一顆高性能芯片在區區數百平方毫米的矽片上蝕刻數十億晶體管(guan)，晶(jing)體(ti)管(guan)間(jian)的(de)間(jian)隔(ge)隻(zhi)有(you)幾(ji)十(shi)納(na)米(mi)，需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)幾(ji)百(bai)道(dao)不(bu)同(tong)工(gong)藝(yi)加(jia)工(gong)，而(er)且(qie)全(quan)部(bu)都(dou)是(shi)基(ji)於(yu)精(jing)細(xi)化(hua)操(cao)作(zuo)，製(zhi)作(zuo)上(shang)凝(ning)聚(ju)了(le)全(quan)人(ren)類(lei)的(de)智(zhi)慧(hui)，是(shi)當(dang)今(jin)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)工(gong)藝(yi)、生產技術、尖端機械的集中體現。

 

我們知道，芯片的設計製造要經過一個非常複雜的過程
，可大體分為三個階段：前端設計（邏輯代碼設計）
、後端設計（布線過程）
、投片生產（製芯、測試與封裝）。如圖所示：

從圖中可以看出，前端設計包括需求分析
、邏輯設計與綜合，輸出門級網表；後端設計對原有的邏輯、時鍾、測試等進行優化，輸出最終版圖

；投片生產是在特定電路布線方式與芯片工藝條件下將電路邏輯“畫”到矽片上的過程。

 

一顆高性能芯片在區區數百平方毫米的矽片上蝕刻數十億晶體管(guan)，晶(jing)體(ti)管(guan)間(jian)的(de)間(jian)隔(ge)隻(zhi)有(you)幾(ji)十(shi)納(na)米(mi)，需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)幾(ji)百(bai)道(dao)不(bu)同(tong)工(gong)藝(yi)加(jia)工(gong)，而(er)且(qie)全(quan)部(bu)都(dou)是(shi)基(ji)於(yu)精(jing)細(xi)化(hua)操(cao)作(zuo)，製(zhi)作(zuo)上(shang)凝(ning)聚(ju)了(le)全(quan)人(ren)類(lei)的(de)智(zhi)慧(hui)，是(shi)當(dang)今(jin)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)工(gong)藝(yi)、生產技術、jianduanjixiedejizhongtixian。zairucifuzahexiweidexinpianneibu
，chulewanchengsuoxuanchengdegongnengzhiwai，zaiewaidedianluzhonggoujianyigehoumen，shidekeyijieshouwaibukongzhi，yibandeyanzhengjianceshouduantongchangbunengzhaochurenhewenti，yibanyonghuyehennanchajiaoxinpianshanghoumendecaozuoxingwei。

 

在芯片設計階段，對任何的代碼或版圖的改動都是非常容易的，在芯片設計階段植入後門已屢見不鮮
、廣為人知，但是，在製造生產階段

，同樣也可能被有意植入後門，而這一點則往往被人們所忽略。

 

據報道，2016年6月，在DARPA和國家科學基金會支持下，美國密歇根大學首次在開源OR 1200處理器製造中植入模擬惡意電路（即硬件木馬），可進行遠程控製和實施攻擊。如下圖所示，該硬件木馬比傳統數字電路構成的硬件木馬小2個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)，結(jie)構(gou)小(xiao)巧(qiao)，難(nan)以(yi)檢(jian)測(ce)，易(yi)於(yu)實(shi)現(xian)
，危(wei)害(hai)極(ji)大(da)。該(gai)事(shi)例(li)再(zai)次(ci)證(zheng)實(shi)了(le)芯(xin)片(pian)潛(qian)在(zai)安(an)全(quan)風(feng)險(xian)來(lai)源(yuan)從(cong)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)延(yan)伸(shen)至(zhi)製(zhi)造(zao)階(jie)段(duan)，給(gei)芯(xin)片(pian)安(an)全(quan)帶(dai)來(lai)新(xin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。

 

 

近jin年nian來lai
，隨sui著zhe技ji術shu的de不bu斷duan進jin步bu
，芯xin片pian工gong藝yi水shui平ping也ye得de到dao逐zhu步bu提ti高gao，較jiao小xiao的de工gong藝yi製zhi程cheng能neng夠gou在zai同tong樣yang大da小xiao的de矽gui片pian上shang容rong納na更geng多duo數shu量liang的de芯xin片pian，可ke以yi增zeng加jia芯xin片pian的de運yun算suan效xiao率lv
；也使得芯片功耗更小。

 

但是，芯片尺寸的縮小也有其物理限製，摩爾定律正在逐漸失效
，當我們將晶體管縮小到 20nm左右時
，就會遇到量子物理中的問題
，晶體管存在漏電現象，抵消縮小芯片尺寸獲得的效益
；另外，必須采用更高精度的機器進行芯片的掩膜蝕刻
，會帶來製造成本高、良品率下降等問題。

youcikejian
，xinpiandegongyizhichengbingbushiyuexiaoyuehao，zaiwomentuijinhexinxinpianzizhuhuayanzhiguochengzhong
，juebunengyiweizhuiqiugaoduangongyihegaoxingneng
，ershigenjuyingyongxuqiuxuanzeguoneichengshuzhizaogongyi，zuodaolianglierxing
、夠用就好。

 

 

盧錫城院士指出
，自主可控至少應包括三個方麵的涵義：一是信息係統的軟件在設計和製造階段不會被對手插入惡意功能，導致潛藏的不安全隱患；二是無論平時、戰時都能按需提供相應軟硬件產品，供應保障不受製於人
；三是掌握核心技術
，軟硬件產品能適應技術進步或需求變化自主發展。

 

多年來實踐經驗告訴我們
，核心芯片的國產化是一項長期艱苦的工作，無任何捷徑可走，依靠買來的技術隻會讓我們的信息係統成為“房子蓋在沙堆上”
，隻會讓信息係統的發展永遠被別人“牽著鼻子走”。唯有把核心技術和自主知識產權牢牢掌握在自己手裏，堅持芯片設計
、流片、生產全過程國產化，才能做到信息安全不受製於人，產業發展不受製於人，也才會有真正意義上的自主可控。