芯片技术|与“中国芯”一同成长的“芯青年”

在指甲盖大小的微小之地，布局上亿根晶体管和数公里长的导线，其工艺难度相当于在一根头发丝直径万分之一大小的地基上，建起高楼大厦——如此集高精尖科技之大成的芯片（载有集成电路的半导体元件），是大多数现代电子产品和新兴技术的“心脏” ，也是当前全球高科技领域较量的焦点。
“发丝上建高楼”的高端芯片设计制造人才，是这场较量的关键。
2014年以来，我国集成电路产业连续保持每年20%左右的复合增长率，形成了巨大人才缺口，再叠加全球产业界“缺芯”的影响， “国产芯片产业比以往任何时候都迫切需要大量的高端人才” 。专家表示，从芯片设计、制造和封测，到与之配套的材料、装备和应用，都“急需科研业务强、有一线工作经验的高素质工程师，还需具有前瞻视野的产业科学家，以及了解芯片行业的投资人” 。
近年来，一批年轻人在对国产芯片“卡脖子”技术的攻坚中得到实在的历练，得以迅速成长。他们是与“中国芯”共同成长的新一代“芯青年” ，他们准备好了——“站在前人的肩膀上，完成中国芯片从追随到超越的历史使命。 ”
科技创“芯”路上， “头铁”有用
要创新，有时不得不反复试错。但就芯片制造而言，试错成本十分高昂。
从设计到量产，芯片要经历关键的“流片” ，即按照设计图纸在晶圆上进行蚀刻，去检验每个工艺步骤是否可行、电路是否具备所需性能和功能。流片成功，就可以据此量产芯片，反之则需找出原因，再次优化设计。其间，通常要经历1000多道工艺，持续三个月之久，耗资巨大。
身为芯片设计师，中国航天科工二院二十三所高级工程师、90后青年迦琛对流片的重要性体会得很深。 “为了保住流片环节的成功率，我们唯有在设计层面追求极致，反复改版、反复测试，不漏过一处细节。 ”他说。
一次，迦琛所在的团队设计了一款芯片，几次实测中均表现正常，却在低温条件下发生了故障。虽是偶发故障，但大家心中已“警铃大作” ，迅速行动，逐个元件、逐条线路排查设计隐患。
小小芯片，精密度如同微缩版的城市，无数纳米级的元件“屋舍林立” ，电路线路“阡陌纵横” ，在这里寻找故障的难度可想而知。但他们不回避困难，竭尽所长、积极排障，终于找到了隐患。不仅如此，被发现的易在低温条件下失灵的某个器件，成为促使团队实现工艺突破的关键。
“要创新，就要看你的‘头铁不铁’ 。 ”总结经验时，迦琛多次使用了“主动”一词，因为“遇到困难，被动等待它消失是不可能的，不如‘头铁’一些，主动迎上去，或许能打通一条创新路” 。
主动出击，是迦琛的答案，也是中国芯片人的答案。如中国工程院院士倪光南所指出的那样：“曾经，我们希望能够用更省事的办法解决问题。实践证明，核心技术是买不来的。中国芯片技术和产业的短板最终还是需要中国人踏实创新来解决。 ”
靠着不逃避、不放弃的“头铁”姿态，近年来，中国研究者奋力追赶，一批国产芯片开始崭露头角。 “我们更欣慰地看到，自主创新的拼搏精神能在这一代青年人身上薪火相传。 ”中国航天科工二院雷达心研制团队有关负责人说， “‘中国芯’的发展，依靠的正是这些脚踏实地、仰望星空的‘芯青年’ 。 ”
科技向善，是造一颗匠“芯”的意义
2010年夏，北京一家医院，等待许久的吴迎心情忐忑，他马上就要拿到新生儿的耳聋相关基因检测结果。吴迎是听觉障碍者，对自己下一代最大的期望是拥有正常的听力，和其他孩子一样学习生活。