作為世界第二大經(jīng)濟體，為什么中國的電子科技行業(yè)一直大而不強？為什么中國擁有全球最大的電子產(chǎn)品產(chǎn)能，卻在核心技術(shù)方面長期受制于國外企業(yè)？作為電子設備的“心臟”，我國對進口芯片的依賴已經(jīng)到了令人咋舌的地步：進口芯片的花費甚至超過了進口石油。中國電子科技產(chǎn)業(yè)大而不強的現(xiàn)狀亟需改變，國內(nèi)企業(yè)一直在努力，政府也不在不斷的大力扶持。近年來，我國在電子科技行業(yè)也取得了巨大進步。2013年即將過去，我們已一起來回顧下中國電子產(chǎn)業(yè)的10大突破是如何助力本土產(chǎn)業(yè)逐步崛起的？

　　進軍新興領域石墨烯研究擠身世界前列

　　中科院重慶研究院自成立以來，研發(fā)的3D打印、機器人、石墨烯等產(chǎn)品科研成果轉(zhuǎn)化迅速。目前石墨烯已建立公司，建成后將是國內(nèi)第一條世界領先的石墨烯生產(chǎn)線。

　　目前，中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院首期10萬㎡的科研園區(qū)已于今年9月投入使用。綜合科研樓、學生公寓、孵化樓等設施已建成。一個以高新科學技術(shù)為主，以生態(tài)環(huán)境保護為重點的高層次科研平臺已快速搭建。目前已經(jīng)搭建微納制造、智能工業(yè)設計、3D打印技術(shù)、超級技術(shù)等公共科研平臺，力求在機器人產(chǎn)業(yè)、石墨烯產(chǎn)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)領域取得重大進展。

　　研究院下屬的智能多媒體技術(shù)研究中心研發(fā)了世界上首臺移動式多角度人臉圖像采集陣列，并以此為基礎研發(fā)出了世界領先的動態(tài)人臉識別和視頻目提取與檢索算法。廣泛應用于納電子器件、代替硅生產(chǎn)超級計算機、光子傳感器等領域的石墨烯新型材料也在該院研發(fā)成功。目前已在重慶建立第一個石墨烯薄膜的生產(chǎn)企業(yè)，加快建設國內(nèi)第一條在世界上都比較領先的石墨烯生產(chǎn)線。

　　早在年初，該院已經(jīng)成功制備出國內(nèi)首片15英寸的單層石墨烯，這樣的大尺寸，達到了國內(nèi)最高水平。它或?qū)槲覀兊?a href="http://www.delux-kingway.cn/v/tag/107/" target="_blank">手機、電腦等電子產(chǎn)品帶來一場革命。

　　另外，還從中科院上海微系統(tǒng)所獲悉，該所信息功能材料國家重點實驗室SOI課題組與超導課題組，采用化學氣相淀積法，在鍺襯底上直接制備出大面積、均勻的、高質(zhì)量單層石墨烯。相關(guān)成果日前發(fā)表于《自然》雜志子刊《科學報告》。

　　目前，化學氣相沉積法是制備高質(zhì)量、大面積石墨烯的最主要途徑。但是，在石墨烯的生長過程中，金屬基底是必不可少的催化劑，而隨后的應用必須要將石墨烯從金屬襯底上轉(zhuǎn)移到所需要的絕緣或者半導體基底上。煩瑣的轉(zhuǎn)移過程容易造成石墨烯的結(jié)構(gòu)被破壞和污染，難以與當前成熟的大規(guī)模集成電路工藝兼容，影響了基于石墨烯器件的大規(guī)模推廣與應用。

　　鑒于此，在研究員狄增峰的指導下，博士生王剛等提出了在大尺寸鍺基上利用化學氣相淀積法直接制備石墨烯的方法，并成功制備出大面積、均勻的、高質(zhì)量的單層石墨烯。鍺是一種重要的半導體材料，相較傳統(tǒng)的硅材料，具有極高的載流子遷移率，被認為是最具潛力取代硅的半導體材料，有望應用于未來大規(guī)模集成電路。

　　狄增峰表示，鍺基石墨烯直接實現(xiàn)了高質(zhì)量石墨烯與半導體襯底的集成，且制備工藝與現(xiàn)有的半導體工藝兼容，將能更快地推動石墨烯在半導體工業(yè)界的廣泛應用，具有重要的應用價值。

　　值得一提的是，近期有消息稱，我國將率先制定石墨烯行業(yè)標準，有望使產(chǎn)業(yè)形成一個公認的標準，這對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展完善和進一步產(chǎn)業(yè)化應用將有很大的推動作用。石墨烯的產(chǎn)業(yè)化進程中所遇到的阻礙，并不僅僅是制備工藝，行業(yè)標準缺失也是“攔路虎”之一，業(yè)界在石墨烯的定義、性能、制備方法、檢測表征方法等核心問題上難以達成廣泛共識。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春表示，行業(yè)標準的出臺，主要目的是為了名稱、測試方法等方面的統(tǒng)一?！澳壳皣H上還沒有權(quán)威機構(gòu)制定石墨烯行業(yè)的相關(guān)標準，我們率先制定標準，明年還有望成立國際的石墨烯聯(lián)盟，讓國際跟著我們的標準走，具有非常重大的戰(zhàn)略意義?！?/p>

　　北斗有了“中國芯”守衛(wèi)國門的“金鑰匙”手中掌握

　　2000年，中國早于歐洲人，成為繼美國、俄羅斯之后全球第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)以其特有的特色和優(yōu)勢獲得了“北斗一代”用戶的歡迎。

　　北斗二代系統(tǒng)于2004年8月31日正式立項，2011年12月27日提供試運行服務。2012年12月27日，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)新聞發(fā)言人、中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其在國新辦發(fā)布會現(xiàn)場宣布：我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)即日起向亞太大部分地區(qū)正式提供區(qū)域服務，可覆蓋地區(qū)西起伊朗、東達中途島、南含新西蘭、北至俄羅斯。

　　到2020年，全球手機、導航儀等終端，便可以收到來自中國北斗的問候了。

　　整整一年，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)完成了4箭6星發(fā)射，16顆衛(wèi)星的星座構(gòu)型閃耀太空。自上世紀90年代跟蹤研究算起，歷經(jīng)近20載，從無到有，***軍用全面步入災害監(jiān)測、漁政交通等行業(yè)應用。在汶川大地震救援中，在湄公河慘案元兇追捕中，在神舟飛船和南極科考雪龍?zhí)柹?，北斗可謂是戰(zhàn)功赫赫。

　　中國北斗導航手持機、芯片首次曝光

　　2013年世界雷達博覽會于10月16日—18日在北京展覽館舉辦。世界雷達博覽會始于2001年，每兩年舉辦一屆，是雷達及相關(guān)領域的國內(nèi)外知名展示交流平臺。本屆展覽會由總裝備部正式批準，由中國雷達行業(yè)協(xié)會、中國電子科技集團公司、中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司、中國保利集團公司共同主辦。

　　作為參展商的北京理工雷科電子信息技術(shù)有限公司，在展區(qū)內(nèi)展示了多個型號的北斗導航系統(tǒng)便攜式終端接收設備，包括北斗手持機和手持式導航模擬器等。同時還展示了北斗手持機的內(nèi)部芯片。這也是北斗導航相關(guān)手持設備及芯片的首次展示。

　　超級計算機登頂彰顯大國競爭力

　　中國研制的“天河二號”超級計算機17日榮登全球超級計算機500強排行榜榜首，這是時隔兩年半后“中國造”再獲此殊榮，“天河”也與“天宮”、“神舟”一道，成為國家競爭力的一個象征?！疤旌佣枴钡琼敇酥局袊诔売嬎銠C研制的自主可控方面又邁出一步。

　　超級計算機是國家科研的一個基礎工具，為解決經(jīng)濟、科技等領域一系列重大挑戰(zhàn)提供了重要手段，對提升綜合國力也具有戰(zhàn)略意義。毫無疑問，“國之重器”不能受制于人?！疤旌佣枴钡琼敱砻?，中國在這方面的巨大努力收到了回報。接受記者采訪的多名中外專家不約而同地指出，“天河二號”最引人注目的一個關(guān)鍵詞就是：自主研發(fā)。盡管“天河二號”還使用英特爾芯片，但中國超級計算機將來擁有“中國芯”不是夢。

　　“天河二號”登頂也反映出中國在超級計算機硬件、軟件和應用等方面整體科研實力的迅猛發(fā)展。

　　2010年，“天河一號”打破美日的壟斷，首次在超級計算機500強排行榜上稱雄，此次“天河二號”以運算速度超過第二名近一倍的絕對優(yōu)勢排名榜首。全球超級計算機領域你追我趕，競爭如此激烈，中國能兩次“奪冠”，而且此次優(yōu)勢如此大，說明中國在該領域的成就絕非曇花一現(xiàn)，而是確確實實邁進了國際先進行列。

　　“天河二號”問鼎固然讓人高興，但也應看到，全球超級計算機格局并沒有改變，第一序列依然是美國，中國、日本、英國、法國和德國只能在第二序列中爭先。正如中科院計算機網(wǎng)絡信息中心超級計算中心主任遲學斌所言：“我們很多部件還依賴美國，我們也應該更加注重應用等方面的投入。”

　　中國不但兩次登頂超級計算機500強排行榜，在其它計算領域也有喜人的成就。

　　據(jù)報道，受自然界最為奇妙的“偽裝大師”———擬態(tài)章魚的啟發(fā)，我國科學家融合仿生學、認知科學和現(xiàn)代信息技術(shù)，提出擬態(tài)計算新理論，并成功研制出世界首臺結(jié)構(gòu)動態(tài)可變的擬態(tài)計算機。

　　21日，這項名為“新概念高效能計算機體系結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)研究開發(fā)”項目，在上海通過了國家863計劃項目驗收專家組的驗收。

　　擬態(tài)計算機由中國工程院院士鄔江興帶領科研團隊，在科技部和上海市政府聯(lián)合支持下，聯(lián)合國內(nèi)外十余家單位，聚合500余名研究人員，歷時6年研究而成。

　　擬態(tài)計算機的設計靈感來自于擬態(tài)章魚。擬態(tài)章魚是自然界最為奇妙的“偽裝大師”，它能扭曲身體和觸手，改變顏色，模仿至少十五種動物的外表和行為。直到1998年，人們才在印度尼西亞的蘇拉維西海域發(fā)現(xiàn)它。

　　鄔江興院士說，融合仿生學、認知科學和現(xiàn)代信息技術(shù)，我國科學家首次提出了一種基于擬態(tài)計算的主動認知可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)，據(jù)這一理論，研制出擬態(tài)計算機的原理樣機。

　　擬態(tài)計算機堪稱“變形金剛”。目前所用一般的計算機“結(jié)構(gòu)固定不變、靠軟件編程計算”，而擬態(tài)計算機的結(jié)構(gòu)動態(tài)可變，“靠變結(jié)構(gòu)、軟硬件結(jié)合計算”。針對用戶不同的應用需求，擬態(tài)計算機可通過改變自身結(jié)構(gòu)提高效能。

　　測試表明，擬態(tài)計算機典型應用的能效，比一般計算機可提升十幾倍到上百倍，高效能特點顯著。

　　龍芯擠進八核市場

　　現(xiàn)今，處理器的舞臺已經(jīng)不再是由個人電腦市場所獨占，行動設備處理器不斷演進持續(xù)往高效能、節(jié)能之路邁進。而Intel與ARM之間的比拼似乎又把這兩類處理器的市場界線弄得更混沌不明。也間接說明了未來個人電腦全面搭載行動處理器也變得無不可能。然而，頂著中國設計制造名號的龍芯，自2002年就一直與 BLXIC公司合作計劃研發(fā)設計有別于主流市場的處理器，今年更計劃推出32奈米制程技術(shù)、8核心的處理器，屆時是否能夠成功吸引到特定市場的目光，大家都在看。

　　龍芯中科成立于2008年，2010年由中國科學院和北京市政府共同合作出資改建，其主要的目的在于將龍芯處理器研發(fā)成果商業(yè)化。而在今年將發(fā)布采用32 奈米制程技術(shù)‘龍芯-3B1500’新款晶片，不僅性能大幅提升，更擁有11.4億個電晶體，與去年于ISSCC上所公布的龍芯-3B相比，即便電晶體的數(shù)量提升了將近2倍，但在功耗部分仍維持40W。效能方面也比先前采用65奈米制程技術(shù)之Godson-3B提升35％。畢竟隨著制程技術(shù)的向上提升，能夠讓晶片廠商得以整合更多功能，進而加快效能也降低成本。

　　根據(jù)龍芯所公布的產(chǎn)品規(guī)劃藍圖所示，龍芯3系列未來將計劃推出‘龍芯3C’，將采用28奈米制程技術(shù)，擁有8-16個核心，主頻1.5-2.0GHz，雙精度浮點效能可達512GFlops。不過，即便龍芯-3B1500在效能等各方面皆進步不少，但在制程技術(shù)方面仍大幅落后Intel。目前Intel已于市面發(fā)售采用22奈米制程技術(shù)之處理器，龍芯的新晶片卻困在32奈米制程技術(shù)里舉步維艱。再加上，龍芯基于MIPS64CPU指令，所以并不支援主流的 Windows以及Linux作業(yè)系統(tǒng)。

　　不過，所幸GoogleAndroid4.1版本已導入MIPS架構(gòu)，能夠讓龍芯-3B1500應用在平板電腦、伺服器等產(chǎn)品市場露出一絲曙光。MIPS 亞太地區(qū)副總裁MarkPittman表示：‘隨著Google將MIPS導入至AndroidNDK，應用程式開發(fā)者能夠方便地開發(fā)設計基于MIPS架構(gòu)的產(chǎn)品。目前MIPS計劃將下一階段的主要精力將投入到構(gòu)建自己的Android生態(tài)系統(tǒng)，并著重加強與中國品牌的合作。Google已經(jīng)邀請MIPS 參與Android4.1JellyBean的合作伙伴開發(fā)套件（PDK）相關(guān)制定工作。’

　　龍芯總設計師、龍芯中科總裁胡偉武也提到：‘龍芯已經(jīng)在10多個行業(yè)中具備成熟的解決方案，這些領域涉及軍工、元端運算、郵件伺服器等。龍芯的目標是逐漸成為特定行業(yè)的CPU供應商，并探索成為業(yè)型CPU領導廠商。從長遠發(fā)展看，龍芯需要研發(fā)GPU，但目前還不具備這樣的能力?！?/p>

　　雖然龍芯與知名大廠所推出之處理器不管是在效能或是制程技術(shù)上，還不能與Intel和AMD在個人電腦市場上抗衡，但目前伺服器之CPU晶片價格昂貴，仍占伺服器總成本高達70%，龍芯晶片在強調(diào)低成本兼顧效能口號的同時，若能成功順利獲得市場的青睞，必能在市場上擁有一席之地。不過，龍芯所要處理及面對的當務之急依舊是外界對于龍芯研發(fā)技術(shù)仍抱著質(zhì)疑的態(tài)度，龍芯想在國際間嶄露頭角，未來勢必還有好長一段路要走。