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中國芯片產(chǎn)業(yè)絕地反擊
●李娜/文
個(gè)別國家的單邊主義造成了2020年全球供應(yīng)體系的混亂，但盡管如此，中國集成電路仍然保持高速發(fā)展。
根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計(jì)分會理事長魏少軍的公開演講，2020年，我國芯片設(shè)計(jì)企業(yè)共計(jì)2218家，比去年增加了438家，增幅24.6%。在企業(yè)并購和資本市場方面，2020年，共有8家芯片設(shè)計(jì)企業(yè)在主板和科創(chuàng)板上市，募集資金額達(dá)到98.5億元人民幣。截止到12月1日，這些企業(yè)的總市值達(dá)到2084.6億元。
在五年前，中國在全球芯片市場的占比只有6.1%，但在2020年，這個(gè)比例將達(dá)到13%左右。在“十三五”期間，中國芯片設(shè)計(jì)業(yè)的規(guī)模已從1325億元增長到3819億元，年均復(fù)合增長率達(dá)到23.6%，是同期全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增長率的近6倍，設(shè)計(jì)業(yè)的銷售規(guī)模直接體現(xiàn)了中國集成電路產(chǎn)業(yè)在全球的位置。
廈門半導(dǎo)體投資集團(tuán)的一位負(fù)責(zé)人曾表示，中國的部分芯片企業(yè)，從模仿發(fā)展到跟隨壯大，在很長的一段時(shí)間內(nèi)采用的是“車燈理論”前行，但只照亮前方200米，無人區(qū)探索，原創(chuàng)、競爭前技術(shù)、工程技術(shù)幾乎空白。
但現(xiàn)在無論是從國產(chǎn)通用CPU領(lǐng)域還是國產(chǎn)嵌入式CPU抑或是國產(chǎn)FPGA芯片，我國的芯片能力已經(jīng)從十年前的“基本不可用”到今天的“完全可用”。
比如國產(chǎn)CPU的應(yīng)用開始從專用領(lǐng)域轉(zhuǎn)向公開市場領(lǐng)域，國產(chǎn)嵌入式CPU已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與國外產(chǎn)品同臺競爭，從之前的專用為主發(fā)展到今天的通用為主，年銷售達(dá)到數(shù)億顆。而在半導(dǎo)體存儲器領(lǐng)域，國產(chǎn)半導(dǎo)體存儲器實(shí)現(xiàn)零的突破，三維閃存和動態(tài)隨機(jī)存儲器進(jìn)入量產(chǎn)，技術(shù)接近國際先進(jìn)水平。
此外，在國產(chǎn)FPGA芯片方面，目前國產(chǎn)FPGA芯片全面進(jìn)入通信和整機(jī)市場，關(guān)鍵時(shí)刻起到了決定性的支撐作用。國產(chǎn)EDA工具領(lǐng)域，繼模擬全流程設(shè)計(jì)工具進(jìn)入市場參與競爭后，在數(shù)字電路流程上也形成了一系列重要的單點(diǎn)工具。魏少軍表示，再經(jīng)過幾年的努力，相信中國也可以擁有自己的數(shù)字電路全流程設(shè)計(jì)工具。
中國半導(dǎo)體的發(fā)展沒有退路和捷徑。華為消費(fèi)者BG負(fù)責(zé)人余承東曾對記者表示：“現(xiàn)在我們從第二代半導(dǎo)體進(jìn)入第三代半導(dǎo)體時(shí)代，希望在一個(gè)新的時(shí)代實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先�！�
5G加速又加量，深入行業(yè)迎關(guān)鍵階段
●來莎莎/文
12月22日，工信部向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通召開5G頻率使用座談會，向三大運(yùn)營商頒發(fā)5G中低頻段頻率使用許可證。
2018年，工信部首次向三大運(yùn)營商頒發(fā)了5G中低頻段試驗(yàn)頻率使用許可。在試驗(yàn)頻率使用許可有效期屆滿后，工信部此次頒發(fā)了為期十年的5G頻率使用許可，同時(shí)許可部分現(xiàn)有4G頻率資源重耕后用于5G，5G將迎來大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署。
我國已建成全球最大5G網(wǎng)絡(luò)。12月15日，工信部副部長劉烈宏表示，我國累計(jì)建成5G基站71.8萬個(gè)，推動共建共享5G基站33萬個(gè)。與此前計(jì)劃相比，我國提前完成了全年開通60萬5G基站的目標(biāo)。除了中國電信和中國聯(lián)通，中國移動和中國廣電今年5月也宣布，簽署5G共建共享合作框架協(xié)議。
5G的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了從移動互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展到物聯(lián)網(wǎng)的階段。行業(yè)組織3GPP對5G三大應(yīng)用場景的定義為eMBB（增強(qiáng)移動寬帶）、mMTC（大規(guī)模機(jī)器類型通信）和uRLLC（超高可靠超低時(shí)延通信）。其中，eMBB對應(yīng)的是3D/超高清視頻等增強(qiáng)型移動寬帶，mMTC對應(yīng)的是大規(guī)模機(jī)器類通信，而uRLLC對應(yīng)的是無人駕駛、工業(yè)自動化等需要低延時(shí)高可靠連接的業(yè)務(wù)。
5G的消費(fèi)級應(yīng)用將陸續(xù)導(dǎo)入，電信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)公司等都在推出5G+4K/8K高清視頻、5G+VR/AR、5G云游戲等業(yè)務(wù)，5G將深入視頻、直播和游戲等領(lǐng)域，給用戶帶來新體驗(yàn)。
據(jù)信通院統(tǒng)計(jì)，5G的消費(fèi)類應(yīng)用逐漸成熟，新型娛樂和游戲成為關(guān)注重點(diǎn)，2025年To C商業(yè)應(yīng)用可達(dá)1000個(gè)以上；團(tuán)體協(xié)作模式成為主要推動方式，預(yù)計(jì)2025年To B商業(yè)應(yīng)用可達(dá)2000個(gè)以上。
5G開始深入垂直行業(yè)，從一開始的構(gòu)想逐步進(jìn)入落地階段。三大運(yùn)營商攜手華為、中興、愛立信等通信設(shè)備廠商，以及各大垂直行業(yè)頭部廠商展開5G落地應(yīng)用探索。目前，5G在教育、文化旅游、安防、交通、醫(yī)療、礦山、港口、工業(yè)、電力、智慧城市等領(lǐng)域陸續(xù)得到應(yīng)用。
無人駕駛彎道超車
●錢童心/文
從滴滴、百度的無人車在上海和北京開始常態(tài)運(yùn)營，到AutoX的全無人Robotaxi駛上深圳街頭，2020年中國無人駕駛在技術(shù)上不斷取得突破，距離實(shí)現(xiàn)L5級別的全自動駕駛又近了一步。而隨著各地政策的放開，無人駕駛出租車Robotaxi在全國多個(gè)城市落地，商業(yè)化也漸行漸近。
過去的一年里，包括百度、滴滴、美團(tuán)、騰訊、阿里、京東在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)大廠加注入局無人駕駛領(lǐng)域，初創(chuàng)公司方面，逐漸形成了小馬智行、AutoX、文遠(yuǎn)知行等頭部企業(yè)主導(dǎo)技術(shù)的格局。在應(yīng)用場景方面，目前有Robotaxi、無人配送車、自動駕駛貨運(yùn)等多種形式無人駕駛技術(shù)應(yīng)用場景。
政策也逐步放開對無人駕駛的測試。廣州、深圳等地陸續(xù)開始允許企業(yè)在指定道路上進(jìn)行車內(nèi)沒有安全員的自動駕駛測試；長沙和北京也相繼出臺了關(guān)于開展完全無人駕駛路測的政策規(guī)定。
2020年12月，國內(nèi)無人駕駛技術(shù)公司AutoX公布了一個(gè)視頻，在深圳繁忙的街道上，25輛完全無安全員值守的無人駕駛Robotaxi車隊(duì)自主行駛，靈巧地繞過路障，在斑馬線前禮讓行人，首次實(shí)現(xiàn)了全無人駕駛汽車在中國零的突破。
AutoX創(chuàng)始人、CEO肖健雄對第一財(cái)經(jīng)記者表示：“無人駕駛代表未來的方向，我們正在推動Robotaxi在中國安全高效地大規(guī)模商業(yè)化。但這仍然取決于政府何時(shí)開放政策，相信這一天不會太久。”
深圳市政府正在為智能網(wǎng)聯(lián)汽車上路立法。11月17日，深圳市交通運(yùn)輸局公布了深圳智慧交通發(fā)展成果，提出率先開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車立法，推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車落地應(yīng)用。
伴隨政策向前推進(jìn)，以及5G等技術(shù)的普及，無人駕駛也有望從此前的單車智能，延伸至基于車路協(xié)同的智能網(wǎng)聯(lián)汽車場景。位于上海奉賢的無人駕駛技術(shù)公司中智行正在開發(fā)一種由5G和人工智能AI技術(shù)引領(lǐng)的，以“車路協(xié)同”為基礎(chǔ)的新一代智慧交通。
在汽車產(chǎn)業(yè)電動化、共享化和智能化的發(fā)展趨勢下，包括科技企業(yè)、通信運(yùn)營商、整車廠商和出行企業(yè)在內(nèi)的行業(yè)參與者開始走向融合。
中智行公司董事長、CEO王勁認(rèn)為，中國路況復(fù)雜，“車路協(xié)同”的技術(shù)在中國具有安全、高效、低成本和落地快的優(yōu)勢。根據(jù)中智行的“車路協(xié)同”方案，每一輛無人駕駛汽車可節(jié)省2萬元左右的成本，節(jié)省下來的資金可用于道路的改造，從而將普通道路升級為智能道路。
據(jù)麥肯錫公司預(yù)測，中國可能是最大的Robotaxi市場，預(yù)計(jì)到2023年，自動駕駛汽車銷量將達(dá)到2300億美元，基于自動駕駛的出行訂單流水將達(dá)到2600億美元，全球自動駕駛技術(shù)滲透率將增加到70%。
中國實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越
●錢童心/文
2020年，中國在包括量子通信和量子計(jì)算等在內(nèi)的量子技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究方面取得重大突破，按原定計(jì)劃實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)還對“基于現(xiàn)實(shí)器件的安全量子密鑰分發(fā)”進(jìn)行了理論闡述和實(shí)驗(yàn)，為量子密碼的廣泛應(yīng)用以及標(biāo)準(zhǔn)化制定奠定基礎(chǔ)。
量子科技研究和應(yīng)用前景正在成為中國前沿科技的發(fā)展重點(diǎn)。中共中央政治局今年10月組織學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，要充分認(rèn)識推動量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局。
在量子通信方面，2020年5月，中國科研團(tuán)隊(duì)在國際物理學(xué)界最權(quán)威的綜述性期刊《現(xiàn)代物理評論》上發(fā)表了一篇題為“基于現(xiàn)實(shí)器件的安全量子密鑰分發(fā)”的長篇綜述論文，系統(tǒng)闡述了量子密碼的原理、理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，回答了“量子密碼破譯者能否通過利用輔助渠道成功破解真實(shí)系統(tǒng)”以及“量子密碼制造者是否能夠設(shè)計(jì)創(chuàng)新對策來挫敗量子密碼破壞者”等問題。
研究人員指出，過去30年里，量子密鑰分發(fā)（QKD）的理論和實(shí)踐得到了廣泛發(fā)展。他們傾向于認(rèn)為，現(xiàn)實(shí)條件下量子密碼的安全性已經(jīng)建立起來。研究人員現(xiàn)已全面了解并能處理設(shè)備不完善的實(shí)際缺陷，尤其是測量器件無關(guān)等量子密鑰分發(fā)協(xié)議的提出，徹底關(guān)閉了量子密碼在物理實(shí)現(xiàn)過程中可能出現(xiàn)的安全性風(fēng)險(xiǎn)，為實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)實(shí)器件的安全量子密碼鋪平了道路。
在量子計(jì)算機(jī)方面，2020年12月，潘建偉團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作發(fā)布了一臺由76個(gè)光子構(gòu)建而成的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解。
這篇標(biāo)題為“使用光子的量子計(jì)算優(yōu)勢”的論文在線發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。“九章”求解數(shù)學(xué)算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計(jì)算機(jī)要用6億年。這一突破使我國成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。
根據(jù)現(xiàn)有理論，該量子計(jì)算系統(tǒng)處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級計(jì)算機(jī)快100萬億倍，也就是說九章一分鐘完成的任務(wù)，超級計(jì)算機(jī)需要一億年。等效的，其速度比去年谷歌發(fā)布的53個(gè)超導(dǎo)比特量子計(jì)算原型機(jī)懸鈴木快100億倍。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，“九章”的出色表現(xiàn)，牢固確立了我國在國際量子計(jì)算研究中的第一方陣地位，為未來實(shí)現(xiàn)可解決具有重大實(shí)用價(jià)值問題的規(guī)�；孔幽M機(jī)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
“量子優(yōu)越性像個(gè)門檻，是指當(dāng)新生的量子計(jì)算原型機(jī)，在某個(gè)問題上的計(jì)算能力超過了最強(qiáng)的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，就證明其未來有多方超越的可能�！敝锌拼蠼淌陉懗栒f，“多年來國際學(xué)界高度關(guān)注、期待這個(gè)里程碑式轉(zhuǎn)折點(diǎn)到來�！�
量子計(jì)算機(jī)在原理上具有超快的并行計(jì)算能力，有望通過特定算法在一些具有重大社會和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的問題方面，相比經(jīng)典計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)指數(shù)級別的加速。當(dāng)前，研制量子計(jì)算機(jī)已成為世界科技前沿的最大挑戰(zhàn)之一，也是歐美發(fā)達(dá)國家角逐的焦點(diǎn)。
新冠疫苗光速研發(fā)
●錢童心/文
新冠肺炎疫情持續(xù)近一年來，人類在對抗病毒的過程中已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，在不到一年的時(shí)間內(nèi)，全球的科研人員就開發(fā)出了多種疫苗，其中一些已經(jīng)完成后期臨床試驗(yàn)，并報(bào)告了積極的研究結(jié)果。
有效的疫苗已經(jīng)成為當(dāng)下控制新冠大流行病的迫切需求，人們期待疫苗可以幫助全球經(jīng)濟(jì)生活回歸正常狀態(tài)。
中國也以前所未有的速度進(jìn)行疫苗的研發(fā)。
2020年，中國至少有5款疫苗進(jìn)入到臨床三期研究，其中已經(jīng)有包括國藥和科興在內(nèi)的疫苗報(bào)告了初步的臨床有效性數(shù)據(jù)。
國藥集團(tuán)北京生物制品研究所研發(fā)的新冠疫苗在阿聯(lián)酋的臨床試驗(yàn)中顯示，疫苗具有86%的有效性。
自7月份以來，中國已根據(jù)緊急使用計(jì)劃向該國高危人群提供實(shí)驗(yàn)性冠狀病毒疫苗，其中也包括國藥、科興等開發(fā)的注射疫苗。目前科興已與印度尼西亞、土耳其、巴西、智利和新加坡等多個(gè)國家和地區(qū)達(dá)成了疫苗供應(yīng)協(xié)議，并正在與菲律賓和馬來西亞進(jìn)行談判，以進(jìn)行潛在銷售。國藥集團(tuán)也正在巴林、約旦、秘魯、阿根廷和其他地區(qū)進(jìn)行三期臨床試驗(yàn)。
除了已經(jīng)公布了有效性數(shù)據(jù)的科興以及國藥的新冠滅活疫苗之外，中國其他路線的疫苗的研發(fā)也正在積極開展。其中康希諾的人腺病毒5型載體新冠疫苗，目前已經(jīng)在俄羅斯、沙特阿拉伯、巴基斯坦和墨西哥等國家進(jìn)行臨床三期試驗(yàn)；智飛生物與中科院微生物所共同研發(fā)的一種亞單位蛋白疫苗也已經(jīng)在中國等地進(jìn)入三期臨床試驗(yàn)；沃森生物和蘇州艾博生物共同研發(fā)的mRNA疫苗以及四川華西醫(yī)院研發(fā)的亞單位蛋白疫苗也分別進(jìn)入臨床一期和二期試驗(yàn)。
中國疾控中心主任、中國科學(xué)院病原微生物與免疫學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任高福院士對第一財(cái)經(jīng)記者表示：“理想的新冠疫苗靶標(biāo)應(yīng)該是能夠誘導(dǎo)高滴度的中和抗體，并且降低人體內(nèi)非中和抗體成分的產(chǎn)生，以最大程度降低抗體依賴增強(qiáng)（ADE）和呼吸道疾�。‥RD）的風(fēng)險(xiǎn)，并維持長期持久的免疫記憶，在冠狀病毒之間提供交叉保護(hù)�！�
根據(jù)世衛(wèi)組織追蹤的數(shù)據(jù)，截至目前已經(jīng)有超過214種正在研發(fā)中的新冠疫苗，其中51種正在臨床評估中；13種進(jìn)入三期臨床試驗(yàn)，另有包括輝瑞/拜恩泰科（BioNTech） 以及Moderna在內(nèi)的幾種疫苗現(xiàn)已獲準(zhǔn)在某些國家和地區(qū)使用。
上海的復(fù)星醫(yī)藥也正在與德國拜恩泰科緊密合作，根據(jù)雙方于2020年12月發(fā)布的最新公告，mRNA新冠疫苗獲得中國上市批準(zhǔn)，且復(fù)星醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)下達(dá)相應(yīng)訂單的情況下，拜恩泰科承諾于2021年向中國供應(yīng)不少于1億劑mRNA新冠疫苗。
