的位置？

何进：超级中国芯更像一个共同体，而不是单纯的某个企业或联盟。我希望随着它的自然发展，能够逐渐和地方政府建立联系，将我们的能量向上层层传导，从区级政府到市级政府再到省级政府，甚至中央政府。但目前，我还是处庙堂之远。在未来，我相信如果市场和政府两股力量能够向着一个目标，相互结合，产业就会加速发展。现在世界科技的发展趋势和中国社会的人心所向，都让我相信，这条路径能够部分走向成功。

6.谈认知：“人类正在以前所未有的速度引爆光子时代”

甲小姐：让我们暂时抛开当下的难题看看更长远的未来。人类文明已从信息时代迈入智能时代，面向未来，芯片行业会迎来的下一个重大时刻是什么？

何进：目前，北大作为主导力量，开启了从电芯片到光芯片的过渡时代。

电芯片无法解决信息时代和智能时代的两大痛点——首先是存储和处理信息的速度、带宽及峰值的上传和下载问题，其次是耗能问题。

宇宙中，我们还没有任何理论证明有比光子传输更快的介质。用光作为传输信息的介质，就能够解决速度、带宽和峰值问题。

另外，光子的静止质量为0，由爱因斯坦提出的质能方程（E=mc²，E代表能量，m代表质量，c代表光速）可知，理论上，光子传输信息的耗能为0，而电子有静止质量，在传输信息时会相互碰撞，发生电子耗散，导致耗能。所以，人类进入低功耗时代以及能源危机的解决一定要靠光子。

今天，我们已经在光纤传输中发现了光子用于信息载体的伟大能力，如果未来芯片系统内部都用光子来传输和处理信息，这是多么激动人心的时刻，还能想出比光更快、更好的介质吗？没有。

甲小姐：我近几年也偶尔听到“光芯片”概念，但光芯片性能更好的同时，也涉及到对原有芯片生态重塑的问题。半导体制造是个牵一发动全身的生意，每一代技术与前一代相比，并非是平滑的升级，而是连同材料、设备、工艺等一众产业链上下游共同参与的惊险迭代。换句话说，光芯片有没有可能赢得了技术，却赢不了产业规则？

何进：不会。光芯片一定是在原有电芯片的产业基础上逐步过渡的，而不是绝对抛弃电芯片。未来，光芯片的设备、技术路线等还是会借用电芯片，但会逐渐增加一些光的东西。比如，信号在进入和输出某个系统时，均需转换为电信号传输，两端需要电芯片；但芯片内部及电信号输出后的传输则需要光芯片——二者不是替代关系，而是相互增强。

甲小姐：如果用互联网的时间轴做类比，电芯片作为互联网的PC时代，光芯片作为移动互联网时代，目前的光芯片处于哪一年？

何进：光芯片还没到元年。光是很古老的存在，人类诞生以来就受惠于光。但目前，很多人对光的认识都属于经典光学范畴。经典光学时代，人们对光的认识一直是粒子光学到波动光学再到粒子光学的反复；量子力学诞生后，人类进入现代光学时代；目前，我们正在进入崭新的微纳光学时代。

甲小姐：在经典光学、现代光学以及微纳光学中，人类对光的认识发生了哪些变化？

何进：现在量子技术面临三大瓶颈：光量子的温度性、稳定性很差，寿命很短。只有接近绝对零度时才会产生好的量子，否则寿命都很短，且相干性差。过去我们都认为，由于衍射现象，光的极限无法改变。实际上，现在微纳光学已经慢慢突破衍射的极限，寻找优质光源变得越发重要。

目前，大科学装置绝大部分都在寻找新的光源。现在北京怀柔、上海张江、深圳光明科学城等地，在建的设备有60%都跟新光源有关。新的光源需要具备两种特质：高能级且超稳定。卫星、宇宙飞船、星际互联等的实现都需要光量子技术，其最终能够稳定实现，需要依靠光源的突破。

甲小姐：或许，未来我们需要一位能够爱因斯坦式的人物来推动光时代的到来？

何进：可以这么理解。人类正在以前所未有的速度引爆光子时代。未来，我们真正进入智能时代，要靠集成光路。

甲小姐：这最可能是哪个国家的机会？

何进：对光的突破性研究，重点不在美国，而在德国。中国现在也有一些机会，我们有一定人才储备，而且政府层面真的愿意干点事。

过去两年间，香港城大朱世德教授和北大王新军教授两个小组先后就光芯片GPU、CPU科研，在Nature发表了两篇重磅论文。尽管只是集成光路的初步demo，但北大一系列毕业生的光芯片创业公司已经走向市场，例如埃尔法光电，灵明光子等，他们已经建立了一个个产值过亿的光芯片公司，这些都是非常好的突破。

甲小姐：光芯片有可能成为国产芯片突破国外封锁的一把“利刃”吗？

何进：“利刃”谈不上，但至少有可能实现同步发展。

目前中国在研发层面和国外各有千秋，但应用层面还有差距，IBM、Intel等头部企业研发的光芯片已经有一些模块开始应用。而中国在模块数量和带宽方面还存在不足，比如英特尔的800Gb/s技术已经实现应用，中国还处于400Gb/s，所以芯片本身的集成度不如国外。

中国电芯片技术和国外存在4-5代的差距，但光芯片在全球范围内还处在研发阶段，尚未大规模应用，并未形成代际差异——因此，依托中国自身庞大的应用终端和独一无二的统一大市场，我们将来有可能在光芯片的产业应用上，和国外实现同步。

智能时代有四个技术支撑——算力、存储、传输、传感。目前光芯片在传输和传感上刚刚开始应用，在计算和存储上面还处在研发阶段。我们研发层面的深度和广度可能还不如国外，但是应用层面，我们的技术研发一旦出来后就能够很快被采用，比如现在各种短距传输线，像埃尔法光电做的类似光纤的传输线，两头都是光芯片的光电转换器，现在国外还没有大规模应用，但国内已经开始大规模推广。

因此，国内在信息基础设施建设和新的IT技术建设层面，我们有更大的市场需求和更多拥抱新技术生态的热情，所以我们的应用生态比国外好一些，有可能利用应用生态优势在光芯片领域形成一定的优势。

总的来说，电芯片时代是用原创技术去找市场，光芯片则是市场爆发需求，反过来研发原创技术来满足需求，从这个角度来说，智能时代，我们有新的业态，新的需求，中国比全世界任何国家都有更多的人愿意拥抱新技术。