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2014-06-09   作者:記者 劉國(guó)政 李芮 周菁華 扶慶 郭宇靖 葉鋒 徐海波采寫  來(lái)源:經(jīng)濟(jì)參考報(bào)
【字號(hào)

1.芯片成第一進(jìn)口商品 2.基礎(chǔ)設(shè)施可植入病毒工 信息受威脅 3.進(jìn)口芯片或留有后門 4.國(guó)際半導(dǎo)體壟斷加劇

  編者按:半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)是對(duì)信息安全、國(guó)民經(jīng)濟(jì)極其重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。記者近日調(diào)研發(fā)現(xiàn),與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的龐大需求相比,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體芯片體量仍然較小,我國(guó)大部分芯片需要從歐美國(guó)家進(jìn)口,每年進(jìn)口消耗2000多億美元超石油,信息安全存巨大隱患。而且半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨核心技術(shù)缺失、自主創(chuàng)新無(wú)力、人才匱乏、融資瓶頸等問(wèn)題。《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》今日推出關(guān)注信息安全上、下篇,以紓解國(guó)產(chǎn)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展之困,探究保衛(wèi)國(guó)家信息安全之策。

  俗稱“芯片”的集成電路目前廣泛應(yīng)用于電腦、手機(jī)以及水利、電力等公共設(shè)施和軍事設(shè)備上,已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全的命脈。然而,我國(guó)大部分芯片需要從歐美國(guó)家進(jìn)口。業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心,外國(guó)壟斷芯片不僅直接阻礙我國(guó)工業(yè)發(fā)展,而且芯片制造廠商有可能通過(guò)在芯片面板程序植入木馬來(lái)竊取機(jī)密數(shù)據(jù)以及公共信息,威脅國(guó)家安全,應(yīng)該引起足夠重視。

  芯片成第一大進(jìn)口商品 信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢

  全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3200億美元,全球54%的芯片都出口到中國(guó),但國(guó)產(chǎn)芯片的市場(chǎng)份額只占10%。全球77%的手機(jī)是中國(guó)制造,但其中不到3%的手機(jī)芯片是國(guó)產(chǎn)的。我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期被國(guó)外廠商控制,不僅每年進(jìn)口需要消耗2000多億美元外匯,超過(guò)了石油和大宗商品,是第一大進(jìn)口商品。而且,受制于人的技術(shù)設(shè)備直接制約了我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

  芯片被喻為國(guó)家的“工業(yè)糧食”,是所有整機(jī)設(shè)備的“心臟”,普遍應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電子、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子等幾大領(lǐng)域,幾乎起著“生死攸關(guān)”的作用。但我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期被國(guó)外廠商控制,不僅每年進(jìn)口需要消耗2000多億美元外匯,超過(guò)了石油和大宗商品,是第一大進(jìn)口商品。而且,受制于人的技術(shù)設(shè)備直接制約了我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
  研究數(shù)據(jù)表明,芯片產(chǎn)業(yè)一美元的產(chǎn)值,可以帶動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)10美元的產(chǎn)值和100美元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)。世界各國(guó)紛紛將芯片作為國(guó)家重點(diǎn)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)來(lái)抓,美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)大量的研發(fā)投入確保技術(shù)領(lǐng)先,韓國(guó)、新加坡和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)通過(guò)積極的產(chǎn)業(yè)政策推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)取得飛速發(fā)展。
  目前,世界許多國(guó)家都在爭(zhēng)奪中國(guó)芯片市場(chǎng),或?qū)⑹怪袊?guó)芯片面臨“滅頂之災(zāi)”。武漢新芯集成電路制造有限公司副總經(jīng)理李平說(shuō),全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3200億美元,全球54%的芯片都出口到中國(guó),但國(guó)產(chǎn)芯片的市場(chǎng)份額只占10%。全球77%的手機(jī)是中國(guó)制造,但其中不到3%的手機(jī)芯片是國(guó)產(chǎn)的。
  “一個(gè)長(zhǎng)期無(wú)‘芯’的國(guó)家,只能被動(dòng)地選擇全球產(chǎn)業(yè)鏈的下層位置。”李平說(shuō),國(guó)內(nèi)企業(yè)制造的芯片普遍是“傻大黑粗”,而且成本也無(wú)法降下來(lái)。正是由于芯片生產(chǎn)、設(shè)計(jì)能力的缺失,導(dǎo)致遍布國(guó)內(nèi)的芯片設(shè)備普遍長(zhǎng)著一顆“外國(guó)芯”。未來(lái)中國(guó)公司如果不建立自己的產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)體系,失去的不僅僅是經(jīng)濟(jì)利益,產(chǎn)業(yè)安全也將沒(méi)有保障。
  我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)一直發(fā)展緩慢,尤其在CPU方面幾乎一片空白,這意味著我國(guó)電子產(chǎn)品,包括計(jì)算機(jī)、家電、手機(jī)等在內(nèi)的制造處于國(guó)外的控制之下,很難再打破業(yè)已形成的壟斷,國(guó)內(nèi)工業(yè)一旦用上“外國(guó)芯”將會(huì)形成長(zhǎng)期依賴,在計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)等方面繼續(xù)落后。

  基礎(chǔ)設(shè)施可被植入病毒 公眾信息安全備受威脅

  在關(guān)系國(guó)計(jì)民生的公共基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,我國(guó)廣泛使用外國(guó)芯片。專家指出,國(guó)外芯片制造廠商有可能通過(guò)在芯片面板某一程序上植入木馬來(lái)竊取商業(yè)數(shù)據(jù)或機(jī)密,也可以通過(guò)病毒、惡意軟件來(lái)操控控制系統(tǒng),引發(fā)安全事故。

  在石油天然氣、交通運(yùn)輸、電力、污水處理、制藥、化工、礦業(yè)等關(guān)系國(guó)計(jì)民生的公共基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,芯片也無(wú)處不在。但在這方面,我國(guó)使用的芯片也大多被國(guó)外芯片壟斷,再加上國(guó)內(nèi)缺少相關(guān)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、管理,容易引發(fā)諸多安全隱患。
  “關(guān)鍵控制數(shù)據(jù)有可能被篡改或喪失,造成環(huán)境災(zāi)難,人員傷亡,甚至危及公眾生活及國(guó)家安全。”武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室教授繆向水說(shuō),國(guó)外芯片制造廠商有可能通過(guò)在芯片面板某一程序上植入木馬來(lái)竊取商業(yè)數(shù)據(jù)或機(jī)密,也可以通過(guò)病毒、惡意軟件來(lái)操控工廠控制系統(tǒng),導(dǎo)致工廠停工,發(fā)生安全事故等。
  最讓公眾印象深刻的是,全國(guó)大部分軟件使用微軟系統(tǒng),隨時(shí)可能遭受微軟的系統(tǒng)漏洞危害或控制。半導(dǎo)體教父倪光南院士表示,無(wú)論是硬件還是軟件,我們用國(guó)外的核心技術(shù)架構(gòu)起來(lái)的信息化平臺(tái),相當(dāng)于沙漠上建房子,人家一撤走,我們一點(diǎn)辦法也沒(méi)有,中國(guó)的很多系統(tǒng)都要垮掉,都要重來(lái)。“在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的虛擬世界上,看起來(lái)大家都是平等的,但掌握核心系統(tǒng)的公司,能夠掌握用戶所有數(shù)據(jù);當(dāng)他需要的時(shí)候,隨時(shí)可以調(diào)用你的數(shù)據(jù)。”
  今年1月21日,我國(guó)通用頂級(jí)根域名服務(wù)器解析出現(xiàn)異常,影響到國(guó)內(nèi)三分之二網(wǎng)站運(yùn)行。針對(duì)近年來(lái)出現(xiàn)的一系列網(wǎng)絡(luò)和信息安全事件,國(guó)防科技大學(xué)原政委徐一天指出,目前我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用的大部分是國(guó)外產(chǎn)品。“在核心器件、高端芯片、基礎(chǔ)軟件上受制于人,是嚴(yán)重的安全隱患。”
  另一方面,政務(wù)、金融等金融以及民政、公安等領(lǐng)域也都廣泛使用芯片,也留下巨大安全隱患。IC卡目前已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面有廣泛的應(yīng)用,如社保卡、居民健康卡、公交一卡通等。李平指出,國(guó)家信息安全基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不能建立在進(jìn)口芯片產(chǎn)品上,自主研發(fā)安全芯片才能給我國(guó)信息安全提供可靠保障。

  進(jìn)口芯片或留有“后門” 國(guó)防安全不容忽視

  我國(guó)的芯片進(jìn)口往往“不設(shè)防”,不設(shè)置任何門檻,甚至允許國(guó)外公司直銷,給國(guó)防安全留下重大隱患。外國(guó)可以對(duì)銷往全球的信息產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控,甚至在大規(guī)模芯片等關(guān)鍵部件內(nèi)安裝“插件”留“后門”,通過(guò)特殊手段啟動(dòng),發(fā)回芯片所處理的各種數(shù)據(jù),以控制芯片執(zhí)行特定任務(wù)。

  由于芯片與國(guó)家利益聯(lián)系緊密,許多國(guó)家很早就有意識(shí)地采取措施來(lái)壟斷芯片產(chǎn)業(yè),對(duì)出口進(jìn)行嚴(yán)格控制,阻止外國(guó)國(guó)防事業(yè)發(fā)展。武漢高德紅外股份有限公司董事長(zhǎng)黃立告訴記者,對(duì)于中國(guó)從外國(guó)進(jìn)口芯片,需要層層審批,有數(shù)額限制和附加額外條款,比如不準(zhǔn)芯片用于制造軍品,只能制造民品等。一些國(guó)家甚至更苛刻,只賣設(shè)備整機(jī),不賣芯片。
  相比之下,我國(guó)的芯片進(jìn)口則是“不設(shè)防”,不設(shè)置任何門檻,甚至允許國(guó)外公司直銷,直接掌握每臺(tái)機(jī)器的信息,給國(guó)防安全留下重大隱患。國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地(武漢)主任鄒雪城介紹說(shuō),美國(guó)主要通過(guò)NSA(國(guó)家安全局)對(duì)信息產(chǎn)業(yè)實(shí)行嚴(yán)格的控制,其任務(wù)就是對(duì)銷往全球的信息產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控,甚至在大規(guī)模芯片等關(guān)鍵部件內(nèi)安裝“插件”,通過(guò)特殊手段啟動(dòng),發(fā)回芯片所處理的各種數(shù)據(jù),以控制芯片執(zhí)行特定任務(wù)。
  2003年,美國(guó)俄亥俄州核電廠控制網(wǎng)絡(luò)的一臺(tái)計(jì)算機(jī)芯片被“SQL Server蠕蟲”感染,其安全監(jiān)控系統(tǒng)停機(jī)近5個(gè)小時(shí);2008年,在美國(guó)國(guó)家安全局一臺(tái)發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)芯片受到攻擊后被物理?yè)p壞。2010年7月,德國(guó)專家發(fā)現(xiàn)世界上首個(gè)專門針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)芯片的破壞性病毒,伊朗、印度尼西亞、印度和美國(guó)等國(guó)均遭到攻擊。
  類似的國(guó)防安全威脅在我國(guó)也同樣存在。中科院“百人計(jì)劃”、中科院半導(dǎo)體研究所研究員吳南健說(shuō),從軍用角度來(lái)說(shuō),最擔(dān)心的就是國(guó)防安全問(wèn)題。如果芯片被植入“后門”,任何國(guó)家一旦與供貨商美國(guó)打起來(lái),美國(guó)可以通過(guò)芯片系統(tǒng)破壞該國(guó)國(guó)防安全。
  “這絕不是危言聳聽。”鄒雪城說(shuō),隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的出現(xiàn),國(guó)家信息安全問(wèn)題也越來(lái)越突出。特別是主流智能手機(jī)的解決方案是高通、博通等芯片廠商提供,留下很大的安全隱患。“最讓人擔(dān)心的是,在今天的技術(shù)條件下,將一塊芯片中可能安放的所有‘后門’都排除掉幾乎是不可能的。”
  “我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,尤其是桌面操作系統(tǒng),與國(guó)外產(chǎn)品相比市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不足。國(guó)家應(yīng)從政策層面加大國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的開發(fā)、推廣力度。”徐一天建議,對(duì)要害部門、關(guān)鍵性行業(yè),應(yīng)明確立法要求全系統(tǒng)使用國(guó)產(chǎn)軟硬件。同時(shí),抓住智能終端和移動(dòng)通信發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇,掌握移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代領(lǐng)先的操作系統(tǒng)和芯片核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)從追隨到領(lǐng)先的整體突破。

  國(guó)際半導(dǎo)體芯片巨頭壟斷加劇

  記者日前調(diào)研了解到,近年來(lái)全球半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)格局正經(jīng)歷深刻變化,呈現(xiàn)出分工合作、資金密集、結(jié)盟研發(fā)等新的趨勢(shì),且國(guó)際巨頭壟斷格局明顯加劇并有“固化”態(tài)勢(shì)。

  半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)三大趨勢(shì)

  記者調(diào)研了解到,從全球來(lái)看,半導(dǎo)體芯片及相關(guān)領(lǐng)域持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)了現(xiàn)代信息通信產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展,其本身也發(fā)展成為一個(gè)包含了設(shè)計(jì)、加工制造、封裝檢測(cè)等各主要環(huán)節(jié)、年銷售額3000億美元的龐大產(chǎn)業(yè)群,當(dāng)前呈現(xiàn)出分工合作、資金密集、結(jié)盟研發(fā)等三大發(fā)展趨勢(shì)。
  首先,集成電路產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工趨勢(shì)十分明顯。專家指出,目前集成電路產(chǎn)業(yè)最重要的模式變化,就是從一體化發(fā)展的主導(dǎo)模式演變?yōu)槟壳暗膶I(yè)化分工協(xié)作的模式。推動(dòng)此模式形成的,是技術(shù)進(jìn)步與競(jìng)爭(zhēng)格局的變化。
  與以往Intel、三星等企業(yè)集設(shè)計(jì)、制造、封裝等上下游于一身的發(fā)展模式不同,如今集成電路產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工越來(lái)越細(xì),也出現(xiàn)了許多分別專門從事集成電路設(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試的企業(yè)。
  其次,資金密集、投資經(jīng)費(fèi)高成為代工制造環(huán)節(jié)的重要條件。受摩爾定律支配,芯片復(fù)雜程度和工藝水平不斷提高。當(dāng)前全球芯片制造量產(chǎn)工藝技術(shù)已達(dá)到20納米,隨著技術(shù)水平和加工工藝復(fù)雜程度的提高,芯片加工企業(yè)的投資成本迅速增加。
  中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)魏少軍說(shuō),如今投資建設(shè)一座能為維持盈虧平衡的先進(jìn)芯片制造廠,至少需要120億美元。在這種情況下,以往由一家企業(yè)從設(shè)計(jì)到制造的集成模式,漸漸轉(zhuǎn)為剝離芯片加工制造資產(chǎn),轉(zhuǎn)型為設(shè)計(jì)企業(yè),將集成電路生產(chǎn)制造的工作委托給專門的集成電路代工企業(yè)。
  這也對(duì)全球集成電路代工產(chǎn)能的需求急劇提升,給臺(tái)積電、Globalfoundries、中芯國(guó)際(SMIC)等專門從事集成電路代工業(yè)務(wù)的企業(yè)提供了發(fā)展機(jī)遇,而三星公司、英特爾等擁有自己的芯片設(shè)計(jì)能力和芯片制造能力的企業(yè)也計(jì)劃承接代工任務(wù)。
  第三,由于研發(fā)費(fèi)用高企,一些西方國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)之間組成了小型聯(lián)盟。中科院半導(dǎo)體研究所研究員吳南健指出,國(guó)際上最先進(jìn)的技術(shù)肯定不會(huì)讓給我國(guó),比如國(guó)際上形成了比利時(shí)研究機(jī)構(gòu)IMEC和IBM為陣營(yíng)代表的研發(fā)團(tuán)體,為開發(fā)新設(shè)備抱團(tuán)取暖,并對(duì)我國(guó)形成狙擊。

  國(guó)際巨頭壟斷進(jìn)一步集中

  半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代高科技重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),全球幾大主導(dǎo)國(guó)家和地區(qū)近年來(lái)不斷在這一領(lǐng)域斥巨資、花血本,國(guó)際巨頭對(duì)行業(yè)的壟斷有加劇之勢(shì)。記者調(diào)研了解到,我國(guó)作為“追趕者”,目前在這一產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)日趨嚴(yán)峻。
  行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,1995年,全球25家較大的半導(dǎo)體芯片企業(yè)當(dāng)年投資額占全球半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)總投資的64%;到2011年,已提升至89%。韓國(guó)三星、美國(guó)英特爾和臺(tái)灣臺(tái)積電等前7家最大的半導(dǎo)體芯片企業(yè)投資額在每年全球總投資的占比,從1995年的24%快速上升到2012年的84%。
  一些領(lǐng)域的集中度還進(jìn)一步向前三強(qiáng)甚至前二強(qiáng)“固化”。比如,經(jīng)過(guò)30多年競(jìng)爭(zhēng),半導(dǎo)體芯片設(shè)備公司已從原先的30多家集中到目前的三家:美國(guó)應(yīng)用材料、美國(guó)泛林和日本東京電子,三家企業(yè)年銷售額均在50億美元以上。
  Isuppli半導(dǎo)體首席分析師顧文軍還指出,比壟斷趨勢(shì)更值得警惕的是結(jié)盟,比如設(shè)備企業(yè)和制造企業(yè)相互投資,實(shí)現(xiàn)專利共享、技術(shù)共性,例如臺(tái)積電、三星都投資了荷蘭的設(shè)備企業(yè)ASML,設(shè)計(jì)企業(yè)高通也投資一家芯片代工廠,這種“寡頭結(jié)盟”一旦形成,聯(lián)盟外的后來(lái)者進(jìn)入就會(huì)更難。
  中微半導(dǎo)體設(shè)備有限公司CEO尹志堯等業(yè)內(nèi)人士分析,少數(shù)企業(yè)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的“壟斷固化”趨勢(shì),極大地提高了行業(yè)的進(jìn)入門檻。比如,目前其他公司的設(shè)備產(chǎn)品要有30%以上的低價(jià),才能被客戶接受;設(shè)備涉及成千上萬(wàn)的專利,壟斷公司善用知識(shí)產(chǎn)權(quán)作武器,阻止新公司進(jìn)入市場(chǎng)等。

 

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