编辑 王雅静 文 韩哈哈 资料提供 受访者 美编 聂琳
以人工智能、石墨烯、虚拟现实、量子信息技术、可控核聚变、清洁能源为突破口的第四次工业革命正在到来，芯片是获取新工业革命制高点的重要一步。无数颗不同功能的芯片，为世界带来了翻天覆地的变化，正如芯片设计工程师王健所说，芯片是在这个年代，科技对人类做的最为绚烂和浪漫的告白。
离不开的芯片
芯片的种类成千上万。例如，很多人熟悉的微信视频电话，不只是由手机本身、微信App，更是通过芯片完成的，也就是说，芯片才是最不可或缺的那部分。
当我们进行视频通话时，软件应用通过摄像头和麦克风采集数据信息，然后将数据包发送给通信芯片，通信芯片中的基带模块会将数据包转换成数字信号，再通过数模转换模块、射频模块，最后通过天线将信息发送出去，电话的另一端则是一个完全相反的过程。在图像和声音经过解析后，最终实现在手机上的播放。
“人们可能难以直观地感受到现在一部手机的算力有多么强大，要知道，1969年，美国登月时的全部算力加起来，都不如现在的一部智能手机。”王健说。半导体技术从20世纪开始诞生，世界上第一块集成电路在1958年被发明出来，随后的几十年里，在摩尔定律的指引下，芯片的性能呈指数级增长，由此催生出的高科技产品则深刻地改变了我们的生活方式。
现代电子设备中已经离不开芯片，它出现在手机、电脑、AI，甚至是智能手环、共享单车、跑步鞋里，芯片于每一个细微处托起这个五彩缤纷的世界。在交通领域也是如此。一颗芯片，可以传输驾驶者或乘车人对发动机、座椅、雨刷等功能的配置信号，为汽车的正常行驶提供保障。甚至当你踩下油门时，“加速”的信号也是由芯片传输给汽车“大脑”的。
在消费电子领域，高性能是绝对的竞争力。由于国外公司起步较早，在芯片领域布局完善，加之凝结了最优秀的架构师，全球高性能处理器芯片市场几乎被AMD、英特尔等少数几个巨头瓜分。王健就是AMD公司的芯片设计经理。在AMD至今的7年时间里，他参与了多款高性能CPU、GPU、服务器、AI等超大规模SoC芯片的设计和验证，在芯片设计、可测性设计（DFT）、芯片测试及应用开发等领域具有丰富的实战经验。他也是最适合讲述中国芯片故事的人。
芯片——
支撑起磅礴的世界
21世纪，中芯国际、展讯通信、龙芯、华为海思等半导体公司相继成立，邓中翰、张汝京等大批拥有海外留学及工作经验的半导体人才回国，再加上国内微电子等相关专业的毕业生逐渐增加，国内的半导体产业化之路由此开启。芯片产业的格局受政策波动很大，2018年，美国对中兴、华为发起制裁，“芯片”第一次成为全民关注的焦点话题。2023年，随着美国拉拢日本、荷兰达成新的限制对中国出口先进芯片制造设备的协议，“芯片”再一次成为全民关注的焦点话题，随后，“英伟达”“光刻机”“流片”“制裁”“AI芯片”……每一个新热搜，都在将这个曾经的小众行业推到科技领域更靠前的位置。
不过，在王健这里，这些宏大叙事充其量不过是茶余饭后的谈资，他讲述的，是更实在的事。作为一个跨学科专业，芯片行业的从业者不仅要懂电路，会写代码，还要会抠细节，懂合作。一款超大规模的芯片包含上百亿个晶体管、十几个IP，需要成百上千个工程师共同努力来完成。即便是一款小规模的芯片，也需要十几个工程师进行合作。“想从事这个行业的朋友，至少是要有一些热血的，或者说要保持乐观”。
最美妙的是——尽管芯片的科技含量如此之高，但制造芯片的主要原料却是沙子。沙子的主要成分是二氧化硅，制造厂在制作芯片所需的晶圆时，要通过一系列复杂的物理和化学工艺进行硅提纯，得到用于制造芯片的高纯度的单晶硅，其纯度要达到11个9，才符合晶圆制作的标准，也就是每千亿个硅原子中只能有一个杂质原子——市面上所有999或9999足金首饰，在晶圆级别的单晶硅面前，杂质还是太多了。
在晶圆上，经过一次薄膜沉积、涂胶、曝光、显影、除胶等工艺步骤，便可形成一层电路。薄薄的高端芯片可拥有上百层电路。如果把一层电路比作一层楼，那么芯片内部到处都是摩天大楼，只不过“大楼”的层高只有几纳米。
小小的芯片，这个科技进步的基石，就这样支撑起磅礴的世界。“芯片就是人造物的巅峰，就如同闪电划破黑夜，点亮了人类历史。”它正承载着世界的瞩目与期待。
对话王健：
Q：中国的芯片发展水平如何？哪方面是我们的强项，哪方面是我们的短板？
A：在整个芯片产业链中，EDA、制造和关键设备如光刻机与世界先进水平差距较大；设计方面，移动处理器，AI芯片与国际先进水平差距较小，GPU虽然百花齐放，但还有很长一段路要走。桌面CPU与国际差距明显，部分细分领域也较为落后，模拟、工控、车规等芯片国产替代化进程稳步推进。封测领域走在世界前列。
Q：对于从业者来说，芯片行业至今为止比较大的这种突破点，更像是突然发生的，还是更像是非常有迹可循的？
A：芯片的架构也是在不断变化的，虽然前沿技术的优化互联不断发生，但长期来说，芯片的演进我认为还是有迹可循的，除非在比较长的时间线里，比如说50年一次、100年一次去观测它的变化，可能会有爆发式的突破。
Q：芯片领域在过去一年中发生的最大变化或事件是什么？此刻，芯片行业内的从业者最关心的事情是什么？
A：是AI。
Q：芯片跟AI的关系是什么？
A：AI可以带动我们整个芯片市场的发展，关系是很紧密的。芯片作为AI的底层发力技术，想要训练类似ChatGPT、文心一言这样的大模型工具，需要非常强大的芯片，尤其是AI芯片，训练一次大模型，需要花费大概上千万人民币。AI和智能汽车是目前芯片行业比较好的两个增长点，能给自2023年开始增长暂缓的芯片市场带来提振。
Q：摩尔定律有尽头吗？
A：从1965年戈登·摩尔第一次提出定律算起，在之后的50年时间里，芯片的算力一直严格遵循摩尔定律的预测在增长。然而，近十年来，业界内外的忧虑之声不绝于耳，纷纷警示“摩尔定律行将终结”，因为摩尔定律现在确实在放缓，究其根源，当下的微电子工艺已推进至惊人的3纳米乃至2纳米节点，而在此极微观尺度下，晶体管的进一步微缩会遭遇物理底层难以逾越的鸿沟。
Q：从你个人的经验来说，踩中风口是一种怎样的体验？
A：国内芯片行业宏大叙事，对大多数从业者来讲，充其量不过是一点谈资和一点点薪资的变化罢了，在行业最为火热的2020年到2022年，通过做芯片实现财务自由的人也是寥寥无几。时代的浪潮终究属于少数冒险者的冲浪游戏。
Q：除了芯片设计和写书，你也帮很多年轻人做职业发展方向的规划与解答，你的职业愿景是什么？
A：我希望自己在技术和管理这两个方向上都能得到稳步的螺旋式的上升。芯片行业目前的创业成本和风险都还是非常高的，我希望将来能在芯片的某个方向上实现创业，至少能把国内芯片在某个维度上提高那么一点点。
