集成电路(又称“芯片”)是当今信息时代的重要组成部分,同时也是我国第一大进口产品。海关总署统计数据显示,2023年集成电路的进口金额为3494亿美元,远超石油和铁矿。同时,国产芯片在全球很多领域的市场占有率不足5%,很多关键核心技术被国外“卡脖子”,国家安全受到威胁。
造成上述问题的重要原因之一,是缺少芯片设计人才,尤其是高端芯片设计人才。这固然与过去多年中国芯片的产业环境有关,但也与国内高校的芯片人才培养方式密切相关。由于高端处理器芯片设计和生产成本不断增加,相关技术难度不断加大,目前只有极少数条件较好的大学和科研机构能够从事这方面的研究。这导致相关人才数量非常有限,远不能满足国家对该领域高端人才的迫切需求。
“有人开玩笑说,目前信息领域的形势是,软件在吞噬世界,人工智能在吞噬软件,深度学习在吞噬人工智能,GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)在吞噬深度学习。”中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员李国杰表示,这虽然是片面观点,但也在一定程度上反映了芯片的重要性。
李国杰指出,如果停止芯片供应,数字经济就会停摆,人类社会甚至要倒退几十年。
如今,经过几十年的信息化、网络化和智能化发展,芯片已经无处不在。比如,现在的手机等许多产品都是System on Chip(SoC),一个系统实际上就是由几块芯片组成;汽车等产品的复杂系统可能有几百个或者上千个芯片;更大的系统在将来甚至可以装在一个晶圆上。
“在未来的经济和社会发展中,芯片将起到越来越大的作用。像电力一样,芯片的算力将渗透到未来世界的每一个角落。”李国杰说。
但是,我国在芯片领域,无论设计、制造还是封装测试都与国际最先进水平存在一定差距。
芯片是引擎,人才缺口大
“最主要的挑战,就是算力芯片人才储备不足。”唐志敏说。
据统计,目前国内芯片行业从业人员约有63万人,预测到2024年这一规模将达到79万人左右,人才缺口在26万人左右。作为信息产业的重镇,深圳一年大约需要1万名芯片人才,但每年能供应的却只有3000人左右,尚有7000名左右芯片人才没有着落。而且,芯片行业不仅缺乏领军人才和骨干人才,甚至还缺乏一般的工程技术人才。
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