中科院发文引热议：称我国进入半导体行业“黑暗森林”。

那事实究竟是怎样呢？

这又将引发怎样巨大的危机呢？

中国在半导体“芯片”上被卡脖子，是从中美贸易战以来一直存在的严峻问题。

而为了解决这一困境，近年来我国一直在芯片制造领域不断寻求突破，不仅在碳化硅和氮化镓等第三代芯片材料的研制上，取得突破性进展。

更是在制造芯片的光刻机制造领域，实现了7纳米的国际先进水平。

虽然尚未实现量产，在光刻机的实际应用领域依然受制于荷兰ASML公司和日韩企业。

但是这些长足的进步，已经证明中国有能力在芯片制造领域实现弯道超车。

甚至连ASML公司都承认：以中国光刻机研制领域最前沿的公司上海微电子为例，再给其5年发展时间，光刻机的核心技术就不再会是秘密。

那么中科院为何还会发文称：中国的半导体产业会进入“黑暗森林”呢？

其实，这些在芯片领域的技术突破，全部都是围绕在制造环节。

提高制造工艺技术固然重要，毕竟整个半导体行业包括了集成电路、传感器和光电器件等多个方面，在生产制造上对于技术工艺的要求的确很高。

但是根据统计：2020年全球半导体产业中，集成电路的市场规模占到了80%以上，也就是我们俗称的“芯片”更加重要。

于是这其中就暗含了一个隐性的芯片设计能力，如果缺乏对“芯片”的设计能力，即使拥有再先进的光刻机和芯片材料，也很难制造出高端芯片。

这篇由两位院士发表在中科院院刊上的文章，重点提出担忧的就是这一危机。

根据文中所述，一直以来我国在芯片设计领域使用的软件技术，都是依靠国外的EDA软件。

而中国的芯片企业也都是通过购买EDA的共享包，用花钱的方式就轻松“享受”了半导体领域的基础研究成果。

虽然也能在此基础上生产出较为先进的芯片，但是却无法掌握核心科技能力。

就像通过对“预制菜”料理包的加热，就可以轻松做出一桌美食，却并不会真正掌握烹饪技术一样。

所以如今美国对这一技术软件限制出口，便将中国半导体行业打入“黑暗森林”。

美国禁止出口一款软件技术，为何就能“锁死”中国半导体发展？

原来真相在基础物理之上！

中科院刊文称我国半导体行业进入“黑暗森林”的同时，也提出了问题的症结所在。

最根源的问题就在于：我国在基础物理领域发展的困境，导致了半导体基础研究的匮乏。

而作为工业制造大国，我国不缺乏提高工业技术和产品精度的能力。

但是想要在科技上实现质的突破，一定离不开基础研究。

还是以半导体行业最重要的芯片领域为例。

目前最主流的芯片技术依然是FinFET晶体管技术，其中一大半的核心专利，都是来源于基础物理方面的研究成果。

而且早在2020年，英特尔公司就投入到了下一代GAA晶体管的研制当中。

因为据推测，GAA晶体管技术不仅能够降低一半以上的能耗和近一半的面积，更能将性能提高三分之一以上。

而新一代的晶体管技术芯片的设计制造，就离不开进口的EDA软件技术，这些搭建最底层基础逻辑的软件技术依然离不开基础物理的研究。

可就在2022年的下半年，美国宣布了这一技术软件对中国的禁运。

所以等于美国在高端芯片领域，将对于中国方向的灯塔熄灭了，中国也就随即进入了至暗时刻。

只有改变我国在半导体基础物理领域的研究困境，才能真正避免在“黑暗森林”中被美国猎杀。

不过，相比于猎手和猎物都要摸黑的黑暗森林，用至暗时刻来形容中国半导体行业，被美国遏制的现状更加贴切。

因为至少目前美国掌握绝对的“话语权”，中国能否在接下来的基础物理研究中迎头赶上，将是中国半导体行业能否迎来光明的关键。

在《三体》小说中有这样一个情节，“三体人”为了在到达地球之前限制人类科技发展，便利用了特殊手段，引发了地球上研究基础物理的科学家集体自杀。

虽然是小说情节，但是这却和中科院院士的文章一样，反映出一个不可否认的事实，基础物理至关重要。

看似无实用价值的基础物理，为何能够影响中国半导体芯片？

我国被美芯片“卡脖子”又该如何挣脱？

近日中科院通过发文指出的，中国在半导体基础物理领域的匮乏，直接导致美国随意限制芯片技术出口，就能掐住中国脖子的现实。

的确，这值得中国深刻警醒。

因为半导体芯片作为高科技领域的核心环节，不仅目前被广泛应用在计算机、网络通信、新能源汽车以及智能电网等各个领域。

更是未来5G、6G和人工智能等领域不可或缺的关键性设备。

所以芯片被卡脖子，绝不是一款华为手机被限制那么简单，这也是国家才会极度重视的主要原因。

也就是说，谁掌握了高端芯片谁就掌握了未来。

虽然目前来看，全球并没有任何一个国家或地区，能够做到从设计到生产以及测试的整个芯片生产流程。

但是美国至少能够在芯片的顶层设计和迭代技术上，实现引领全球的态势。

这其实就是得益于，一直以来美国在基础科研和半导体领域的巨大投入，美国不仅在半导体领域投入的研究资金是全球其他国家加在一起的两倍。

而且在投入的侧重点上也有所不同。

2022年，美国通过法案投入在芯片领域的投资达到2800亿美元。

但是只有约十分之一是用于支持芯片的生产制造，其余绝大部分资金则是用于支持基础创新。

而且在中科院的文章中，也明确指出芯片领域的“摩尔定律”正在面临失效。

所谓定律也并不是一则严谨的物理定律，而是关于芯片总结出的一条规律。

简单的说，就是随着技术的发展，芯片上晶体管数目的增加会相应提高其性能。

但是当下的科研现实是，通过晶体管技术的不断迭代更新，已经将其物理性能发挥到了极限，也就是说以后可能再怎么增加，也无法提高芯片性能了。

而半导体芯片的发展不能停留在工业技术提升上，而是要在新的材料、结构甚至新的理论基础上，才能实现突破，这些就离不开基础物理研究。

所以从教育到科研，全面重视和提高中国半导体基础物理领域能力，才是解决未来中国半导体发展困境的关键。